当前课程知识点:普通生物学 > 第一章 细胞生物学基础 > 第二节 细胞膜与物质的跨膜运输 > 1.2.5 细胞连接
对于多细胞生物来讲
单个细胞是无法
单独完成生理功能的
它需要与其它的细胞合作
而合作的方式之一
就是形成细胞连接
那么如何定义细胞连接呢
细胞连接是指在相邻细胞间
或者是细胞与基质之间的
接触部位所形成的
特殊的连接方式
主要分布在生物体的哪些部位呢
分布在紧密靠拢的组织
例如在上皮组织中很常见
按照细胞连接所承担的功能不同
可以将细胞连接分为三种类型
一是起封闭作用的
屏蔽连接(如紧密连接)
二是起
机械附着作用的锚定连
接(桥粒 半桥粒 黏着带 黏着斑)
三是起化学通讯作用的
通讯连接(间隙连接)
下面我们分别介绍
这几种细胞连接方式
先来介绍屏蔽连接
屏蔽连接(occluding junctions)
是将相邻的细胞质膜
紧密连接在一起
相互之间没有间隙
其中紧密连接(tight junctions)
是屏蔽连接的主要形式
存在于脊椎动物
上皮细胞之间
如脑血管内壁
小肠上皮细胞等
这些连接结构
是由特殊的膜蛋白组成的
紧密连接方式的作用是什么呢
第一个作用是封闭作用
它形成了一个渗透屏障
以消化道上皮为例
由于存在紧密连接
将所有的上皮细胞连成了一片
而且由于
细胞相互之间没有间隙
相当于形成了一层屏障
结果消化道内的溶质小分子
就无法透过细胞间隙
从上皮细胞的一侧
扩散到到细胞的另一侧
紧密连接的第二个作用是
隔离作用
这张图片是
小肠上皮组织细胞的示意图
黑色代表的是
细胞之间的紧密连接
红色代表的是
运送葡萄糖分子的载体蛋白
绿色代表的是
钠离子驱动的
同向转运葡萄糖分子的
载体蛋白
从图中可以看出
在细胞的游离端
也就是朝向
消化管腔的一侧的质膜上
分布的都是绿色的载体蛋白
而基底面
多数分布的是红色的载体蛋白
由于相邻细胞之间
存在着紧密连接
绿色的载体蛋白就被限制在
上皮细胞的游离端了
红色的载体蛋白就被限制在
侧面和基底面
因此紧密连接
就起到了隔离的作用
上皮细胞膜蛋白
与膜脂分子的侧向扩散
也因此受到了限制
只能在一定的范围内流动
第二种细胞连接方式
是锚定连接
这种连接方式的特别之处就在于
它是借助细胞骨架系统
将相邻细胞
或者是细胞与基质之间
相连的一种结构
那么有哪些细胞骨架
参与了形成这种连接方式呢
主要有两种
一种是中间丝
另外一种是肌动蛋白丝
由于参与的细胞骨架不同
所以锚定连接又分为了两种类型
第一种是与中间丝相连的
称为桥粒或半桥粒
其中 桥粒是相邻细胞之间的
锚定连接方式
它的显著特征是
细胞内的锚蛋白
形成盘状的致密斑
致密斑一侧与胞内的中间丝相连
另一侧与跨膜的
粘附性蛋白相连
在相邻的两个细胞之间
形成了一种纽扣样的结构
所以相邻细胞之间
通过桥粒连成了一体
增强了细胞
抵抗外界张力的机械强度
桥粒主要分布在
承受拉力的组织中
比如说皮肤 口腔
心肌 子宫颈等部位的
上皮细胞之间
它的作用就是支持
和抵抗外界的压力和张力
另外一种与中间丝连接的
锚定连接称为半桥粒
这是细胞与胞外基质
之间的连接方式
虽然形态上与桥粒类似
也是与中间丝连
但是功能和化学组成却不相同
通过半桥粒上皮细胞
可以黏附在基膜上
第二种锚定连接方式
是与肌动蛋白丝相连的
称为黏着带或黏着斑
黏着带
位于上皮细胞
紧密连接的下方
与黏着带相连的细胞骨架
是肌动蛋白纤维
也就是微丝
这些成束的微丝平行排列
在相邻细胞间
形成了一个连续的带状结构
黏着斑是位于细胞
与胞外基质之间的
锚定连接方式
第三种细胞连接方式是通讯连接
通讯连接又有两种类型
一种是间隙连接
另外一种是胞间连丝
间隙连接在动物组织细胞间
分布非常广泛
除了骨骼肌细胞和血细胞外
几乎所有的动物组织细胞
都是利用间隙连接
来进行通讯交流的
间隙连接基本结构单位
是连接子
每个连接子由6个相同
或相似的间隙连接蛋白
呈环状排列而成
中央形成一个
直径为1.5 nm的亲水性通道
相邻两个细胞质膜上的
两个连接子对接
就形成了完整的间隙连接结构
凡是分子量小于1000的离子
或小分子物质
如蔗糖ATP 第二信使cAMP等等
都可以通过间隙连接的通道
从一个细胞进入另一个细胞
从而实现代谢物共享
和信号传递
而蛋白质 核酸等
大分子物质则是不能通过的
与动物细胞不同
植物细胞因为有细胞壁
所以细胞之间
无法像动物细胞那样
形成紧密连接和间隙连接
也不需要形成锚定连接
那么植物细胞之间
是如何进行通讯联络的呢
它主要是通过胞间连丝
胞间连丝是一种
穿过细胞壁的管状结构
这个管道的直径为20-40nm
中央是由细胞内的光滑内质网
延伸形成的轴丝微管
在轴丝微管与管道的质膜之间
是由细胞液构成的环孔
相邻细胞之间进行物质交换
就是通过这个环孔来进行的
正常情况下 它可以允许
分子量小于1000的分子进出
但运输也是要受到调控的
胞间连丝在植物体内广泛存在
这就是在光学显微镜下看到的
柿子胚乳细胞的组织切片
这些存在于
细胞之间的细丝样的结构
就是胞间连丝
由于胞间连丝的存在
植物体内的所有的活细胞
都被连成了一个整体
因此被特称为共质体
总结一下
动物细胞之间的连接方式
主要有三类
第一类是起封闭作用的紧密连接
第二类是起
机械附着作用的锚定连接
这个锚定连接又分为两类
一类是相邻细胞之间的
锚定连接
包括了有桥粒和粘着带
另外一类
是细胞与胞外基质之间的锚定连接
包括了半桥粒和黏着斑
其中桥粒和半桥粒
与中间丝相连
黏着带与黏着斑
与肌动蛋白丝相连
它们都是起机械附着作用的
第三类是起化学通讯作用的
间隙连接
-绪论
--绪论
-人物访谈——走进精准医学
-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化
-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输
-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
-第一节 动物的组织
--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
--4.1.7 血液
-第一节 动物的组织--作业
-第二节 消化系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统
-第三节 呼吸系统
-第三节 呼吸系统--作业
-第四节 循环系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
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