细胞的基本形态结构与功能.pptVIP

第3章 细胞的基本形态结构与功能 3.1 细胞的基本结构与功能 3.2 生物膜-流动镶嵌模型 3.3 物质的跨膜转运 3.4 细胞连接 细胞(cell)的发现 1665年 虎克(R.Hooke) 3.1 细胞的基本结构与功能 细胞壁 纹孔 胞间连丝 白色体的类型与功能 脂双层 糖脂约占膜脂总量的5%以下 糖脂具有细胞专一性，常是细胞表面的标志性物质 糖脂又是细胞表面抗原的重要组分 糖脂决定ABO血型 3.2.1 脂双层 脂双层 胆固醇只存在于动物细胞，含量不超过膜脂的1/3 胆固醇分子也是极性分子 “脂筏”：胆固醇与鞘磷脂构成 3.2.1 脂双层 脂双层中的脂分子进行各种形式的快速运动： 沿膜平面的侧向运动 围绕轴心的自旋运动 脂分子尾部的摆动运动 脂分子尾部脂肪酸链沿着纵轴进行的伸缩震荡 双层脂分子之间的翻转运动 脂分子尾部脂肪酸链围绕C-C键的旋转异构 3.2.1 脂双层 脂双层的功能： 有利于细胞保持正常的结构和功能 屏障作用，使膜两侧的水溶性物质不能自由通过，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境 脂类成分随不同生物而不同，脂双层结构的复杂性保证了膜蛋白的嵌入及其特定功能的发挥 膜蛋白 膜蛋白是膜功能的主要体现者 不同生物膜中的蛋白质含量不同： 线粒体内膜75% 神经纤维髓鞘膜25% 质膜50% 3.2.2 膜蛋白 3.2.2 膜蛋白 膜蛋白 膜蛋白分为两大类： 内在膜蛋白（intrinsic protein） 以疏水部分直接与磷脂疏水部分非共价结合，大多两端亲水，也有仅一端亲水 外在膜蛋白（extrinsic protein） 以非共价键结合在内在蛋白的外端，或结合在磷脂分子的亲水头上 膜蛋白 膜蛋白的功能： 物质运输——作为“载体” 将物质转运进出细胞 酶——催化膜上特异化学反应，如内质网膜上的酶催化磷脂合成 受体——作为激素或其他化学物质的受体，如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体 细胞识别——作为表面抗原，与特异抗体结合（人类白细胞抗原HLA） 3.2.2 膜蛋白 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图 很多膜蛋白在脂双层中能自由移动。人、鼠细胞融合实验可证明。也有的不能完全自由移动。 3.2.3 糖和糖萼 糖和糖萼 膜糖：细胞膜表面的糖 分类 糖蛋白：与膜蛋白结合而成 糖脂：与脂质结合而成 成分：半乳糖、甘露糖、半乳糖胺、葡萄糖胺、葡萄糖、唾液酸等 功能：与细胞识别有关；固定膜中的蛋白质 糖和糖萼 糖萼（glycocalyx）： 位于细胞表面，由寡糖链和蛋白质共同构成，或称糖被。 各种细胞的糖萼具有特异性，与细胞识别有关 糖萼 影响膜流动性的因素 与膜本身组分、遗传因子和环境因子有关，包括： 胆固醇：胆固醇含量增加，膜流动性降低 脂肪酸链的饱和度：脂肪酸链所含双键越多越不饱和，膜流动性增加 脂肪酸链的链长：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低 卵磷脂/鞘磷脂：比例高则膜流动性增加，因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂 其他因素：膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度、离子强度等 生物膜——流动镶嵌模型 生物膜（质膜）的功能 为细胞生命活动提供相对稳定的内环境 选择性的物质运输和能量传递 提供细胞识别位点，完成信息跨膜传递 提供多种酶的结合位点，使酶促反应高效有序进行 介导细胞与细胞、细胞与基质间的连接 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构 生物膜——流动镶嵌模型 细胞膜结构示意图 细胞连接 细胞连接（cell junction）：细胞与细胞间或细胞与细胞外基质的连接结构 3.3 细胞连接cell junction 细胞连接 细胞连接主要分3大类： 锚定连接：通过骨架系统连接，如桥粒、半桥粒、粘合带和粘合斑 封闭连接：细胞膜紧密靠拢、无间隙，如紧密连接 通讯连接：包括间隙连接、化学突触和胞间连丝 细胞连接 锚定连接 桥粒（desmosome） 存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中，功能为铆接 相邻细胞间形成的纽扣状结构，两细胞膜间的间隙约30 nm，每一质膜胞质面有一厚15-20 nm盘状致密斑，并与中间纤维相连，相邻两致密斑由钙粘连蛋白相互连接 细胞连接 封闭连接 紧密连接（tight junction） 存在于上皮细胞间，长度约 50-400 nm，相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙 功能：阻止可溶性物质沿上皮细胞间间隙扩散渗漏，而只能跨细胞运输，起重要的封闭作用；还具有隔离和一定的支持功能 细胞连接 通讯连接 间隙连接（gap junction） 普遍存在的一种细胞连接， 间隙为2-3 nm，连接区域 大小不一，最大直径可达0.3 μm 构成间隙连接的基本单位是连接