细胞生物学论文

细胞生物学论文 关于细胞连接的研究 摘要:细胞连接是细胞间的联系结构，是细胞质膜局部区域特化形成 的，在结构上包括膜特化部分、质膜下的胞质部分及质膜外细胞间的 部分。细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联 系, 协同作用的重要基础。 关键词:细胞连接 封闭连接 锚定连接 通讯连接 紧密连接 桥粒 间隙连接 细胞粘着 Abstract: Cell connection is a link between the cell structure, is the plasma membranes local area of the formation of the specialized, on the structure including film part of membrane, specialized the cytoplasmic membrane and quality of the part between cells. Cell connection is more adjacent cells in organisms between cells through the plasma membranes with one another, and the important basis of the synergy Key words : Cell junction Connection closed Anchor connection Communication connection Closely connected Bridge particle Gap junction Cell adhesion 目录 关于细胞连接的研究 .............................................. 1 1.细胞连接的定义............................................. 3 2.细胞连接的种类:动物细胞的连接按功能可分为三大类........... 3 2.1封闭连接 ............................................... 3 2.1.1紧密连接(tight junction).......................... 3 2.1.2间壁连接(septate junctions)....................... 4 2.2锚定连接 ............................................... 5 2.2.1与中间纤维相关...................................... 5 2.2.2粘合带(adhesion belt)与粘合斑(Adhesion plaque) ... 5 2.3通讯连接 ............................................... 6 2.3.1间隙连接............................................ 6 2.3.2胞间连丝............................................ 7 2.3.3化学突触(synapse)................................. 7 3(细胞连接的粘附分子........................................ 8 4(细胞连接的作用和意义...................................... 8 5(细胞生物学的研究状况...................................... 8 正文: 1.细胞连接的定义 细胞连接的定义:在多细胞生物体内，没有一个细胞是独立存在的，细胞都是通过各种凡是建立联系的。连接就是细胞 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的特化结构或区域相互接触, 外基质蛋白、跨膜蛋白、两个细胞通过这种结构连接起来。细胞的特化区包括细胞 胞质溶胶蛋白、细胞骨架蛋白等。从功能上看,细胞连接将同类细胞连接成组织,并同相邻组织的细胞保持相对稳定。 细胞连接的起始是细胞粘着,连接是细胞粘着的发展。粘着先开始,连接在后。从结构上看,细胞粘着涉及的分子较少、范围局部、结构简单;而细胞连接涉及的蛋白分子较多、范围广、结构复杂,结合的紧密程度高。 2.细胞连接的种类:动物细胞的连接按功能可分为三大类 2.1封闭连接 2.1.1紧密连接(tight junction) 紧密连接又称封闭小带，存在于脊椎动物的上皮细胞间，长度约50-400nm，相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。在电镜下可以看到连接区域具有蛋白质形成的焊接线网络，焊接线也称嵴线，封闭了细胞与细胞之间的空隙。上皮细胞层对小分子的透性与嵴线的数量有关，有些紧密连接甚至连水分子都不能透过。 紧密连接的焊接线由跨膜细胞粘附分子构成，主要的跨膜蛋白为caudin和occludin，另外还有膜的外周蛋白。 紧密连接的主要作用是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内，从而保证了机体内环境的相对稳定;消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞之间都存在紧密连接。后二者分别构成了脑血屏障和睾血屏障，能保护这些重要器官和组织免受异物侵害。在各种组织中紧密连接对一些小分子的密封程度有所不同，例如小肠上皮细胞的紧密连接对Na+的渗漏程度比膀胱上皮大1万倍。 紧密连接的结构(见下图):细胞质膜上由跨膜蛋白紧密排列形成脊线， 相邻细胞的脊线相对应连接。在不同的组织中紧密连接的程度不一样，程度的大小根据脊线的多少判断 紧密连接的功能 :1、形成渗漏屏障，起重要的封闭作用;2、隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能;3、支持功能。 2.1.2间壁连接(septate junctions) 是存在于无脊椎动物上皮细胞的紧密连接。连接蛋白呈梯子状排列，形状非常规则，连接的细胞内骨架成分为肌动蛋白纤维。在果蝇中一种叫做discs-large的蛋白参与形成间壁连接，突变品种不仅不能形成间壁连接，还产生瘤突。 2.2锚定连接 2.2.1与中间纤维相关 与中间纤维相关:桥粒(desmosome):相邻细胞间的一种斑点状黏着连接结构。其质膜下方有盘状斑，与 10 nm粗的中间丝相连，使相邻细胞的细胞 :上皮细胞与其下方其膜间形成的特殊连接，骨架间接地连成骨架网;半桥粒 在形态上类似半个桥粒，但其蛋白质成分与桥粒有所不同，胞内连有中间丝。 桥粒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。相邻细胞间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约30nm，质膜下方有细胞质附着蛋白质，如片珠蛋白、桥粒斑蛋白等，形成一厚约15,20nm的致密斑。斑上有中间纤维相连，中间纤维的性质因细胞类型而异，如:在上皮细胞中为角蛋白丝，在心肌细胞中则为结蛋白丝。桥粒中间为钙粘素。因此相邻细胞中的中间纤维通过细胞质斑和钙粘素构成了穿胞细胞骨架网络。 2.2.1粘合带(adhesion belt)与粘合斑(Adhesion plaque) 粘合带呈带状环绕细胞，一般位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。在粘合带处相邻细胞的间隙约15,20nm。 上图粘合带位于紧密连接下方 间隙中的粘合分子为E-钙粘素。在质膜的内侧有几种附着蛋白与钙粘素结合在一起，这些附着蛋白包括:α-，β-，γ-连锁蛋白、粘着斑蛋白、α-辅肌动蛋白和片珠蛋白。 粘合带处的质膜下方有与质膜平行排列的肌动蛋白束，钙粘蛋白通过附着蛋白与肌动蛋白束相结合。于是，相邻细胞中的肌动蛋白丝束通过钙粘蛋白和附着蛋白编织成了一个广泛的网络，把相邻细胞联合在一起。 粘合斑位于细胞与细胞外基质间，通过整合素把细胞中的肌动蛋白束和基质连接起来。连接处的质膜呈盘状，称为粘合斑。 2.3通讯连接 2.3.1间隙连接 间隙连接(gap junction)存在于大多数动物组织。在连接处相邻细胞间有2,4nm的缝隙，而且连接区域比紧密连接大得多，最大直径可达0.3μm。在间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称连接子(connexon)，由6个相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成，直径8nm，中心形成一个直径约1.5nm的孔道。通过向细胞内注射分子量不同的染料， 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 间隙连接的通道可以允许分子量小于1.5KD的分子通过。这表明细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、氨基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙。 间隙连接的通透性是可调节的。在实验条件下，降低细胞PH值，或升高钙离子浓度均可降低间隙连接的通透性。当细胞破损时，大量钙离子进入，导致间隙连接关闭，以免正常细胞受到伤害。 间隙连接的功能包括: 1(参与细胞分化:胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互协调发育和分化。小分子物质即可在一定细胞群范围内，以分泌源为中心，建立起递 变的扩散浓度梯度，以不同的分子浓度为处于梯度范围内的细胞提供”位 置信息”(positional information)，从而诱导细胞按其在胚胎中所处的 局部位置向着一定方向分化。 2(协调代谢:在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤合成核酸的突 变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养，则两种细胞都能吸收次黄 嘌呤合成核酸。如果破坏细胞间的间隙连接，则突变型细胞不能吸收次黄 嘌呤合成核酸。 3、构成电紧张突触:平滑肌、心肌、神经末梢间均存在的这种间隙连接，称为电紧张突触(electrotonic synapses)。电紧张突触无须依赖神经递质或信息物质即可将一些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。 2.3.2胞间连丝 胞间连丝(plasmodesmata)是植物细胞特有的通讯连接。是由穿过细胞壁的质膜围成的细胞质通道，直径约20,40nm。因此植物体细胞可看作是一个巨大的合胞体(syncytium)。通道中有一由膜围成的筒状结构，称为连丝小管(desmotubule)。连丝小管由光面内质网特化而成，管的两端与内质网相连。连丝小管与胞间连丝的质膜内衬之间，填充有一圈细胞质溶质(cytosol)。一些小分子可通过细胞质溶质环在相邻细胞间传递。 胞间连丝在功能上与动物细胞间的间隙连接类似，它允许分子量小于800Da的分子通过，在相邻细胞间起通讯作用。但通过胞间连丝的分子运输也要受到调节。实验证明，在胞间连丝正常的情况下，有些低分子量的染料分子却不能通过。然而某些植物病毒能制造特殊的蛋白质，这种蛋白质同胞间连丝结合后，可使胞间连丝的有效孔径扩大，使病毒粒子得以通过胞间连丝在植物体内自由播散和感染。 胞间连丝还对细胞分化起一定作用。在高等植物中，顶端分生组织的细胞分化与胞间连丝的分布有着相应的关系。随着细胞的生长和延长，侧壁上的胞间连丝逐渐减少，而横壁上的却仍保持很多。植物相邻细胞间的细胞核可经胞间连丝穿壁。 2.3.2化学突触(synapse) 化学突触是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释放神经递 质来传导兴奋。由突触前膜(presynaptic membrane)、突触后膜(postsynaptic membrane)和突触间隙(synaptic cleft)三部分组成。 突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体(synaptic knob)。突触小体贴附在突触后神经元的胞体或突起的表面形成突触。突触小体的膜称突触前膜，与突触前膜相对的胞体膜或突起的膜称突触后膜，两膜之间称为突触间隙。间隙的宽度约20-30nm，内含有粘多糖和糖蛋白等物质。 突触小体内有许多囊泡，称突触小泡(synaptic vesicle)，内含神经递质。当神经冲动传到突触前膜，突触小泡释放神经递质，为突触后膜的受体接受(配体门通道)，引起突触后膜离子通透性改变，膜去极化或超极化。 3(细胞连接的粘附分子 同种类型细胞间的彼此粘连是许多组织结构的基本特征。细胞与细胞间的粘连是由特定的细胞粘附分子所介导的。细胞粘附分子是细胞表面分子，多为糖蛋白，是一类介导细胞之间、细胞与细胞外基质之间粘附作用的膜表面糖蛋白。 粘附分子的特征:1、结构特点:分子结构分为三个部分:?胞外区:肽链的N端部分，一般比较大，带有糖链;?跨膜区:可单次或多次跨膜;?胞质部分:肽链的C端，一般较小，与膜骨架系统相结合，或与信息系统相连。2、粘连分子均为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成分相连;粘着方式:1、细胞中主要的粘着因子家族 ;2、与细胞锚定连接相关的粘着因子 ;3、非锚定连接的细胞粘着因子及其作用部位 4(细胞连接的作用和意义 细胞间连接的主要作用在于加强细胞间的机械连接。此外对细胞间的物质交换起重要作用。一般认为，间隙连接在细胞间物质交换中起明显的作用;中间连接部分也是相邻细胞间易于物质交流的场所;紧密连接是不易进行细胞间物质交换的部分;桥粒的作用看来也只是在于细胞间的粘着。 5(细胞生物学的研究状况 细胞与细胞间的、细胞与胞外环境甚至整个机体间的相互作用、相互制约、相互依存的社会联系在胚胎发育、组织构建等过程中较为明显。间隙连接是相邻 细胞形成小孔或通道、让信号分子和离子在细胞之间自由通过的地方，它们存在于脊椎动物的很多成年细胞和正在发育的细胞中。 经过中内外众多优秀科学家的研究，间隙连接处在神经迁移中发挥一定作用，而对迁移来说重要的是间隙连接蛋白的粘附性能及细胞之间接触点的性质，不是它们通道的导通性能。这一发现的意义已经超出了脑发育。因为很多其他间隙连接功能、也可能取决于粘附性能而不是小孔功能，所以间隙连接处可能因以前没有被考虑到的方式而易于操控。本期封面所示为沿着脑中的放射状纤维爬行的神经元，而提供粘附接触的一团团间隙连接处用橙色显示。 作为生物专业的一名大学生，我们更应该努力学习细胞生物学，每个人都是个生物体，都有细胞组成，所以细胞间的联系及连接方式，对机体的作用是重大的。 参考文献:1、杜勇;施诚仁;张文竹;潘骏;临床儿科杂志;2006年05期 2、:《泸州医学院学报》2009年第06期 作者:雷军;夏祥国 3、张中伟(综述) 秦环龙(审校);上海交通大学附属第六人民医院外科,上海200233;【刊 名】肠外与肠内营养, 2005(6): 367-369