细胞的社会交往.pptx

第六讲第六讲 细胞的社会交往细胞的社会交往 由于高等生物出现了细胞分化，于是由于高等生物出现了细胞分化，于是真核生物有机体中的细胞就生活在细胞社真核生物有机体中的细胞就生活在细胞社会当中，不同组织的细胞有着不同的社会会当中，不同组织的细胞有着不同的社会分工，为此产生了社会交往。细胞的社会分工，为此产生了社会交往。细胞的社会交往包括交往包括细胞连接细胞连接、识别识别、细胞粘连细胞粘连、信信号传导号传导等。等。概念：概念：多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系、协同作用的组织方式。膜相互联系、协同作用的组织方式。1.封闭连接2.锚定连接粘合带和粘合斑（微丝）桥粒和半桥粒（中间纤维）3.通讯连接间隙连接植物细胞中的胞间连丝1.1.细胞连接细胞连接(cell junction)1.1 1.1 封闭连接封闭连接(occluding junction)紧密连接是封闭连接的主要形式。紧密连接的结构紧密连接的功能紧密连接嵴线中的两类蛋白：封闭蛋白，跨膜四次的膜蛋白 claudin蛋白家族（现已发现15种以上）紧密连接是封闭连紧密连接是封闭连接的主要方式。在紧密接的主要方式。在紧密连接中，两个相邻的细连接中，两个相邻的细胞膜紧紧靠在一起，中胞膜紧紧靠在一起，中间没有空隙，粘着牢固，间没有空隙，粘着牢固，细胞不易分开，是由围细胞不易分开，是由围绕在细胞周围的焊接线绕在细胞周围的焊接线网络组成。网络组成。焊接线也称嵴线，焊接线也称嵴线，由特殊的跨膜蛋白组成。由特殊的跨膜蛋白组成。紧密连接紧密连接(tight junction)返回返回v1.1.形成渗漏屏障，起重要的形成渗漏屏障，起重要的封封闭作用；闭作用；v2.2.隔离作用，使游离端与基底隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；同的膜功能；v3.3.支持功能支持功能返回返回1.2 1.2 锚定连接锚定连接(anchoring junction)v锚定连接是动物细胞特有的一种连接方式，在组织内分布很广泛，在上皮组织、心肌和子宫颈等组织中含量尤为丰富。v锚定连接的结构与类型v锚定连接的功能v构成锚定连接的蛋白：细胞内附着蛋白和跨膜连接的糖蛋白。与中间纤维连接的锚定连接与中间纤维连接的锚定连接v桥粒v半桥粒返回返回与肌动蛋白连接的锚定连接与肌动蛋白连接的锚定连接v粘合带v粘合斑(adhesion plaqua)：细胞通过肌动蛋白纤维和整连蛋白与细胞外基质之间的连接方式。返返回回桥粒桥粒(desmosomes)两细胞间形成纽扣式的两细胞间形成纽扣式的结构，将相邻细胞铆接在一结构，将相邻细胞铆接在一起，同时，桥粒也是细胞内起，同时，桥粒也是细胞内中间纤维的锚定位点，因此，中间纤维的锚定位点，因此，细胞内的中间纤维通过桥粒细胞内的中间纤维通过桥粒相互连接，形成贯穿于整个相互连接，形成贯穿于整个组织的整体。组织的整体。在质膜的胞质面有一盘在质膜的胞质面有一盘状致密斑，厚度为状致密斑，厚度为15-20 nm，中间纤维与其相连。，中间纤维与其相连。相邻两细胞间的致密斑由跨相邻两细胞间的致密斑由跨膜接头蛋白（糖蛋白）相互膜接头蛋白（糖蛋白）相互连接。连接。半半桥桥粒粒(hemidesmosomes)返回返回返回返回粘合带粘合带(adhesion belts)两个细胞各通过接头两个细胞各通过接头蛋白相互作用，将两个蛋白相互作用，将两个细胞连接起来的方式。细胞连接起来的方式。粘合带处相邻细胞质粘合带处相邻细胞质膜的间隙约为膜的间隙约为15-20 nm，介于紧密连接和桥粒，介于紧密连接和桥粒之间，所以又称中间连之间，所以又称中间连接或带状桥粒。接或带状桥粒。通过锚定连接将相邻细胞的骨架系统通过锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。桥粒在两个细胞之间形成纽的细胞群体。桥粒在两个细胞之间形成纽扣式的结构将相邻细胞铆接在一起，桥粒扣式的结构将相邻细胞铆接在一起，桥粒也是细胞内中间纤维的锚定位点也是细胞内中间纤维的锚定位点,半桥粒将半桥粒将上皮细胞固着在基底膜上上皮细胞固着在基底膜上,与粘着带相连的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微丝在细胞中形成平行于细胞膜的可收缩的纤维束，粘着斑和粘着带均起着细胞附的纤维束，粘着斑和粘着带均起着细胞附着与支持的功能。着与支持的功能。锚定连接的功能返回1.3 1.3 通讯连接通讯连接(communicating junction)v间隙连接间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接v胞间连丝胞间连丝:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成细胞间的通讯联络。v胞间连丝的结构胞间连丝的结构v胞间连丝的胞间连丝的功能功能1.1.实现细胞间由信号介导的物质有择性的转运；实现细胞间由信号介导的物质有择性的转运；2.2.实现细胞间的电传导；实现细胞间的电传导；3.3.在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调节在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调节植物细胞间的物质运输。植物细胞间的物质运输。间隙连接（gap junction）通过连接子通过连接子(connexons)将两个细将两个细胞连接起来的一种连接胞连接起来的一种连接方式。方式。下一张下一张间隙连接的结构间隙连接的结构间隙连接的蛋白成分：间隙连接的蛋白成分：已分离已分离20余种构成连接子的蛋白余种构成连接子的蛋白,属同一蛋白属同一蛋白家族家族,其分子量其分子量2660KD不等；不等；连接子蛋白具有连接子蛋白具有4个个-螺旋的跨膜区，是该蛋白家螺旋的跨膜区，是该蛋白家族最保守的区域。族最保守的区域。连接子蛋白的一级结构都比较保守连接子蛋白的一级结构都比较保守,并有相似的并有相似的抗原性。抗原性。不同类型细胞表达不同的连接子蛋白，间隙不同类型细胞表达不同的连接子蛋白，间隙连接的孔径与调控机制有所不同。连接的孔径与调控机制有所不同。返回返回返回胞间连丝胞间连丝(plasmodesma)2.2.细胞识别细胞识别(cell recognition)v细胞识别：是指细胞对同种或异种细胞、对同源或异源细胞以及对自己或异己物质分子的识别。v细胞中有3大识别系统：即抗体-抗原的识别、酶与底物的识别和细胞间的识别。v细胞识别的结构细胞识别的结构微生物细胞表面微生物细胞表面动物细胞表面动物细胞表面植物细胞表面植物细胞表面v细胞识别的特异性细胞识别的特异性v细胞识别的机理：细胞识别的机理：19701970年，年，RosememRosemem提出的酶提出的酶-底物假说解释了细胞表底物假说解释了细胞表面糖蛋白参与的细胞间相互识别的的原理，他认为：面糖蛋白参与的细胞间相互识别的的原理，他认为：位于一方细胞的糖蛋白分子中糖链的非还原末端糖基位于一方细胞的糖蛋白分子中糖链的非还原末端糖基为配基，而位于另一细胞表面的专一于该糖基的转移为配基，而位于另一细胞表面的专一于该糖基的转移酶为受体，它们依赖于酶酶为受体，它们依赖于酶-底物的高度特异性反应而发底物的高度特异性反应而发生细胞的粘着，并形成酶生细胞的粘着，并形成酶-底物复合物。底物复合物。3.3.细胞通讯细胞通讯(cell communication)一个细胞发出的信息通过介质一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反传递到另一个细胞产生相应的反应。细胞间的通讯对于多细胞生应。细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必需的。分裂、分化和凋亡是必需的。3.1 3.1 细胞通讯细胞通讯的方式的方式1.1.间接通讯间接通讯：细胞通过释放信息分子来执行远距离的细胞通过释放信息分子来执行远距离的通讯联系通讯联系2.2.直接通讯直接通讯：通过细胞直接接触进行的一种通讯方式通过细胞直接接触进行的一种通讯方式3.3.间隙连接间隙连接：通过细胞的间隙连接交换代谢分子进行通过细胞的间隙连接交换代谢分子进行的一种通讯方式。的一种通讯方式。3.2 3.2 信息分子信息分子(signal molecules)1.1.分泌化学信号进行通讯分泌化学信号进行通讯 内分泌内分泌（endocrineendocrine）：细胞分泌激素到血液中，通过血液循环，运）：细胞分泌激素到血液中，通过血液循环，运送到体内各个部位，作用于靶细胞送到体内各个部位，作用于靶细胞旁分泌旁分泌（paracrineparacrine）：细胞分泌的化学物质只能作用于临近靶细胞）：细胞分泌的化学物质只能作用于临近靶细胞自分泌自分泌（autocrineautocrine）：细胞对自身产生的物质发生反应）：细胞对自身产生的物质发生反应化学突触化学突触（chemical synapsechemical synapse）2.2.接触性依赖的通讯接触性依赖的通讯 细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白。细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白。3.3.间隙连接实现代谢偶联或电偶联。间隙连接实现代谢偶联或电偶联。3.3 3.3 受体受体(receptorreceptor)能够同配体结合的生物大分子称为受体，通常是蛋白质。1.通道偶联受体(channel linked receptor)2.G-蛋白偶联受体(G-protein linked receptor)：受体与酶或离子通道的作用，要通过 与GTP结合的调节蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将外界信号跨膜传递到细胞内。3.酶联受体(enzyme linked receptor)：一旦被配体激活即具有酶活性的受体，又称为催化受体。v受体/离子通道复合体，四次/六次跨膜蛋白 跨膜信号转导无需中间步骤v 主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递v 有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择性