细胞生物学全套资料第三节细胞表面的分化.docx

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细胞生物学全套资料第三节细胞表面的分化

第三节细胞外被与细胞外基质

细胞表面的特化结构：

*膜骨架、鞭毛和纤毛、微绒毛、细胞的变形足等

*功能

细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质交换等

一、细胞外被（又称为糖萼）

*细胞外被中的糖

细胞膜中的蛋白质分子or脂质分子

通过共价键结合形成的糖蛋白＆糖脂

*质膜上的糖蛋白、糖脂，伸出的寡糖链

实质上是质膜结构的一部分（图4-18）。

*用重金属染料，如：

钌红染色后

在电镜下观察，厚约10~20nm的结构，边界不甚明确

细胞外被的作用：

1、保护作用

具有一定的保护作用

去掉细胞外被，并不会直接损伤质膜

2、细胞识别

寡糖链组成、结构不同，识别的对象也不同

为细胞的识别，形成了分子基础

细胞表面，有寡糖的专一受体

对寡糖链具有识别作用

细胞识别实质上是分子识别

Townes和Holtfreter（1955）

*把两栖类动物的原肠胚

3个胚层的细胞分散后，混合培养

结果3个胚层的细胞，均自行分类聚集

分别参加各自胚层的组建

*将鸡胚细胞、小鼠胚细胞→分散后，混合培养

各种细胞仍能分别聚集

3、决定血型

血型：

实质上决定于红细胞表面抗原

人有20几种血型

最基本的血型是AB0血型

*红细胞的质膜上糖鞘脂

是AB0血型系统的血型抗原

血型免疫活性的分子基础

是由糖链的糖基组成

*A、B、O三种血型抗原的糖链，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

AB型两种糖基都有，N-乙酰半乳糖＆半乳糖

O型血则缺少这两种糖基

二、膜骨架

*在质膜下，与膜蛋白相连的、由纤维蛋白组成的网架结构

*其功能

参与维持质膜的形状

协助质膜完成多种生理功能

*膜骨架位置

位于细胞质膜下，约0.2μm厚的溶胶层

成熟的动物血红细胞：

*没有细胞核、细胞器＆内膜系统

是研究膜骨架的理想材料

*红细胞经低渗处理，细胞破裂释放出内容物

留下一个保持原形的空壳，称为血影（图4-19）。

　图4-19红细胞膜骨架的网络结构

血影蛋白（spectrin）、血型糖蛋白（glycophorin）

锚蛋白（ankyrin）、短肌动蛋白（shortactin）、

骨架系统：

*血影蛋白

由α链＆β链，组成的一个2聚体

2个二聚体，头与头相连形成一个4聚体

长约200nm

4聚体的游离端

与短肌动蛋白纤维（约13~15单体，长约35nm）相连

形成血影蛋白网络

*并通过带4.1蛋白与血型糖蛋白连结

锚蛋白与带3蛋白相连

这一骨架系统赋与了红细胞质膜的刚性＆韧性，几百万次地通过比它直径还小的微血管、动脉、静脉。

红细胞直径＞微血管、动脉、静脉

三、质膜的特化结构

质膜的特化结构：

*有微绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛等

*在细胞执行特定功能方面，具有重要作用

*多数只能在电镜下观察到

（一）微绒毛

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（图4-20）。

*直径约为0.1μm

长度，与细胞种类＆生理状况而有所不同

小肠上皮细胞刷状缘中的微绒毛

长度约为0.6~0.8μm。

*微绒毛的内芯

由肌动蛋白丝束组成

肌动蛋白丝之间

由许多微绒毛蛋白＆丝束蛋白组成的横桥相连

微绒毛侧面质膜有侧臂，与肌动蛋白丝束相连

从而将肌动蛋白丝束固定

微绒毛功能：

*扩大了细胞的表面积，有利于细胞与外环境的物质交换

如：

小肠上的微绒毛

使细胞的表面积扩大了30倍

大大有利于大量吸收营养物质。

*不论微绒毛的长度or数量

都与细胞的代谢强度，有着相应的关系

如，肿瘤细胞，对葡萄糖＆氨基酸的需求量都很大

大都带有大量的微绒毛。

图4-20糖萼与微绒毛

（二）皱褶

皱褶：

*细胞表面有一种扁形突起，又称为皱褶or片足

*皱褶在形态：

不同于微绒毛，它宽而扁，宽度不等

厚度与微绒毛直径相等，约0.1μm

高达几微米

*巨噬细胞的表面上，普遍存在着皱褶结构

与吞噬颗粒物质有关（图4-21）。

图4-21巨噬细胞表面的皱褶

（三）内褶

内褶：

*细胞表面内陷，形成的结构（图4-22）

*具有扩大了细胞表面积的作用

*常见于液体＆离子交换活动，比较旺盛的细胞

（四）纤毛和鞭毛

*细胞表面伸出的，条状运动装置

二者在发生＆结构上，并没有什么差别

均由9+2微管构成（图4-3）

*有的细胞

靠纤毛（如草履虫）

鞭毛（如精子和眼虫）

在液体中穿行

*有的细胞，

如，动物的某些上皮细胞，虽具有纤毛

但细胞本体不动，

*纤毛的摆动，可推动物质越过细胞表面

进行物质运送

如，气管＆输卵管上皮细胞的表面纤毛

*纤毛＆鞭毛，都来源于中心粒

图4-23同翅目昆虫精子鞭毛横切（示9+2微管结构）