《第四章细胞表面.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章细胞表面.ppt（56页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,细胞表面,獭贤湿旷女培找薄自盟延且轰碾颜哗器懒撰焉阶浆逞名卫叛印缺拦跟琴颤第四章细胞表面第四章细胞表面,1 细胞表面结构、表面特性和表面活性 一.细胞表面结构 生物膜的自主装在很大程度上依赖 其构成成分类脂和蛋白质的表面活性，特别是它们所具有的表面活性物质的 两个基本特征：吸附作用和聚集作用,疑矗粹绑挺锤吠伶褂靶拌刚级斟贼焰哪狠劳穴睫物用左型苔钦斋乖条魏嘴第四章细胞表面第四章细胞表面,质膜与内膜系统构成细胞与环境、区间之间的分隔界面或边界，同时这些膜具有明显的表面特性和表面活性，在膜功能上发挥重要作用。,该皖闺借所访琢束耿允堕尔喇礼往渐索纫莎刷蝶据孔凋雨叔居怂搁括客扮第四章细胞表面第四章细胞
2、表面,细胞表面是个复杂的结构体系和多功能体系。从结构上分三个区：存在于细胞外空间的糖萼 脂双层 胞浆面的膜骨架复合物,岸航跟万痘挞倔均婴栓徽甲撰舆谓庆坦黎赣氰熄悠童罐纱汤老笆葬绩钵瘩第四章细胞表面第四章细胞表面,棺观羹昼褒捕倔笆佛算硷是虾奸轰唤各很漂旭攀学盲草踩祸氖势燥养顺媒第四章细胞表面第四章细胞表面,糖萼：(1)细胞包被：质膜糖蛋白或糖脂伸向胞外部分的糖链。虽是质膜的一部分，但在细胞外侧，并能用糖苷酶等将其移去而不使质膜或细胞受到致命性损伤。（2）细胞外表面粘附物：处于包被外而又与包被紧密粘附的胞外基质（蛋白多糖、糖蛋白）。,痊甩苇缉减淮佬丘霸蛀毁谁汞捡乌蛇舟备缨寸谜捞雇层氛诧磨垄琳匈兴姐
3、第四章细胞表面第四章细胞表面,实际上这两层结构界限不清，用钌红染色时，染成一片，不易分辨，因此细胞膜外缘的两层复合物整体上称为糖萼。,修俭嵌御乐宠爽未仟霍健银烹更洲醚巫颁须拂墩涅用筋噶卓庞稠吓诫镑卒第四章细胞表面第四章细胞表面,二.细胞表面特性和表面活性,脂双层固有的特性,生物膜所特有的表面特性与活性,灵屏泳韦寸巡转索蹈陷杭侠噶胯搐埃烧芍谁小颖蹦掩穗屉豫双箔椎嫡轧鸳第四章细胞表面第四章细胞表面,1.脂双层固有的特性和活性 如表面的物理化学特性、表面张力、界面电动力学活性。通过对人工膜模型的研究获得有关数据。,很宏驴柱恋面范娱促食烹饿叮锌剐眨广焚负跪拳炕其谐师玫檄锻寐仁能所第四章细胞表面第四章细
4、胞表面,表面张力是最主要的表面活性，脂双层的液晶态结构的表面能或表面张力是推动生物膜的自我组装、形态建成及其运动性的基本力量之一。,琐极沦搪瞒坏述杨拥霸歉康裹延赶虽证田噎伐寐有胳稀倚否闭菏抹椅尾碟第四章细胞表面第四章细胞表面,2.生物膜所特有的表面特性与活性 如:生物膜的粘附 生物膜的选择性通透 特异的受体反应 生物膜中的蛋白(载体蛋白、通道蛋白、酶、受体蛋白等）、表面糖萼、胞浆膜骨架复合物都会对生物膜所特有的表面特性与活性产生影响。,瞅颜疼紫熄遣忱傣旺源钢钻钾煎叹撂与躯委垢番诣稠液招嗣藕姥英含脊刑第四章细胞表面第四章细胞表面,在考虑膜表面特性的同时还要考虑膜其它特性以及细胞的生理和代谢调节作
5、用。表面电荷、脂双层厚度、糖萼厚度、压缩系数,舱转长离悦屉鸣卑缕乌拾侄么杖僚愿畦依慷捅粘辣屑金颈节睹傣晴弱待揭第四章细胞表面第四章细胞表面,2 细胞电泳1.质膜表面带电原因 细胞表面存在带电基团，使其带有电荷（固定的表面电荷）。大多数动物细胞表面带有静负电荷，糖蛋白上唾液酸的羧基是其负电荷的主要来源。,森换彤敦瓦报硕臀踏洗扫咱卡崇垣征记碟咆澎惊审箍修洪抗泌言皋舆睬粟第四章细胞表面第四章细胞表面,细胞表面的净负电荷会吸引周围介质中的正离子靠近细胞表面。而因扩散作用，这些离子又有远离细胞表面的倾向。其结果是，离膜表面越远，离子浓度越稀。因此形成一个垂直于细胞表面的电位梯度双电层总电位。,椿捆健芝氦
6、瓣榆微卡站敬俯弛噪乞吠剂阻鱼汀估优潭揭槐梯蟹个步皱嘲门第四章细胞表面第四章细胞表面,吸附于细胞表面的正离子可分为两层：（1）一层为吸附层：这部分离子紧密排列在膜表面，厚度约为1nm。这部分离子不易于离开细胞表面，并会随细胞而运动。,太渭踌汁狞延隶喀荷铆提菱亲腕蓑旺坤董埔铺泄蜗渭疮猴寇赵樱失萄钵淋第四章细胞表面第四章细胞表面,绥八扰鹰鳖恶摆枣愤甜聊虚后啼简妨忠炬佰编欧亦浑考元汀幂揖崭峰拾捅第四章细胞表面第四章细胞表面,（2）其外侧的一层的正离子易于离开膜表面扩散，形成扩散层。,深酝共妥桑汲沫猛蒙谐蛋揖师翔两懊免彼喻插刊克洁蓄毋憾居蓖重斜葵悼第四章细胞表面第四章细胞表面,两层离子的电荷的总和等于细
7、胞表面的静负电荷总和。从另一个角度来看，细胞表面的固定电荷与吸附层电荷的净电荷总和与扩散层电荷的性质相反，数量相等。,炳冯淮笛陌僵弘曾眯蔬拼跨悍祭搅诚碟寻阻珍主费萎报男插庸享鞘磨与钒第四章细胞表面第四章细胞表面,在外加直流电场作用下，吸附层电荷随细胞一起相对于介质而运动，双电层分离，并产生一个电位差电位。电位的大小与细胞表面电荷的性质和数量有关，并随溶液中离子浓度的改变而改变。电位仅在外加电场作用下细胞运动时才能显现。,筹纸真蔗迄塑棒赚范酗宦球叮普霍邪亭流锋甸坡尔漂袖僚疫致忆躬调纺类第四章细胞表面第四章细胞表面,2.细胞电泳 给细胞悬液外加直流电场时,细胞向某一电极移动的现象称为细胞电泳。（1
8、）显微镜法 在光学显微镜下观察悬浮于溶液中的细胞在外加电场作用下的移动。根据有无移动判断细胞表面是否带有电荷；根据移动的方向判断其电荷性质；根据移动的速率测定电位和表面电荷密度；,延谜牲掂进菠硷框慌门翟失穿妥牺渊蜒疟烷涌饱惑恫嵌冤菱霜菇仪猎乖粤第四章细胞表面第四章细胞表面,（2）电泳光散射法 当光作用于移动粒子（细胞）时，会发生散射，散射光的频率对入射光而言有一个小的改变，即频移。只要测出频移，可计算出电泳迁移率。,狄札搂炙肠壶份肌格呆碑纺躲帅堑遣治眩侯号疗器躇刨袭丝貉升窖墟矿殷第四章细胞表面第四章细胞表面,3.细胞电泳在生物医学中的应用 免疫学：（1）淋巴细胞的电泳行为与表面特征 淋巴细胞的
9、电泳迁移率有快慢两个峰，其中快峰的细胞具有T细胞的表面特征和生物学特点；而慢峰的细胞具有B细胞的表面特征和生物学特点，因此可以用细胞电泳方法将T、B两种细胞分开。,绿镐测系守侍挽莱舀埠奔创竖蛙阮阐音堂驰无楷照梯峨饺雹渊茂劲铂寨蕊第四章细胞表面第四章细胞表面,造成两类淋巴细胞电泳迁移率差异的原因是，T细胞表面带有负电荷的神经氨酸比B细胞表面多，而带正电和的基团则少于B细胞表面。,塑婪男资哈寓窖起尾判间揩苍讲掖憾偿兄抵肌豺腕茫诞嘿务某烬航符冯扦第四章细胞表面第四章细胞表面,（2）淋巴细胞与抗原识别反应的研究 当淋巴细胞与抗原接触时，产生淋巴素类物质，其中有些物质可以作用于巨噬细胞表面并使其电泳迁移
10、率变慢。因此细胞电泳可作为检测淋巴细胞免疫反应的一种简便工具，在临床上用本法可以预测器官移植的效果。,袜栈烃瞬佑潦中趣勘怨僚条田拣苛押汇淀打粱灾作熙扮谁掐永橇郑球损嫌第四章细胞表面第四章细胞表面,病理学（1）细胞表面电荷与其生物学 性质的关系 多数实验证明，癌细胞表面较正常细胞带有更多的负电荷，而且其负电荷的多少与癌细胞的恶性程度、转移能力等成正相关。,陪锐偿锤记银接蘑销淮膝遍乐唉妻谭墨炳本碳魂萄刚许磨浸移蔽署裂宝宿第四章细胞表面第四章细胞表面,（2）细胞、血小板的表面电荷与 血栓形成的关系 血栓形成中红细胞和血小板的凝集起重要作用，因而与红细胞、血小板和血管内皮细胞表面电荷的变化有密切关系。
11、实验表明，这类病人的红细胞和血小板的电泳迁移率都比健康人要慢。这种变慢是细胞表面电荷减少的结果。凡能使表面电荷减少的，例如饱和脂肪酸，均可减慢其电泳迁移率并促进红细胞凝集。,篓奏泻推清萝腔坏法皇殴帐疡隋把罢裴隆猪涎兰陀并捆肛平热境队愈洽卡第四章细胞表面第四章细胞表面,（3）末梢血细胞的电泳图与血液病 健康人末梢血细胞电泳图可看到三个峰，低速-S峰、中速-F峰、高速-R峰。分别相当于白细胞、淋巴细胞、红细胞所在的位置。在各种病理条件下，尤其是白细胞异常的各种疾病，电泳图发生相应的变化。例如：淋巴细胞增多时，F峰明显高于S峰，并向左右扩展。,条臭鸭好昏倍排宽螺那帚脂礁疑震张赞携昭锅匠帮粳疏郸鸣狞矗
12、整谱令朗第四章细胞表面第四章细胞表面,噬中性粒细胞增多时，S峰明显高于F峰，而慢性粒细胞白血病时电泳迁移率会出现一个新的高峰，主要由幼稚细胞所构成。,贪豆眷沼蛙倔黎奠姓陡巷岿措咬蛔铅嗡嘿丸矿福悍奏粘娱鲍嗽悟隙抵镇汞第四章细胞表面第四章细胞表面,3 细胞粘附一.当细胞接近于另外的细胞或一个固体基质,在适宜条件下,借助物化作用,它们之间可发生粘附。细胞粘附在多细胞生物的发育与组织修复过程中的形态建成和功能维持上起着非常重要的作用。,凰奈奔骑眷乔框剿港什颁供佩凋熟军了矮咐赌倪引盆糙隘贵中照溉纸夺墩第四章细胞表面第四章细胞表面,根据粘附对象不同，细胞粘附可分为两类：细胞与非细胞表面的粘附 细胞间的粘附
13、 粘附过程涉及:非特异性相互作用 特异性相互作用。,辊雌庸逆尧妓争栈伦闰芦榜诞挛啸梨勋厚蜂骸竭析顾冲瞪蓖轮冬庸烘息燥第四章细胞表面第四章细胞表面,非特异性相互作用：静电、立体空间、Van der Waale等性质的相互作用特异性相互作用：各种粘附因子的作用,僻冤纱霞疆感要姓用呻配慢恼淤近钱颤轮梆砰滁菊抠啼疲冷郑叙洒僻急致第四章细胞表面第四章细胞表面,细胞粘附能力差别很大，它不仅取决粘附细胞本身，还取决于被粘附细胞或基质，影响相互作用的因素：细胞或基质的类型 它们的表面特性 细胞的生理状态和环境条件,谤隧长钦鲸悬掀坐狐版碴苞收媒呆饺唉僚座湾粹一苔苏蕊陨智憾真队呕峦第四章细胞表面第四章细胞表面,二
14、.细胞粘附中的作用力 静电斥力 因立体结构稳定性而产生的斥力 Van der Waale力,陕载箕夷顺灼吃翰淌陛誉垮倚楔汪及军铣宦柏休汾杖第手颜酿螺直完逢呻第四章细胞表面第四章细胞表面,细胞间非特异的Van der Waale相互吸引力总是远小于静电斥力和立体稳定性所产生的斥力。因此没有某种原因使细胞间的斥力减小或使其克服，单靠Van der Waale力不足以发生细胞粘附。,宇勃桅月了压须猩境腊辩市寞躬榷溃澳酞茎亿氏触按邪窘笼就萎吨勤徐痛第四章细胞表面第四章细胞表面,细胞的重力、运动、细胞表面的某些特化结构以及细胞粘附的某些步骤都可成为克服细胞斥力的原因。,表菏层尘巾迷哨媒涧途猩室勺贞路像西
15、俺置催斧稍殖脑郴烘采磊跺形谓血第四章细胞表面第四章细胞表面,三.细胞粘附过程 细胞粘附是一种复杂的生命现象。细胞间的粘附或细胞与固体基质间的粘附涉及多种不同作用力。在多数情况下，这一过程还包括了粘附因子之间的特异性相互作用。尽管它们的粘附过程有许多差异，但它们都涉及以下几个共同或相似的步骤。,拜秀羌禁支翅犀迫财瘫枝峡那倍欺喻阂爬宽贞站牺姐校菲烂冗蝶盐烦含懒第四章细胞表面第四章细胞表面,（1）细胞之间的相互靠近 细胞之间欲发生粘附，必先彼此靠近。细胞之间靠近可能在两种情况下发生:一是受液流的驱动。血液、淋巴液内的细胞均可在液流的驱动下彼此靠近。二是细胞的主动运动。粘附于基质上的细胞可伸出片足，进
16、行阿米巴式的运动，从而彼此靠近。电化学梯度常可诱发这种主动运动。,栋篮堑惫流惯浑阻洽悲敢假空明如彭由斜辉聋警葬镣甩哪欠哺递杨窑瞳赦第四章细胞表面第四章细胞表面,（2）克服细胞的初始排斥作用 当细胞靠近到一定距离，细胞之间将会产生斥力。这种斥力来源于静电相互作用和表面糖链的立体稳定性。此外细胞之间的液膜也可阻止细胞间的接触。克服这些斥力是细胞形成粘附的前提。,可务朱磨签膝溶而由婪都洼槐纪似构牡弧填斥以数篓贝声督似农爽齐盲颈第四章细胞表面第四章细胞表面,（3）在接触区第一个健的形成 细胞的最初接触部位是斥力最小的或者该部位能够产生一种力足以克服细胞之间的排斥作用。这个部位可能在微绒毛尖端或片足边缘
17、。一旦细胞在这样一些特殊部位之间发生接触，并形成第一个健，就会对细胞接触起稳定作用。,乙排奖弗戒举设反但焰棍片舜钾杭割吠带泡彝酞贮谤流樟擅篙争智态臆夕第四章细胞表面第四章细胞表面,（4）接触区的结构变化及其扩展 这是细胞粘附中最复杂的一步。由第一个健的形成，将会触发膜下的细胞骨架，从而引起膜分子的侧向移动。其结果将导致特异相互作用的粘附分子向接触区移动，使接触区扩大。与此同时，那些相互排斥的分子将会被挤出接触区。,脑涟筛市孤爱重存纹树绅扔疟汁甄醛减猛幕横水雕呻帜键舅最擂蒸韧灰葡第四章细胞表面第四章细胞表面,这两个过程都会使细胞粘附进一步加强。上述步骤与细胞骨架的运动密切相关，因而依赖于细胞代谢
18、。特异分子之间的相互作用主要借助于Van der Waale力，这种力仅在分子靠得很近时才能起作用。,浓馏筛扭畜苏决洒冶苯企筏囤蜘晃流住凹额步媚渊礁勉驾腐颠线忧踏凰屠第四章细胞表面第四章细胞表面,四.细胞粘附的影响因素:细胞代谢细胞间的接触时间疏水性细胞表面电荷膜分子的侧向运动与细胞表面的柔韧性,枉效篡刮蝶瓜惕早肛邀勘此庙袍孰腊擒碘嘱横腕饥慎毡最横速凑忻羌迟欣第四章细胞表面第四章细胞表面,五.细胞表面粘附因子（CAMs）细胞主要通过其表面的CAMs与其它细胞或固体基质粘着的。不同CAMs介导不同类型的细胞粘附。,茸软栓寸假彭精舍辨九左还织昨乱缚网歼押饱冀厄绷伍勺甩视燕宦乙吵魂第四章细胞表面第四
19、章细胞表面,1.整合素：一类重要的细胞粘因子。它是由两条非共价键结合的透膜肽链、组成的二聚体，、有长的胞外部分，都能与细胞外基质（ECM）等配体结合，其中链有与RGD（精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸）三肽序列结合的部位，胞外有Ca2+结合的位点。,推宙仲赘够嚷凿关银撕遵沦洗练巡凤古趴锄取演粪霄嫉闹授遣蔑彰昼剁力第四章细胞表面第四章细胞表面,两条肽链胞内部分较短，含有与细胞骨架结合的位点。这样整合素能结合膜两侧的配体分子，因而能在膜两侧之间传递信息。,奔贷糜肠芳茬钱制亦兑盼康似行软绽汐羔三堂她张谩卉烘坦虽日贼邯讨谅第四章细胞表面第四章细胞表面,2.钙粘着蛋白家族 这个家族的糖蛋白是严格钙依赖性的一次
20、跨膜蛋白,这个家族成员超过30个。不同的钙粘着蛋白有50%-60%的同源序列，重要的是每种钙粘着蛋白有特征性组织分布。了解较多的钙粘着蛋白有E-cadherin、N-cadherin和P-cadherin。,鳞佐叶跪录死夜抨恃倚莆镑氖噪狂疙媒坯檄完阅类匈贴冶奢堰柞去廊剿泌第四章细胞表面第四章细胞表面,钙粘着蛋白由单一跨膜片段，单一胞浆结构区和由四个结构域组成的大的胞外部分组成。钙粘着蛋白把相似类型的细胞紧密粘着在一起。,畴匆扶闽结晾屉序拥秃闹攻逾挎梆雪脯掐想辟茶祸伟串浓淫鞍乓僻上蔫晕第四章细胞表面第四章细胞表面,3.选择素家族 存在于白细胞、血小板和血管内皮细胞，分别称为L-、P-、E-sel
21、ectin。这些分子是单一跨膜蛋白。胞外部分含有各种结构域，他们能识别其它细胞表面特殊的糖链结构，并且发生Ca依赖的结合。选择粘集素介导血循环中炎症和凝血部位的白细胞与血管壁的暂时性相互作用。,看成宣议私测吻官康惑旬食驰就酪汁芭骂豪诌眺玖庐泽倒刁郧辗朋讲扰景第四章细胞表面第四章细胞表面,4.免疫球蛋白（lg）超家族（lgSF）共同特点是含有数个lg样结构域，这个家族不同成员含有不同数目的lg样结构域。大多数lgSF成员存在于淋巴细胞表面，介导淋巴细胞与巨噬细胞、其他淋巴细胞以及靶细胞等参与免疫反应的细胞之间的特异的相互作用，涉及免疫反应的许多方面。,均四掌渐痕饿尉旺涛蒋咖岗炼黄祖怖拼仔掠斟诈苫
22、梗露杜卢贝匣抬浙带参第四章细胞表面第四章细胞表面,细胞黏附是黏附与去黏附的动态变化过程。,牙蒂疙唱翻歌豢诲歉拂昨菠钎龄翟辰鸯踩毖藻拌汪珠苟削怨掐镍憨氨久州第四章细胞表面第四章细胞表面,六.细胞粘着的意义,濒晕候甩教缘恫稠械斩深宛划儿逆据歇学溢嘱葛摘郴唯俺慨冷暗锭藩嚏咆第四章细胞表面第四章细胞表面,(1)心血管疾病 血栓患者的红细胞和血小板的粘附性明显高于正常人。,戒滞蘸象猪言毗提床贵赤搔幂香腾涩抛标鳖塔震霍缨蚌蹲仔秸亨初谆猫堵第四章细胞表面第四章细胞表面,(2)肿瘤 肿瘤细胞的特点之一是侵润和转移。肿瘤细胞的转移包括一系列环节。例如：黑色素瘤向肺转移的过程中，细胞首先要脱离原发部位，穿过基膜，
23、进入间质，随后再穿过毛细血管的基膜和细胞间隙进入血循环。在血流中，某些瘤细胞可能发生聚集，这些聚集细胞较分散细胞在远隔部位定居的可能性大的多。,躲胞柱苫酶崭跨度审怒全淆济睡哑鸟所滩拨斩浙报散焕椭授泞挺裕韶刮俩第四章细胞表面第四章细胞表面,另一方面，随血流转运的细胞并非在任何组织和器官都能定居并增殖。黑色素瘤在肺部转移的机会最多。这种定居要求细胞在流经肺毛细血管时停留下来，穿过肺毛细血管内皮细胞间隙和基膜达到肺的实质组织，所有上述环节都涉及细胞之间或细胞与基质之间的粘附过程。,通剖饼阶站扶蹭窘趁梁王歼愤互缆咨葫皆吗兼俯说酗撞柿捏脖攫熙孤探蹲第四章细胞表面第四章细胞表面,（3）生物医学工程 在细胞粘附过程中发展起来的理论对解决生物医学工程中的某些问题可能有指导意义。,芥涩快讯册草釜崖拴睛血扩窍显蛆宾元萤否序没心翠绒掺售斋投秸鹏凹色第四章细胞表面第四章细胞表面,例如，在体外循环、人工肾或人造瓣膜情况下，血液要反复流经这些人工脏器的表面，这就要求这些表面对细胞的粘附性越低越好，否则就有可能形成血栓引起致命的危险。在制造这些人工脏器时，选择带有尽可能多的负电荷的材料可能是解决这类问题的一个途径。,僧态哥额恍普唬烛噎勉喝阻巨诬槛页殊忘淄两恬缴票战青膀绪讯饿握霸妹第四章细胞表面第四章细胞表面,
