第八章 细胞表面的特化结构和细胞连接
细胞表面及其特化结构
细胞表面的特化结构
质膜常带有许多特 化的附属结构。如：微 绒毛、褶皱、纤毛、鞭 毛等等，这些特化结构 在细胞执行特定功能方 面具有重要作用。由于 其结构细微，多数只能 在电镜下观察到。
微绒毛
细胞表面伸出的细长指 状突起，广泛存在于动物细 胞表面，直径约为0.1μm。 微绒毛的存在扩大了细胞的 表面积，有利于细胞同外环 境的物质交换，如小肠上的 微绒毛。肿瘤细胞对葡萄糖 和氨基酸的需求量都很大， 因而大都带有大量微绒毛。
人气管上皮细胞表面的纤毛 细菌表面的鞭毛
细胞表面的一种特化结构---细胞连接
相邻细胞表面形成的各种连接装置 ——细胞连接（cell junction)
细胞连接(cell junction）
定 义：各种组织中的细胞按一定的排列方式互相接触,
相邻细胞表面形成的各种连接装置。 人 小 肠 壁 示 意 图
细胞连接的类型
类型 封闭连接 锚定连接
通讯连接
结构分类
主要特征
主要分布
紧密连接
黏合连接 黏合带 黏着斑
桥粒连接 桥粒 半桥粒
相邻细胞膜形成封闭链
肌动蛋白纤维参与锚定 细胞与细胞连接
细胞与外基质连接
上皮细胞、脑微 血管内皮细胞
上皮细胞 上皮细胞基部
中间纤维参与锚定 细胞与细胞连接 细胞与外基质连接
心肌细胞、上皮细胞 上皮细胞基部
微绒毛、褶皱、内褶、纤毛、鞭毛等。 • 细胞连接
1.紧密连接 2.锚定连接 3.通讯连接 • 细胞粘附分子
钙tegrins家族
由和两个亚基形成的异源 二聚体糖蛋白。人体细胞中已 发现24种链和9种链，它们 相互配合形成不同的二聚体整 合素，可与不同的配基结合， 从而介导细胞与基质、细胞与 细胞之间的粘着。
第二节 细胞表面特化结构
桥粒与半桥粒 黏合带与黏合斑
三.通讯连接 （communicating junction）
类型：缝隙连接、化学突触、胞间连丝 ➢缝隙连接：细胞间隙中丛集圆柱状颗粒---连接子或连接小体
跨膜蛋白亚单位 孔 道φ1.5nm
个两
缝个 隙连
细胞膜
连接
接子
单为 位一
连接子
（缝隙连接的基本单位）
（三） 细胞内褶
内褶（infolding）是质膜由细胞表面内陷形成的结构， 以相反的方式扩大了细胞的表面积。这种结构常见于液 体和离子交换活动比较旺盛的细胞。
肾近曲小管上皮细胞之基 底褶及其中的线粒体
×16000
▪ （四） 纤毛和鞭毛
▪ 纤毛（cilia）和鞭毛（flagella） 是细胞表面伸出的条状运动装置。 二者在发生和结构上并没有什么差 别。
活动。
分类
1.封闭连接
2.锚定连接
3.通讯连接
类型
第一类 第二类
第三类
细胞连接类型
连接名称
紧密连接
锚定连接
黏合连接 黏合带 黏合斑
桥粒连接 桥粒
半桥粒
通讯连接
间隙连接
化学突触
主要特征
相邻细胞膜形成封闭链 细胞骨架纤维参与锚定 由微丝介导的细胞连接 细胞或细胞外基质粘着 由中间纤维介导的细胞连接 细胞与基膜之间的连接 连接结构介导细胞通讯 由连接子介导细胞通讯
三、细胞表面的特殊结构
▪ 质膜常带有许多特化的附属结构。如：微绒毛、 褶皱、纤毛、鞭毛等等，这些特化结构在细胞执 行特定功能方面具有重要作用。由于其结构细微， 多数只能在电镜下观察到。
（一） 微绒毛（microvillus）
翟中和细胞生物学笔记(全)
第一章绪论细胞生物学研究的内容和现状细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科细胞生物学的主要研究内容当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域细胞重大生命活动的相互关系细胞学与细胞生物学发展简史细胞的发现细胞学说的建立其意义细胞学的经典时期实验细胞学与细胞学的分支及其发展细胞生物学学科的形成与发展细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书细胞生物学生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。
细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。
核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。
主要内容细胞结构与功能、细胞重要生命活动：细胞核、染色体以及基因表达的研究生物膜与细胞器的研究细胞骨架体系的研究细胞增殖及其调控细胞分化及其调控细胞的衰老与凋亡细胞的起源与进化细胞工程总趋势细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学) 相互渗透与交融是总的发展趋势。
重点领域✧染色体DNA与蛋白质相互作用关系—主要是非组蛋白对基因组的作用✧细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控✧细胞信号转导的研究✧细胞结构体系的组装美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收录及引用论文检索，全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是：细胞信号转导（signal transduction）；细胞凋亡（cell apoptosis）；基因组与后基因组学研究（genome and post-genomic analysis）。
美国国立卫生研究院（NIH）在1988年底发表的一份题为《什麽是当今科研领域的热门话题？》（“What is popular in research today？”）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是三种疾病：✧癌症（cancer）✧心血管病（cardiovascular diseases）✧爱滋病和肝炎等传染病（infectious diseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：✧细胞周期调控（cell cycle control）；✧细胞凋亡（cell apoptosis）；✧细胞衰老（cellular senescence）；✧信号转导（signal transduction）；✧DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）“细胞学说”的基本内容认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成；每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。
细胞真题04-13
细胞真题04-1304年一、填空1. 是第一位用观察生命有机体的生物学家，他首先使用了这一名词。
19世纪中叶，关于植物细胞的工作和关于动物细胞的工作，奠定了的基础。
2. 细胞生物学是在，和上研究及其本质规律的科学。
3. 一般说，除胞饮作用和吞噬现象外，物质出入细胞还有两种方式：和。
4. 细胞大小的计量单位是，最小的能自由生活的生物是，其直径大约为。
5. 细胞形状的变化决定于，，和。
6. 核糖体是合成的细胞器，主要存在于和，其唯一功能是在的指导下由合成多肽链7. 高尔基体由，和三部分相互连通的膜囊构成，主要功能是将进行，运送到特定部位，之类也要通过它向和等部位运输。
二、名解1. 细胞学说2. ES细胞3. 嵌合体4. 半自主细胞器5. hayflick界限6. 第二信使7. 拟核8. 导肽9. 同源染色体10. 细胞分化三、问答题1. 简述线粒体的超微结构。
2. 简述衰老细胞的特征。
3. 比较有丝分裂与减数分裂的异同和他们在生物遗传与进化中的作用。
4. 内膜系统中各细胞器在结构与功能上是如何联系的。
5. 核型分析是一种重要的生物学研究手段，简述其原理，内容和应用。
6. 什么是细胞凋亡？如何检测凋亡的细胞？05年一、填空1. 光学显微镜的最大分辨率为，电子显微镜的为。
2. 质粒是存在于细菌等微生物中外的遗传因子，是能独立复制的。
3. 能够浓缩粗面内质网的分泌物，此项功能可以在光学显微镜和电子显微镜水平上用方法显示。
4. 溶酶体是由所产生，其中充满的一类异质性的细胞器。
5. 细胞骨架包括，，和。
6. 微体主要有和，前者存在于和细胞内，而后者仅仅存在于细胞内。
7. 肝细胞的功能之一是将肌细胞发酵所产生的乳酸转变为，再转变为和。
二、名解1. 单位膜（unit membrane）2. 核小体（nuleosome）3. 接触抑制（contact inhibition）4. 通道蛋白（channel protein）5. 染色体带型（chromosome banding）6. 基因组（genome）7. 有丝分裂器（mitotic apparatus）8. 高度重复序列（highly repetitive sequence）9. 动粒（kinctochore）10. 致癌基因（oncogene）三、简答题1. 生物膜的基本特征是什么/这些特征与他的生理功能有什么关系？2. 细胞表面的特化结构有哪些？3. 细胞连接有哪几种类型4. 从细胞增殖角度看细胞可分为哪几类？5. 何为联合复合体？联合的生物学意义是什么？6. 什么是端粒？端粒有什么作用？他是怎样被复制的？7. 内膜系统中各细胞器在结构与功能上是如何联系的？06年一、名解1. G0期细胞2. 细胞融合3. 微管组织中心4. 细胞凋亡5. oncogene6. 动粒（kinetochore）7. 异染色质8. trans Golgi9. 管家基因10. 放射自显影11. 主动运输12. 内质网13. dynein蛋白14. 秋水仙素（colehicine）15. 原代细胞16. 核骨架17. 细胞识别18. 转分化（transdifferentiation）19. 原位杂交20. 差别基因表达（differential gene transcription）二、简答题1. 概述核小体结构要点2. 简述癌细胞的基本特征3. 简述活性染色质的主要特征。
细胞表面及其特化结构
细菌表面的鞭毛 人气管上皮细胞表面的纤毛
细胞表面的一种特化结构---细胞连接 细胞表面的一种特化结构---细胞连接 ---
细胞生物学8章之后
细胞生物学8章之后(打印)(共13页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-第八章细胞核1.核膜的基本结构是什么有什么主要功能核膜由两层平行但不连续的非对称性单位膜构成。
主要功能：核膜将核质与胞质限定在各自的区域并控制着核质间的物质交换。
（1）核膜的区域化作用使转录和翻译在空间上分离：核膜构成了核质间的选择性屏障，核膜使细胞核有相对稳定的内环境，保证DNA复制、RNA转录与加工在核内进行，跟蛋白质的翻译空间上隔离，避免了彼此的干扰；（2）核膜控制着细胞核与细胞质间的物质交换：核质间频繁的物质交换是生命活动所必需。
水、无机离子和小分子物质均可自由通过核膜，大多数大分子颗粒和一些小分子颗粒通过核孔，以选择性运输方式进出核膜。
2.内核膜上有哪一种核纤层蛋白的受体？核纤层蛋白B受体3.分化程度高与低的细胞，哪种核孔多？低初始转录产物，在哪里进行加工、成熟？细胞核内5.多数无机离子靠什么方式进出细胞核？自由扩散6.核孔复合体的结构模型是怎样的？捕鱼笼式结构模型：（1）胞质环：核孔外边缘，与外核膜相连；环上有8条细长纤维对称分布，伸向细胞质；（2）核质环：核孔内边缘，与内核膜相连；环上也有8条纤维伸向核质，纤维末端形成小环，称“核篮”；（3）辐：是核孔边缘伸向核孔中心的辐射状8边对称结构，分三部分：核孔边缘，支撑核孔的“柱状亚单位”；穿过核膜伸入核周间隙的“腔内亚单位”；柱状亚单位内侧靠近核孔中央的“环带亚单位”，是核质交换通道；（4）中央栓：位于核孔中央，呈棒状、颗粒状，可能参与核质交换；并非存在于所有核孔复合体中，有人认为是正通过核孔的被转运物质。
7.核孔复合体的有效直径是多少最大功能直径是多少9～10nm；26nm8.对于不同物质，核孔怎样进行运输核孔蛋白常有一段什么序列有助于物质输入核孔大多离子、小分子、直径小于10nm的物质可以自由通过；Na+等少数离子、某些小分子不能自由通过；生物大分子的核质通行都是借助主动运输方式实现。
细胞膜与细胞表面
Integral membrane proteins: 1, 2, 3, and 4
Peripheral membrane proteins: 5 and 6
34
膜周边蛋白(外在蛋白) 常通过内在蛋白间接与膜 连接，或直接与脂类分子极性头部结合，如血影蛋白、 锚定蛋白和细胞骨架蛋白结合于红细胞膜的内表面， 而糖被的一些蛋白结合于外表面。 大多数膜周边蛋白溶解于水，通过离子键或弱键 与特定的膜内在蛋白相结合。 用一些温和的方法(高浓度盐溶液或某些化学物质) 可以将许多周边蛋白从膜上除去。 膜周边蛋白占膜蛋 白的20％～30％，而红细胞膜中占50％左右。 内在蛋白与膜结合非常紧密,只有用去垢剂处理, 使膜崩溃后,才能将它们分离出来。占膜蛋白70％－80 ％。
细胞膜与细胞表面
Cell Membrane and Cell Surface
1
第一节 细胞膜与细胞表面特化结构
cell membrane and special structure of cell surface
细胞膜(cell memberane)是细胞质和外界相 隔的一层薄膜，又称质膜(plasma m.) 。 在生命进化历程中细胞膜的形成是关键的 一步，没有细胞膜，细胞形式生命就不能存在。 细胞膜使细胞内外环境之间保持必要的差 别。与物质运输、信号转导、细胞识别、细胞 分裂分化、细胞癌变等密切相关。
7
(三)流动(液态)镶嵌模型 (fluid mosaic model)
S.J.Singer, G.Nicolson(1972)提出,得到广泛支持。 1.生物膜是由流动 极性头部 的脂质双分子层构成 脂质双分子层 膜的连续主体。 2.球形的膜蛋白以 疏水尾部 各种形式镶嵌在脂质 镶嵌蛋白 外周蛋白 双分子层中。 总之： 生物膜是嵌有球形蛋白质的脂类二维排列的 液态体。
细胞生物学试题及答案
细胞生物学试题及答案填空题1 细胞是构成有机体的基本单位，是代谢与功能的基本单位，是生长与发育的基本单位，是遗传的基本单位。
2 实验生物学时期，细胞学与其它生物科学结合形成的细胞分支学科主要有细胞遗传学、细胞生理学和细胞化学。
3 组成细胞的最基础的生物小分子是核苷酸、氨基酸、脂肪酸核、单糖，它们构成了核酸、蛋白质、脂类和多糖等重要的生物大分子。
4 按照所含的核酸类型，病毒可以分为D.NA.病毒和RNA.病毒。
1. 目前发现的最小最简单的细胞是支原体，它所具有的细胞膜、遗传物质（D.NA.与RNA.）、核糖体、酶是一个细胞生存与增殖所必备的结构装置。
2. 病毒侵入细胞后，在病毒D.NA.的指导下，利用宿主细胞的代谢系统首先译制出早期蛋白以关闭宿主细胞的基因装置。
3. 与真核细胞相比，原核细胞在D.NA.复制、转录与翻译上具有时空连续性的特点。
4. 真核细胞的表达与原核细胞相比复杂得多，能在转录前水平、转录水平、转录后水平、翻译水平、和翻译后水平等多种层次上进行调控。
5. 植物细胞的圆球体、糊粉粒、与中央液泡有类似溶酶体的功能。
6. 分辨率是指显微镜能够分辩两个质点之间的最小距离。
7. 电镜主要分为透射电镜和扫描电镜两类。
8. 生物学上常用的电镜技术包括超薄切片技术、负染技术、冰冻蚀刻技术等。
9. 生物膜上的磷脂主要包括磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺和鞘磷脂。
10. 膜蛋白可以分为膜内在蛋白（整合膜蛋白）和膜周边蛋白（膜外在蛋白）。
11. 生物膜的基本特征是流动性和不对称性。
12. 内在蛋白与膜结合的主要方式有疏水作用、离子键作用和共价键结合。
13. 真核细胞的鞭毛由微管蛋白组成，而细菌鞭毛主要由细菌鞭毛蛋白组成。
14. 细胞连接可分为封闭连接、锚定连接和通讯连接。
15. 锚定连接的主要方式有桥粒与半桥粒和粘着带和粘着斑。
16. 锚定连接中桥粒连接的是骨架系统中的中间纤维，而粘着带连接的是微丝（肌动蛋白纤维）。
请简要介绍上皮细胞侧面的特化结构和功能
上皮细胞是人体组织中的重要细胞类型，其侧面的特化结构和功能对维持组织的形态和功能起着重要作用。
在本文中，我们将深入探讨上皮细胞侧面的特化结构和功能，以帮助读者更深入地理解这一主题。
一、微绒毛1. 结构：微绒毛是上皮细胞侧面的特化结构之一，它们由微绒毛蛋白组成，呈纤维状。
2. 功能：微绒毛的作用是增加细胞的吸收面积，提高物质的吸收效率，同时还能起到稳定细胞外液流动的作用。
在肠道上皮细胞中，微绒毛的存在能够增加肠道对营养物质的吸收能力，有助于消化吸收过程的进行。
二、紧密连接1. 结构：紧密连接是上皮细胞侧面的重要特化结构之一，它们由紧密连接蛋白组成，呈点状或线状。
2. 功能：紧密连接的作用是连接相邻上皮细胞，形成细胞屏障，阻止溶质和液体通过细胞之间的间隙，从而实现对物质的选择性通透性。
紧密连接还能够维持细胞的极性结构，保持细胞内外环境的稳定。
三、交界复合物1. 结构：交界复合物是上皮细胞侧面的另一个特化结构，它由交界复合蛋白组成，形成三角形结构。
2. 功能：交界复合物的作用是连接上皮细胞与上皮细胞之间的膜，在细胞之间形成有效的交联，增强细胞的机械强度和稳定性。
在心肌细胞中，交界复合物的存在能够实现细胞与细胞之间的有效传导，保证心肌细胞的紧密协作，维持心脏的正常收缩功能。
在了解了上皮细胞侧面的特化结构后，我们不难发现这些特化结构和功能的存在对维持组织的正常结构和功能起着至关重要的作用。
微绒毛的存在提高了细胞的吸收表面积，紧密连接和交界复合物的存在保证了细胞之间的连接和稳定性，这些结构的融合共同构成了上皮细胞的侧面结构，为它们的生理功能提供了坚实的保障。
总结回顾：通过本文的阐述，我们对上皮细胞侧面的特化结构和功能有了更深入的了解。
微绒毛、紧密连接和交界复合物作为上皮细胞侧面的重要特化结构，共同维持了细胞的正常形态和功能，对维持组织的结构和功能起着不可或缺的作用。
个人观点：上皮细胞侧面的特化结构和功能是细胞生物学中的重要研究内容之一，深入研究这些结构对我们更好地理解细胞的生理功能和病理变化具有重要意义。
细胞生物学 第八章细胞骨架
二、微丝网络结构的调节与细胞运动
（二）细胞皮层 • 细胞皮层：紧贴细胞质膜下
富含微丝的区域，由微丝结 合蛋白交联成凝胶态的三维 网络结构。 • 其功能有： s 微丝与细胞质膜上的蛋白质 连接，从而限制膜蛋白的流 动性； s 为细胞质膜提供强度和韧性， 从而维持细胞的形状； s 细胞的多种运动如胞质环流、 吞噬等都与微丝的组装/去 组装转化有关。
由质膜及质膜下的轴心微丝束 构成。 • 微丝束的微丝呈同向平行排列， 即正极指向微绒毛顶端，负极 指向细胞内。 • 微绒毛的作用在于增加细胞的 吸收表面积，而其内部的轴心 微丝束起着支撑作用。
二、微丝动态结构的调节与细胞运动
（六）胞质分裂环 • 在有丝分裂末期，两个即
将分离的子细胞之间产生 一个对细胞质起收缩作用 的胞质分裂环（收缩 环）——由大量平行排列、 但极性相反的微丝组成。 • 收缩环的动力来源于肌球 蛋白在极性相反的微丝之 间的滑动。 • 随着收缩环的收缩，两个 子细胞被分开。
• 微管（microtubule，MT）： 指真核细胞中由微管蛋白组成 的、中空的管状骨架纤维，其 外径为24（25）nm，内径为 15nm。
• 细胞中的微管多数是暂时性的 结构：如间期细胞内的微管， 分裂期细胞的纺锤体微管等；
• 也有一些微管形成相对稳定的 “永久性”结构：如纤毛或鞭 毛中的轴丝微管、神经元突起 内的微管束。
§2 微管及其功能
一、微管的结构组分与极性
• 微管组装的基本结构单位是由 α-微管蛋白和β-微管蛋白结合 而成的异二聚体——α/β-微管 蛋白二聚体，是细胞内游离态 微管蛋白的主要存在形式。
• α-微管蛋白和β-微管蛋白上各有 一个GTP结合位点：
s α-微管蛋白：不可交换位点
细胞工程期末复习(必考)
物的一门科学。
,有计划的消减添加或者替换同种或者异种染色体从而达到定向改变遗传特性和选育新品种的一种技术。
细胞表面的特化结构或者特化区域，是细胞间建立长期组织上联系的结构基础。
涉及细胞外基质蛋白、跨膜蛋白、胞质溶胶蛋白、细胞骨架蛋白等。
,具有生物个体成长、发育所需要的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能。
.,指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。
即分化的细胞在适当条件下转变为胚性状态而重新获得分裂能力的过程。
是指在离体条件下，无序生长的脱分化细胞在适当条件下重新进入有序生长和分化状态的过程.摹拟体内环境，在无菌适当的条件使其生长繁殖的技术。
,指将植物离体培养中产生的胚状体或者芽包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中形成的类似种子的颗粒.指对植物的胚及胚器官进行人工离体无菌培养，使其发育成幼苗的技术。
从而完成受精过程。
一种利用显微操作技术将一种动物的细胞核移入同种或者异种动物的去核成熟卵细胞内的技术.体母畜输卵管或者子宫的技术。
,培养发育成早期胚胎，再植回母体子宫内发育出生的婴儿，也就是采用体外受惊联合胚胎移植技术哺育的婴儿。
卵细胞内的技术.除去细胞核后由质膜包裹的无核细胞。
2 个或者 2 个以上的细胞合并形成 1 个细胞的技术。
.来自不同基因型的融合细胞。
合。
花药和花粉培养:指离体培养花药和花粉,使小孢子改变原有的配子体发育途径，转向孢子体发育途径,形成花粉胚或者花粉愈伤组织,最后形成花粉植株，从中鉴定出单倍体植株并使之二倍化的技术。
将分离的植物细胞继代培养增殖，获得大量细胞群体的技术..将游离的细胞包埋在支持物内部或者表面进行培养的技术。
指细胞贴附在一定的固相表面进行的培养。
接种组织块直接长出单层细胞或者将组织分散成单个细胞再进行培养 ,在首次传代前的培养成为原代培养.指将原代培养的细胞继续转接培养的过程。
有分裂但不旺盛，且多呈二倍体核型的细胞.,有单细胞增殖形成的细胞群。
上皮组织—细胞表面的特化结构(组织学与胚胎学课件)
上皮细胞有极性，在各表面 形成了与功能相适应的结构。 这些结构也可见于其他组织 的细胞。
细胞表面的特化结构
1、游离面 微绒毛ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纤毛
2、侧面 — 细胞连接
基膜 3、基底面 质膜內褶
半桥粒
紧密连接 中间连接 桥粒 缝管连接
微绒毛(LM) 纹状缘、刷状缘
微绒毛 (EM)
纤毛(LM)
纤毛的摆动
纤 毛(EM)
细胞连接
紧密连接
连
中间连接
接 复
合
桥粒
体
缝管连接
细胞连接
左:模式图 右:电镜像
Mv 微绒毛 TJ 紧密连接 IJ 中间连接 De 桥粒 GJ 缝隙连接
连接复合体
缝隙连接示意图
基膜 光镜结构图
PAS染
银染 HE染
质膜内褶超微结构模式图
基膜
质膜内褶与基膜电镜像 （肾小管）
第八章细胞骨架
3、分别有哪些因素影响微管、微丝的组装和去组 装？
图7-22 细胞质动力蛋白的结构与运输作用
图7-23 轴突运输
图7-24 色素颗粒的运输
纤毛与鞭毛的运动
❖ 纤毛和鞭毛都是某些细胞表面的特化结构, 具有运动功能。 ❖ 鞭毛和纤毛均由基体和鞭杆两部分构成，鞭毛中的微管为
9+2结构，即由9个二联微管和一对中央微管构成，其中二 联微管由AB两个管组成，A管由13条原纤维组成，B管由 10条原纤维组成 。 ❖ 纤毛和鞭毛的运动是依靠动力蛋白（dynein）水解ATP， 使相邻的二联微管相互滑动。
中间纤维的结构
图7-27 中间纤维的装配模型
三、中间纤维的功能
❖为细胞提供机械强度支持 ❖参与细胞连接 ❖中间纤维维持细胞核膜稳定
单体 结合核苷酸
表7-1 胞质骨架三种组分的比较
微丝
微管
球蛋白
αβ球蛋白
ATP
GTP
中间纤维 杆状蛋白 无
纤维直径 结构
极性 组织特异性
7nm 双链螺旋
有 无
25nm 13根原纤维组成中 空管状纤维 有
微丝是由肌动蛋白组成的直径约7nm的骨架纤维，又称肌动 蛋白纤维。
一、微丝成分
二、微丝的装配
三、微丝的动态性质
四、微丝特异性药物
五、微丝结合蛋白
六、微丝的功能
一、微丝成分
❖ 肌动蛋白（actin）是微丝的结构成分 ，呈哑铃形。 ❖ 肌动蛋白有3种异构体即α、β和γ，其中4种α-肌动蛋白，
分别为横纹肌、心肌、血管平滑肌和肠道平滑肌所特有， β和γ分布于肌细胞和非肌细胞中。 ❖ 肌动蛋白的单体称为G-actin，它们形成的多聚体称为Factin。 ❖ 微丝是由两条线性排列的肌动蛋白链形成的螺旋，状如 双线捻成的绳子。
第二节 细胞表面特化结构
▪ 细胞表面（cell surface）：包围在细胞质外层的 一个复合结构体系和多功能体系，是细胞与外界环 境物质相互作用，并产生各种复杂功能的部位。
▪ 细胞表面的结构以质膜为主体，包括质膜外的细胞 外被和质膜内侧的胞质溶胶。
▪ 细胞表面的特化结构如：膜骨架、鞭毛和纤毛、微 绒毛及细胞的变形足等等，分别与细胞形态的维持、 细胞运动、细胞的物质交换等功能有关。
一、细胞外被
▪ 与质膜相连接的糖类物质的结构，称为细胞外被或糖萼。 用重金属染料，如钌红染色后，在电镜下可显示厚约 10~20nm的结构，边界不甚明确。
▪ 作用：保护，细胞通信，并与细胞表面的抗原性有关。
• 红细胞质膜上的鞘糖脂是ABO血型系统的血型抗原，糖链结构基 本相同，只是糖链末端的糖基有所不同。A型血的糖链末端为N-乙 酰半乳糖；B型血为半乳糖；O型血则缺少这两种糖基。
活动。
分类
1.封闭连接
2.锚定连接
3.通讯连接
类型
第一类 第二类
第三类
细胞连接类型
连接名称
紧密连接
锚定连接
黏合连接 黏合带 黏合斑
桥粒连接 桥粒
半桥粒
通讯连接
间隙连接
化学突触
主要特征
相邻细胞膜形成封闭链 细胞骨架纤维参与锚定 由微丝介导的细胞连接 细胞或细胞外基质粘着 由中间纤维介导的细胞连接 细胞与基膜之间的连接 连接结构介导细胞通讯 由连接子介导细胞通讯
蛋白聚糖
胶原纤维
➢ 桥粒（spot desmosome） 部位：存在于上皮细胞黏合带下方。 形态特征：相邻细胞经由一纽扣状结构铆接在一起。
细胞膜 桥粒斑 钙黏蛋白 中间纤维 细胞间隙 （25~30nm)
细胞生物学自测题及解答(1)
第四章细胞质膜二、填空题1．生物膜的基本特征是流动性、不对称性。
2．跨膜结构域含较多氨基酸残基的内在膜蛋白的二级结构为α螺旋，它也可能是多数跨膜蛋白的共同特征。
3．膜蛋白的功能有运输、识别、酶活性、细胞连接、信号转导，以及骨架和胞外基质的连接。
4．常用来分离研究膜蛋白、使细胞膜崩解的试剂是去垢剂。
5．与人红细胞表面ABO血型相关的膜脂是糖脂。
6．影响膜脂流动性的因素有脂肪酸链的长度、脂肪酸的饱和度、温度、胆固醇含量。
7．膜脂的不对称性指同一种膜脂分子在膜的脂双层呈不均匀分布，膜蛋白的不对称性指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。
8．在荧光标记的细胞中，随着时间的延长，已经均匀分布的荧光会重新排布，聚集在细胞的某一个部位称为成斑现象，聚集在细胞的一端称为成帽现象。
9．与细胞外环境接触的膜面称为细胞外表面，与细胞基质接触的面称为原生质表面，冷冻蚀刻技术制样中产生的面称为细胞外小页断裂面和原生质小页断裂面。
10．细胞表面的特化结构包括膜骨架、鞭毛、纤毛、微绒毛和细胞的变形足。
第五章 物质的跨膜运输二、填空题1．被动运输分为简单扩散和协助扩散两种形式。
2．根据主动运输过程所需要能量来源的不同，主动运输可分为三种基本类型： ATP直接提供能量、 ATP间接提供能量、光能驱动。
3．物质通过细胞质膜的转运主要有三种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用。
4．离子通道分为电压门通道、配体门通道、压力激活通道。
5．胞吞作用的两种类型：胞饮作用、吞噬作用。
6．胞饮作用形成的小泡称为胞饮泡，吞噬作用形成的小泡称为吞噬泡。
7．胞饮泡的形成需要网格蛋白的帮助，吞噬泡的形成需要微丝及结合蛋白的帮助。
8．根据胞吞的物质是否有专一性，可将胞吞作用分为受体介导的胞吞作用、非特异性的胞吞作用。
9．受体介导的胞吞作用是一种选择性浓缩机制。
10．胞内体的作用是传输胞吞作用新摄入的物质到溶酶体被降解。
11．胞内体被认为是膜泡运输的主要分选站之一，其中的酸性环境在分选过程中起关键作用。
大学医学生物学(第六版)试题
大学医学生物学考试试题（闭卷）课程名称：医学生物学※<医学生物学考卷二>细胞生物学考试试题（闭卷）课程名称：医学生物学一、选择题（每题选一正确答案，写于答卷纸上。
每题一分，共40分）：1.原核细胞不具备下列哪种结构A.环状DNAB.核小体C.核糖体D.核外DNAE.细胞壁2. RNA合成中，多核苷酸链的延伸方向是A．5′－3′ B.3′-5′C.5′-3′和3′-5′D.主要是3′-5′部分5′-3′E.无一定方向3.小肠上皮细胞吸收葡萄糖以及各种氨基酸时，主要通过（）达到逆浓度梯度运输。
A.与Na+相伴随运输B.与K+相伴随运输C.与Ca2+相伴随运输D.载体蛋白直接利用ATP能量E.与H+相伴随运输4.低密度脂蛋白颗粒进入细胞的过程是A.吞噬作用B.胞饮作用C.受体介导的胞吞作用D.主动运输E.膜泡运输5.膜功能的差异主要在于所含那种化学成分不同A、蛋白质B、脂类C、糖类D、无机盐E、水6.一种起封闭细胞间隙的作用，并对维持上皮细胞层选择性屏障起关键作用的细胞连接是A、闭锁连接B、黏合连接C、间隙连接D、通讯连接E、桥粒7.合成脂类和固醇类物质的细胞器是：A、高尔基复合体B、光面内质网C、线粒体D、核糖体E、溶酶体8. F-肌动蛋白构成以下哪种结构：A、微管B、中心粒C、鞭毛D、微丝E、中等纤维9.分别位于内含子5’端和3’端，与外显子交界的常见顺序为：A、AT,GCB、AE，ATC、GG，CCD、GT, AGE、TA, A T10.基粒又称为A、微粒体B、糖原颗粒C、中心粒D、ATP酶复合体E、以上都不是11.多聚核糖体是指A、细胞中有两个以上的核糖体集中成一团B、一条mRNA串连多个核糖体的结构C、rRNA的聚合体D、大小亚的聚合体E、小亚基的聚合体12.真核细胞中组成核糖体的rRNA在核仁外染色质转录合成的是:A.18s rRNAB.28s rRNAC.23s rRNAD.5s rRNAE.5.8s rRNA13.不属于内膜系统的是：A.高尔基复合体B.溶酶体C.脂质体D.分泌泡E.核膜14 .溶酶体中的酶：A.在初级溶酶体中有活性B.在次级溶酶体中有活性C.在残质体中有活性D.始终保持活性 E .一直都不具有活性15.在细胞质中起始，转移到内质网上合成的分泌蛋白，其特异的N端的定位序列被称为：A.信号肽B.导肽C.转运肽D.信号斑E.转位因子16. ATP合成酶定位在线粒体的：A.外膜B.内膜C.膜间腔D.基质E.外膜和膜间腔均可17.电镜下见到的间期细胞核内侧高电子密度的物质是A、RNAB、组蛋白C、异染色质D、常染色质E、核仁18.在细胞周期中，哪一时相最适合研究染色体的形态结构。
《细胞表面及特化》课件
脂质的异常代谢或组成可以导致多种疾病，如肥胖 、心血管疾病、神经系统疾病等。
03
细胞表面特化的功能
细胞识别与黏附
细胞识别
细胞表面特化结构可以识别其他细胞 或分子，如受体和配体，通过这种识 别，细胞能够感知外部环境并作出反 应。
黏附作用
细胞表面的糖蛋白等特化结构可以与 其他细胞或基质进行黏附，维持细胞 的形态和位置。
细胞生长与分化
生长调控
细胞表面的生长因子受体等特化结构 可以感知生长因子的信号，调控细胞 的生长和分裂。
细胞分化
在发育过程中，细胞表面的特化结构 可以诱导细胞向特定方向分化，形成 不同类型的组织和器官。
细胞信息传递
信号转导
细胞表面的受体可以接收来自激素、神经递质等物质的信号，通过信号转导途径将信号传递到细胞内 部，影响细胞的生理功能。
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细胞表面组分的分离与鉴定
细胞表面组分的分
离
利用细胞表面标记、亲和吸附等 技术，将细胞表面的蛋白质、糖 类等组分分离出来。
蛋白质组学技术
利用质谱、色谱等技术对分离的 蛋白质进行鉴定，确定其氨基酸 序列和修饰情况。
糖类组学技术
利用糖链分离、糖谱分析等技术 对细胞表面的糖类进行鉴定，确 定其糖型和连接方式。
细胞表面分子相互作用的研究
免疫共沉淀技术
01
利用特异性抗体与细胞表面分子结合，通过洗脱和分离，研究
分子间的相互作用。
荧光共振能量转移技术
02
通过标记细胞表面分子，利用荧光信号的变化，实时监测分子
间的相互作用。
蛋白质芯片技术
03
将细胞表面分子固定在芯片上，与性。
细胞表面特化与疾病关联的研究
第八章 细胞连接与细胞外基质
通讯连接—间隙连接电镜图
3、通讯连接
• 通讯连接 (communicating junction) 介导相邻细胞间 的物质转运、化学或电信号的传递，除有机械的细 胞连接作用之外，还可以在细胞间形成电耦联或代 谢耦联 • 间隙连接 (gap junction) 化学突触 (chemical synapse) 胞间连丝 (plasmodesmata)
• 高度亲水性、带有大量负电荷
• 可结合大量水分子，赋予组织一定的抗压性
细胞外基质——糖胺聚糖(氨基聚糖)
（2）蛋白聚糖 proteoglycan
• 见于所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面 • 是糖胺聚糖与核心蛋白共价连接形成的巨分子 • 数百个不同的糖胺聚糖与核心蛋白 (core protein) 的丝 氨酸残基连接，形成蛋白聚糖单体 a specific proteoglycan (red) and cell nuclei (blue), cells from a human heart valve
（1）、间隙连接(gap junction) • 间隙连接 分布广泛，几乎存 在于所有的动物组织中 • 相邻细胞的膜间隙为2～3 nm， 也称缝隙连接 • 连接子(connexon)：构成间隙 连接的基本单位，由 6 个 相同或相似的跨膜连接蛋白 connexin 环绕而成，中间孔 道直径约1.5 nm • 连接蛋白均含4个保守的α螺 旋跨膜区
第八章 细胞连接与细胞外基质
细胞外被
细胞膜
胞质溶胶层
细胞连接——
细胞与细胞之间表面某些区域已经 特化形成的各种结构。
1、 紧密连接 2、 黏合连接（桥粒） 3、 间歇连接
紧密连接 （tight junction）
紧密连接电镜图
医学细胞生物学之细胞连接
一．细胞连接定义：相邻细胞膜和细胞膜间的区域特化性连接结构分类：分为三大类，即：封闭连接（occluding junction ）、锚定连接（anchoring junction ）和通讯连接（communicating junction ）。
1. 封闭连接（1）主要位置：体内管腔及腺体上皮细胞近管腔面的顶端（2）连接方式：由特殊的跨膜蛋白成串排列形成蛋白质颗粒条索，进而形成拉链状的密闭连接结构--封闭索，这些封闭索交织成网状，环绕在每个上皮细胞的顶部，将相邻细胞紧密连接在一起，封闭细胞间隙，未接触处尚有10-15nm 的细胞间隙。
（3）功能：封闭上皮细胞的间隙，阻止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织，或组织中的物质随意回流入肠腔中，同时也很好地维持了上皮细胞的极性，保证物质转运的方向性和组织内环境的稳定性。
2. 锚定连接（1）定义：是动物各组织中广泛存在的一种细胞连接方式，通过钙粘蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系以及细胞外基质的相互作用，将相邻细胞或细胞与细胞外基质连接起来，形成一个坚挺、有序的细胞群体。
（2）主要作用：形成能够抵抗机械张力的牢固粘合（3）构成蛋白：（4）分类：根据参与连接的骨架蛋白和锚定部位的不同，分为二大类：1）黏着连接——黏着带1.定义：上皮细胞之间连续的带状黏附连接2.位置：位于上皮细胞靠顶部的侧面、紧密连接的下方。
细胞内锚定蛋白：这类蛋白一侧在细胞质内与特定的细胞骨架成分连接，另一侧与跨膜黏着蛋白连接 跨膜黏着蛋白：是一类细胞黏附分子，其细胞内部分与胞内锚定蛋白相连，细胞外部分与相邻细胞的穿膜黏着蛋白或与细胞外基质结合3.具体连接方式：相邻细胞的钙黏着蛋白外结构域相互结合，其细胞内结构域通过细胞内锚定蛋白与肌动蛋白丝相连，从而使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜黏着蛋白连成广泛的穿细胞网，使上皮组织连成一个整体。
4.胞内锚定蛋白分类：α、β粘蛋白、黏着斑蛋白、α-辅肌动蛋白等2）黏着连接——黏着斑定义：是分散而独立的细胞与细胞外基质之间形成的黏着连接位置：位于上皮细胞基底部参与黏着斑连接的跨膜黏着蛋白-整联蛋白：胞外区域与细胞外基质成分相连，胞内部分通过锚定蛋白和黏着斑蛋白介导与肌动蛋白丝相连。
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紧密连接的屏障作用
二、锚定连接 (anchoring junction)
1.定义：细胞之间或细胞与胞外基质之间的连接。 2.分布：尤其在心肌、上皮、子宫颈等组织中。 3.结构： 胞内锚定蛋白：介导特定的细胞骨架与穿膜黏着蛋白连接。 穿膜黏着蛋白：胞内区与胞内锚定蛋白连接，胞外区与相
邻特异的穿膜黏连蛋白或胞外基质结合。
第八章 细胞膜的分子结构和特性
第一节 细胞表面特化结构 第二节 细胞连接
第一节 细胞表面特化结构
细胞膜表面并不平整光滑，常带有许多特 化的附属结构。 如：微绒毛、纤毛、鞭毛等等，这些特化结构 在细胞执行特定功能方面具有重要作用。
微绒毛
细胞表面伸出的细长突起，广泛存在于动物细 胞游离表面。 作用：扩大了细胞作用的表面积，有利于细胞 同外环境的物质交换。如小肠上皮微绒毛，使 细胞表面积扩大20-30倍。
微绒毛
纤毛和鞭毛
纤毛（cilia）和鞭毛（flagella）是细胞表 面伸出的条状运动装置。
纤毛和鞭毛都来源于中心粒。详细结构和功 能可参见细胞骨架一章。
纤毛和鞭毛
第二节 细胞连接(cell junction)
定义：相邻细胞之间、细胞与胞外基质之间形成的连接结构。 分布：人和动物体内除结缔组织和血液外的各种组织。 功能：加强细胞间的机械联系，维持组织结构的完整性和协 调功能等。
化学突触 神经细胞突触通讯连接
上皮细胞基底面
大多数动物细胞 神经元和神经-肌细 胞间
细胞内锚定蛋白：桥粒斑珠蛋白，桥粒斑蛋白 穿膜黏着蛋白：桥粒黏蛋白，桥粒胶蛋白 ➢功能：形成坚韧、牢固的细胞连接。为上皮层提供结构上 的连续性、抗张性和抗拉性。
桥粒的结构 A.桥粒的电镜照片 B.桥粒结构模式图
2.半桥粒(hemidesmosome)
➢分布：上皮细胞与基底膜之间 ➢分子组成：
锚定蛋白：网蛋白，构成胞质斑，与胞内中间纤维相连。 穿膜黏着蛋白：整联蛋白，与基底膜层黏连蛋白结合。 ➢功能：把上皮细胞铆接在基底膜上，防止机械力造成上 皮细胞与基底膜脱离。
➢结构单位：连接子
细胞膜
跨膜蛋白亚单位 孔 道φ1.5nm
连接子
（缝隙连接的基本单位）
细胞间隙 2~4nm
➢分布：普遍存在于动物组织细胞间
间隙连接的通讯方式：
代谢偶联：小分子代谢物和信号分子（分子量小于1500kD) 通过间隙连接通道，由一个细胞很快进入邻近细胞。 电偶联：带电离子通过间隙连接通道由一个细胞直接进入 邻近细胞，动作电位迅速在细胞间传播。 功能：介导细胞间的通讯。
半桥粒结构 A.半桥粒结构照片 B.半桥粒结构模式图
三、通讯连接（communicating junction）
定义：生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊通道，以 实现细胞间电化学信号的通迅联系，完成群体细胞间的 合作与协调，这种连接方式为通讯连接。
类型：间隙连接与化学突触
（一）间隙连接 （gap junction）
分类： 1. 封闭连接
紧密连接
黏着连接：黏着带、黏着斑 2. 锚定连接
桥粒连接：桥粒、半桥粒
间隙连接 3. 通讯连接 化学突触
一、封闭连接
（一）紧密连接(tight junction)
1. 分布:各种管腔及腺体上皮细胞靠腔面顶部。 2. 电镜下:相邻胞膜通过特殊的跨膜蛋白形成拉链状连接结构。 3. 结构:
小肠上皮细胞之间黏着带结构模式图
2.黏着斑
➢ 细胞借助肌动蛋白与胞外基质相连。体外培养的成纤维 细胞通过黏着斑附着在瓶壁上。
➢ 分子组成： 整联蛋白 锚定蛋白
➢ 功能：介导细胞与胞外基质的黏着和信号传导。
黏着斑的结构与功能
(二) 桥粒连接
1.桥粒(desmosome)
➢分布：上皮细胞黏着带下方，相邻细胞接触点上类似纽扣 状结构。 ➢分子组成：
闭合蛋白（occludin） 密封蛋白（claudin） 连接黏附分子（junctional adhesion molecules）
C
紧密连接模型 A.结构模式图；B.紧密连接蛋白之间的相互关系；
C.上皮细胞间的紧密连接
4.主要功能 （1）封闭上皮细胞间隙，保证组织内环境的稳定。 （2）维持上皮细胞的极性。 （3）上皮细胞的机械连接作用和隔离作用。
锚定连接的两类蛋白示意图
4.分类： （一）黏着连接：与肌动蛋白纤维相连的锚定连接。 （二）桥粒连接：与中间纤维相连的锚定连接。
（一）黏着连接 1.黏着带 ➢ 分布：位于上皮细胞顶端紧密连接的下方。
➢分子组成： 钙黏着蛋白 锚定蛋白
➢功能：相邻细胞的微丝束通过胞内锚定蛋白和跨 膜黏连蛋白连成广泛的跨膜网，连接组织为一个坚 固的整体。
（二）化学突触(chemical synapse)
➢特点：介导的细胞通讯，有一个“电信号-化学信号-电信 号”的转换过程，是一种间接而慢速的信息传递形式。 ➢功能：可兴奋细胞之间通过释放神经递质传导神经冲动。 ➢分布：神经细胞之间及神经细胞与肌细胞间。
化学突触模式图
细胞连接的不同方式
细胞连接的类型
功能分类 结构分类
主要特征Biblioteka 封闭连接 紧密连接 相邻细胞膜形成封闭索
锚定连接 黏着连接 肌动蛋白丝参与的锚定连接
黏着带 细胞-细胞连接
黏着斑 细胞-胞外基质连接
桥粒连接 中间纤维参与的锚定连接
桥粒
细胞-细胞连接
主要分布 上皮细胞
上皮细胞 上皮细胞基底面
心肌细胞、上皮细胞
半桥粒 细胞-胞外基质连接 通讯连接 间隙连接 由连接子介导细胞通讯连接