三种动物器官中的细胞连接方式及生理意义

二锚定连接
• 通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细
胞与基质之间连接起来 • 主要靠黏着蛋白、整联蛋白和细胞骨架体 主要靠黏着蛋白、 系将相邻两细胞或细胞与细胞外基质连接 在一起
锚定连接的类型和结构
1与中间纤维相连的锚定连接 与中间纤维相连的锚定连接 （1）桥粒：桥粒在两个细胞间形成钮扣式的结构 ）桥粒： 将相邻细胞铆接在一起 • 细胞质内的中间纤维通过桥粒相互连接形成贯穿 于整个组织的整体网络，支持该组织并抵抗外界 压力与张力 • 电镜下桥粒处相邻细胞膜间的间隙约30nm，在质 电镜下桥粒处相邻细胞膜间的间隙约30nm，在质 膜的胞质面有一块厚度为15-30nm的盘状致密斑， 膜的胞质面有一块厚度为15-30nm的盘状致密斑， 中间纤维直接与其相连；相邻两细胞的致密斑由 跨膜连接糖蛋白相互连接
2 化学突触 主要存在于 神经细胞间、神经细胞 与肌细胞的接触部位 。
• 由突触前膜、突触后膜、突触间隙三部分组成。 • 突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体。 • 突触小体内有突触小泡，内含神经递质
突触结构
谢谢
维束。
微绒毛
紧密连接
粘着带
相邻细胞质膜
粘着斑
（2）粘着斑（adhesion plaque / focal 粘着斑（ adhesions） adhesions） 位于上皮细胞基底部，是细胞 与细胞外基质之间形成的粘合连接。 • 其跨膜粘连蛋白是整联蛋白，细胞内的连 接是锚定蛋白
锚定连接的存在部位和功能
三 通讯连接
大多数组织相邻细胞膜上的特殊通道，以实现细胞间电信号和 大多数组织相邻细胞膜上的特殊通道，以实现细胞间电信号和化学信号 的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作和协调 通讯联系，从而完成群体细胞间的合作和协调
• 间隙连接 • 化学突触
1 间隙连接
• 间隙连接处相连细胞膜间的间隙为2-3nm 间隙连接处相连细胞膜间的间隙为2 • 构成间隙连接的基本单位是连接子。每个
– 把相邻上皮细胞缝合在一起 • 封闭上皮细胞的间隙，形成与外界隔离的封闭带 封闭上皮细胞的间隙， – 如 血脑屏障、 血脑屏障、 • 防止上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散，维持上皮细胞的极性 防止上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散， – 通过阻碍细胞顶部和侧底部（侧面和底部）的膜蛋白相互移 通过阻碍细胞顶部和侧底部（侧面和底部） 保证物质转运的方向性。 动，保证物质转运的方向性。 – 同时，还能防止小分子物质从细胞侧底部细胞之间的空隙返 同时， 流。
• 又叫不通透连接它不仅连接相邻的细胞 而且封闭细胞间隙 又叫不通透连接它不仅连接相邻的细胞, 而且封闭细胞间隙,
使大多数分子难以在细胞间通透。 使大多数分子难以在细胞间通透。 这种连接方式主要存在于小肠上皮细胞之间， 这种连接方式主要存在于小肠上皮细胞之间，还有皮肤等和外 界环境直接接触的器官中，防止外界物质进入机体。 界环境直接接触的器官中，防止外界物质进入机体。 紧密连接功能
三种动物器官中的细胞连接方式 及生理意义
生物工程08 生物工程08 韩锋
细胞连接（Cell junction）是多细胞有机体中相邻细胞之 细胞连接（Cell junction）是多细胞有机体中相邻细胞之 间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。是 间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。是 人和动物体内除血细胞和结缔组织等外 ，相邻细胞之间、 细胞与细胞外基质之间在质膜接触区域特化形成的连接结 构。
半桥粒结构
中间纤维
细胞质
质 膜
桥粒斑
细胞外
胶原 胶原丝
二 与肌动蛋白纤维相连的锚定连接
（1）粘着带：位于紧密连接下方 相邻细胞间形成 ）粘着带：位于紧密连接下方,相邻细胞间形成 结构。间隙约15～ 一个连续的带状 结构。间隙约 ～20nm,也称 也称 带状桥粒
– 跨膜糖蛋白(胞外连接成分） 跨膜糖蛋白( • 钙粘素家族（粘着带处相邻细胞间的相互作用依赖于Ca2+） 钙粘素家族（粘着带处相邻细胞间的相互作用依赖于Ca – 胞内连接成份： • 微丝 • 与粘着带相连的微丝在细胞中形成平行于细胞膜的可收缩的纤
• 锚定连接在组织内分布很广泛 在上皮组织 锚定连接在组织内分布很广泛,在上皮组织 在上皮组织,
心肌等组织中含量尤为丰富 • 其中的桥粒连接形成一个可以承受很强张 力的结构。分布在 皮肤、心肌、消化道、 膀胱、 等器官中。 • 其中的粘着带和粘着斑均起着细胞附着与 其中的粘着带和粘着斑均起着细胞附着与 支持的功能。
细胞间 隙
紧密连接模 式图
嵴线
电镜照片
紧密连接形态结构
– 透射电镜：在紧密连接处，相邻两质膜以 断续的点连在一起。 • 扫描电镜显示，两个相邻细胞膜上的嵴线由跨
膜蛋白排列形成的条索，将细胞间隙封闭
冷冻蚀刻显示：分支糖蛋白颗粒形长链，封闭相邻两个细胞 膜，形成紧密连接 紧密连接蛋白颗粒在脂双层的胞质面（P 紧密连接蛋白颗粒在脂双层的胞质面（P面）连成的嵴网， 在脂双层的质膜面（E 在脂双层的质膜面（E面）有与嵴网对应互补的沟，形成有 如拉链一一对应的网状结构，称封闭索（ 如拉链一一对应的网状结构，称封闭索（ sealing strand） strand）
连接子由6 连接子由6个跨膜蛋白亚单位环绕成，中心 是直径约1.5nm的孔道 是直径约1.5nm的孔道
间隙连接
细胞膜
直径 1.5nm的 孔道
一个连接子由六 个连接子蛋白组 成
功能
间隙连接的重要功能就是细胞通讯，即一个细胞的讯息通过化学递质或 电信号传递给另一个细胞，使靶细胞产生Hale Waihona Puke Baidu应的效应
一代谢偶联（metabolic coupling） 一代谢偶联（metabolic coupling） ，间隙连接允许小分子代 谢物和信号分子通过。比如像cAMP和ca+都可通过间隙连接从 谢物和信号分子通过。比如像cAMP和ca+都可通过间隙连接从 一个细胞进入相邻细胞中，因此只要有部分细胞接受信号分子 作用后，便可以使整个腺泡细胞同时向外分泌相关酶。 二间隙连接在神经冲动信息传递过程中的作用
一封闭连接
• 紧密连接是封闭连接的主要形式.将相邻细 紧密连接是封闭连接的主要形式.
胞的质膜密切的连接在一起。 胞的质膜密切的连接在一起。 • 组成
– 由围绕在细胞四周的嵴线网络而成。嵴线是成 由围绕在细胞四周的嵴线网络而成。 串排列的特殊跨膜蛋白(occludin claudin)。 (occludin， 串排列的特殊跨膜蛋白(occludin，claudin)。
根据行使功能的不同，细胞连接可以分为 根据行使功能的不同，细胞连接可以分为 ： 封闭连接（occluding junctions） 封闭连接（occluding junctions） 锚定连接 （anchoring junction） junction） 通讯连接 （communicating junction） junction）
封闭索环绕每个上皮细 胞的顶部，将相邻细胞 紧密连接在一起 各种组织的紧密连接对 一些小分子的密封程度 有所不同，这与封闭索 的层数有关：肾小管 的层数有关：肾小管 1-2层， 胰腺腺泡细胞 3-4层，小肠上皮细胞 4-6层
有关的照片
紧密连接模紧 式图
紧密连接冷冻蚀刻图
紧密连接透 射电镜图
紧密连接的存在部位及生理意义
神经元之间或神经元与效应细胞之间通过突触来完成神经冲动的 传导，电突触是指细胞间的某种间隙连接及其形成的低电阻通路， 电冲动可直接通过间隙连接从突触前向突触后传导，可兴奋细胞 间的间隙连接有利于细胞间的快速通信，动作电位可以快速从一 个想细胞传到另一个细胞，这对于某些无脊椎动物和鱼类快速逃 跑十分重要，如龙虾在外界刺激后15ms内作出反应。 跑十分重要，如龙虾在外界刺激后15ms内作出反应。 另外间隙连接使细胞间形成电偶联，在具有电兴奋性的细胞间， 带电离子通过连接子，由于离子流动而产生相应电位信号变化， 而引起一系列细胞生理学变化，它在协调心肌细胞收缩，保证心 脏正常跳动，协调小肠平滑肌收缩，控制小肠蠕动等过程中也起 到重要作用。 三 间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中也起到重要作用。
锚定蛋白组成的 桥粒斑 钙粘素家族蛋白
中间纤维 中间纤 维
细胞间
桥粒模式图
细胞间隙
桥粒电镜图
（2）半桥粒
• 半桥粒通过膜蛋白将上皮细胞固着在基底
膜 (basement membrane)上，结构仅为桥 membrane)上，结构仅为桥 粒的一半，在半桥粒中，中间纤维不是穿 粒的一半，在半桥粒中，中间纤维不是穿 过而是终止于半桥粒的致密斑内。 • 功能：把上皮细胞与其下方的基膜连接在 功能：把上皮细胞与其下方的基膜连接在 一起，防止机械力造成上皮与下方的组织 剥离