第6講細胞的社會交往

1、第六講第六講 細胞的社會交往細胞的社會交往 由于高等生物出現(xiàn)了細胞分化，于是由于高等生物出現(xiàn)了細胞分化，于是真核生物有機體中的細胞就生活在細胞社真核生物有機體中的細胞就生活在細胞社會當中，不同組織的細胞有著不同的社會會當中，不同組織的細胞有著不同的社會分工，為此產(chǎn)生了社會交往。細胞的社會分工，為此產(chǎn)生了社會交往。細胞的社會交往包括交往包括細胞連接細胞連接、識別識別、細胞粘連細胞粘連、信信號傳導號傳導等。等。概念：概念：多細胞有機體中相鄰細胞之間通過細胞質(zhì)多細胞有機體中相鄰細胞之間通過細胞質(zhì)膜相互聯(lián)系、協(xié)同作用的組織方式。膜相互聯(lián)系、協(xié)同作用的組織方式。1.封閉連接2.錨定連接粘合帶和粘合斑（微

2、絲）橋粒和半橋粒（中間纖維）3.通訊連接間隙連接植物細胞中的胞間連絲1. 1.細胞連接細胞連接( (cell junction) )1.1 1.1 封閉連接封閉連接(occluding junction) 緊密連接是封閉連接的主要形式。緊密連接的結(jié)構(gòu)緊密連接的功能緊密連接嵴線中的兩類蛋白： 封閉蛋白，跨膜四次的膜蛋白 claudin蛋白家族（現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)15種以上） 緊密連接是封閉連緊密連接是封閉連接的主要方式。在緊密接的主要方式。在緊密連接中，兩個相鄰的細連接中，兩個相鄰的細胞膜緊緊靠在一起，中胞膜緊緊靠在一起，中間沒有空隙，粘著牢固，間沒有空隙，粘著牢固，細胞不易分開，是由圍細胞不易分開，是由

3、圍繞在細胞周圍的焊接線繞在細胞周圍的焊接線網(wǎng)絡組成。網(wǎng)絡組成。 焊接線也稱嵴線，焊接線也稱嵴線，由特殊的跨膜蛋白組成。由特殊的跨膜蛋白組成。緊密連接緊密連接(tight junction)返回返回v1. 1.形成滲漏屏障，起重要的形成滲漏屏障，起重要的封閉封閉作用；作用；v2.2.隔離作用，使游離端與基底隔離作用，使游離端與基底面質(zhì)膜上的膜蛋白行使各自不面質(zhì)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 錨定連接錨定連接(anchoring junction)v錨定連接是動物細胞特有的一種連接方式，在組織內(nèi)分布很廣泛，在上皮組織、心肌和子宮頸等組

4、織中含量尤為豐富。v錨定連接的結(jié)構(gòu)與類型v錨定連接的功能v構(gòu)成錨定連接的蛋白：細胞內(nèi)附著蛋白和跨膜連接的糖蛋白。 與中間纖維連接的錨定連接與中間纖維連接的錨定連接v橋粒v半橋粒返回返回與肌動蛋白連接的錨定連接與肌動蛋白連接的錨定連接v粘合帶v粘合斑(adhesion plaqua)：細胞通過肌動蛋白纖維和整連蛋白與細胞外基質(zhì)之間的連接方式。返返回回橋粒橋粒(desmosomes) 兩細胞間形成紐扣式的兩細胞間形成紐扣式的結(jié)構(gòu)，將相鄰細胞鉚接在一結(jié)構(gòu)，將相鄰細胞鉚接在一起，同時，橋粒也是細胞內(nèi)起，同時，橋粒也是細胞內(nèi)中間纖維的錨定位點，因此，中間纖維的錨定位點，因此，細胞內(nèi)的中間纖維通過橋粒細胞

5、內(nèi)的中間纖維通過橋粒相互連接，形成貫穿于整個相互連接，形成貫穿于整個組織的整體。組織的整體。 在質(zhì)膜的胞質(zhì)面有一盤在質(zhì)膜的胞質(zhì)面有一盤狀致密斑，厚度為狀致密斑，厚度為15-20 nm，中間纖維與其相連。，中間纖維與其相連。相鄰兩細胞間的致密斑由跨相鄰兩細胞間的致密斑由跨膜接頭蛋白（糖蛋白）相互膜接頭蛋白（糖蛋白）相互連接。連接。半橋粒半橋粒(hemidesmosomes)返回返回返回返回粘合帶粘合帶(adhesion belts) 兩個細胞各通過接頭兩個細胞各通過接頭蛋白相互作用，將兩個蛋白相互作用，將兩個細胞連接起來的方式。細胞連接起來的方式。 粘合帶處相鄰細胞質(zhì)粘合帶處相鄰細胞質(zhì)膜的間隙約

6、為膜的間隙約為15-20 nm，介于緊密連接和橋粒之介于緊密連接和橋粒之間，所以又稱中間連接間，所以又稱中間連接或帶狀橋粒。或帶狀橋粒。 通過錨定連接將相鄰細胞的骨架系統(tǒng)通過錨定連接將相鄰細胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓毎c基質(zhì)相連形成一個堅挺、有序或?qū)⒓毎c基質(zhì)相連形成一個堅挺、有序的細胞群體。橋粒在兩個細胞之間形成紐的細胞群體。橋粒在兩個細胞之間形成紐扣式的結(jié)構(gòu)將相鄰細胞鉚接在一起，橋?？凼降慕Y(jié)構(gòu)將相鄰細胞鉚接在一起，橋粒也是細胞內(nèi)中間纖維的錨定位點也是細胞內(nèi)中間纖維的錨定位點, ,半橋粒將半橋粒將上皮細胞固著在基底膜上上皮細胞固著在基底膜上, ,與粘著帶相連的與粘著帶相連的微絲在細胞中形成平行于細胞

7、膜的可收縮微絲在細胞中形成平行于細胞膜的可收縮的纖維束，粘著斑和粘著帶均起著細胞附的纖維束，粘著斑和粘著帶均起著細胞附著與支持的功能。著與支持的功能。錨定連接的功能返回1.3 1.3 通訊連接通訊連接( (communicating junction) )v間隙連接間隙連接：分布廣泛，幾乎所有的動物組織中都存在間隙連接v胞間連絲胞間連絲:高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，完成細胞間的通訊聯(lián)絡。v胞間連絲的結(jié)構(gòu)胞間連絲的結(jié)構(gòu)v胞間連絲的胞間連絲的功能功能1.1.實現(xiàn)細胞間由信號介導的物質(zhì)有擇性的轉(zhuǎn)運；實現(xiàn)細胞間由信號介導的物質(zhì)有擇性的轉(zhuǎn)運；2.2.實現(xiàn)細胞間的電傳導；實現(xiàn)細胞間的電傳導；3.

8、3.在發(fā)育過程中，胞間連絲結(jié)構(gòu)的改變可以調(diào)節(jié)在發(fā)育過程中，胞間連絲結(jié)構(gòu)的改變可以調(diào)節(jié)植物細胞間的物質(zhì)運輸。植物細胞間的物質(zhì)運輸。 間隙連接（gap junction） 通過連接子通過連接子(connexons)將兩個細將兩個細胞連接起來的一種連接胞連接起來的一種連接方式。方式。下一張下一張間隙連接的結(jié)構(gòu)間隙連接的結(jié)構(gòu)間隙連接的蛋白成分：間隙連接的蛋白成分： 已分離已分離20余種構(gòu)成連接子的蛋白余種構(gòu)成連接子的蛋白,屬同一蛋白屬同一蛋白家族家族,其分子量其分子量2660kd不等；不等； 連接子蛋白具有連接子蛋白具有4個個-螺旋的跨膜區(qū)，是該蛋白螺旋的跨膜區(qū)，是該蛋白家族最保守的區(qū)域。家族最保守的

9、區(qū)域。 連接子蛋白的一級結(jié)構(gòu)都比較保守連接子蛋白的一級結(jié)構(gòu)都比較保守, 并有相似的并有相似的抗原性。抗原性。 不同類型細胞表達不同的連接子蛋白，間隙不同類型細胞表達不同的連接子蛋白，間隙連接的孔徑與調(diào)控機制有所不同。連接的孔徑與調(diào)控機制有所不同。 返回返回返回胞間連絲胞間連絲(plasmodesma)2.2.細胞識別細胞識別( (cell recognition) )v細胞識別：是指細胞對同種或異種細胞、對同源或異源細胞以及對自己或異己物質(zhì)分子的識別。v細胞中有3大識別系統(tǒng)：即抗體-抗原的識別、酶與底物的識別和細胞間的識別。v細胞識別的結(jié)構(gòu)細胞識別的結(jié)構(gòu)微生物細胞表面微生物細胞表面動物細胞表面

10、動物細胞表面植物細胞表面植物細胞表面v細胞識別的特異性細胞識別的特異性v細胞識別的機理：細胞識別的機理： 19701970年，年，rosememrosemem提出的酶提出的酶- -底物假說解釋了細胞表底物假說解釋了細胞表面糖蛋白參與的細胞間相互識別的的原理，他認為：面糖蛋白參與的細胞間相互識別的的原理，他認為：位于一方細胞的糖蛋白分子中糖鏈的非還原末端糖基位于一方細胞的糖蛋白分子中糖鏈的非還原末端糖基為配基，而位于另一細胞表面的專一于該糖基的轉(zhuǎn)移為配基，而位于另一細胞表面的專一于該糖基的轉(zhuǎn)移酶為受體，它們依賴于酶酶為受體，它們依賴于酶- -底物的高度特異性反應而發(fā)底物的高度特異性反應而發(fā)生細胞

11、的粘著，并形成酶生細胞的粘著，并形成酶- -底物復合物。底物復合物。3.3.細胞通訊細胞通訊( (cell communication) ) 一個細胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)一個細胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反應。細胞間的通訊對于多細胞生應。細胞間的通訊對于多細胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)細胞的功能，控制細胞的生長、細胞的功能，控制細胞的生長、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 細胞通訊細胞通訊的方式的方式1. 1.間接通訊間接通訊：細胞通過釋放信息分子來執(zhí)行遠距離的細胞通過釋放信息分子來

12、執(zhí)行遠距離的通訊聯(lián)系通訊聯(lián)系2.2.直接通訊直接通訊：通過細胞直接接觸進行的一種通訊方式通過細胞直接接觸進行的一種通訊方式3.3.間隙連接間隙連接：通過細胞的間隙連接交換代謝分子進行通過細胞的間隙連接交換代謝分子進行的一種通訊方式。的一種通訊方式。3.2 3.2 信息分子信息分子( (signal molecules) ) 1. 1.分泌化學信號進行通訊分泌化學信號進行通訊 內(nèi)分泌內(nèi)分泌（endocrineendocrine）：細胞分泌激素到血液中，通過血液循環(huán)，運）：細胞分泌激素到血液中，通過血液循環(huán)，運送到體內(nèi)各個部位，作用于靶細胞送到體內(nèi)各個部位，作用于靶細胞旁分泌旁分泌（paracri

13、neparacrine）：細胞分泌的化學物質(zhì)只能作用于臨近靶細胞）：細胞分泌的化學物質(zhì)只能作用于臨近靶細胞自分泌自分泌（autocrineautocrine）：細胞對自身產(chǎn)生的物質(zhì)發(fā)生反應）：細胞對自身產(chǎn)生的物質(zhì)發(fā)生反應化學突觸化學突觸（chemical synapsechemical synapse）2.2.接觸性依賴的通訊接觸性依賴的通訊 細胞間直接接觸，信號分子與受體都是細胞的跨膜蛋白。細胞間直接接觸，信號分子與受體都是細胞的跨膜蛋白。 3.3.間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。 3.3 3.3 受體受體( (receptorreceptor) ) 能夠同配體結(jié)合的生物大分子稱為受體，通常是蛋白質(zhì)。1.通道偶聯(lián)受體(channel linked receptor)2.g-蛋白偶聯(lián)受體(g-protein linked re