页数：48页文件大小：13.73 MB来源： 细胞生物学ppt课件
本课件讲解细胞表面特化结构与细胞外被、细胞外基质：前者包括微绒毛、褶皱、内褶、纤毛和鞭毛以及以红细胞血影为例的膜骨架；后者包括细胞外被的细胞识别与血型抗原功能，以及胶原、纤连蛋白、蛋白聚糖等基质成分。
第四章 细胞膜与细胞表面（3）Chapter 4 Plasma Membrane and Cell Surface (3)：本讲介绍细胞表面特化结构、细胞外被与细胞外基质。
第四节 细胞表面特化结构：动物体内的各种细胞，因功能和生理状态不同，质膜常带有许多特化的附属结构：
一、微绒毛（microvilli）：微绒毛是细胞表面伸出的细长指状突起，一般大致垂直于细胞表面（0.1 µm × 0.6~0.8 µm）。
微绒毛广泛存在于动物各种细胞的游离面，在培养细胞中多集中在顶面中央区；一个细胞的微绒毛也因细胞种类不同而有多有少，如一个小肠上皮细胞可拥有 3000 多根微绒毛。
图示微绒毛的形态结构：指状突起表面为质膜，内部为纵行的肌动蛋白丝束。
微绒毛的存在扩大了细胞的表面积，有利于细胞同外环境的物质交换。有些具有吸收功能的细胞，游离面具有固定的微绒毛。
在细胞表面还有一种扁形突起，称为褶皱（ruffle）或片足。
在细胞边缘长成的褶皱可互相靠拢，包围胞外液体，形成吞饮泡——胞饮现象。在巨噬细胞的表面上普遍存在着褶皱结构，与吞噬颗粒物质有关。因此，褶皱是细胞的吞饮装置。
三、内褶（infolding）：与微绒毛和褶皱相反，是质膜由细胞表面内陷形成的结构，以相反的方式扩大了细胞的表面积。
内褶结构常见于液体和离子交换活动比较旺盛的细胞，如在肾脏近曲和远曲小管上皮细胞的基部（向毛细血管运送液体）。
图示昆虫精子鞭毛横切，显示 9+2 微管结构。
哺乳动物的血红细胞经低渗处理可制成血影（ghost）；红细胞的质膜与膜骨架比较容易纯化、分析，许多早期资料主要来源于对哺乳动物血红细胞的研究。
红细胞膜蛋白主要包括：
血影蛋白（spectrin）经锚定蛋白（ankyrin）与肌动蛋白接点复合体（junctional complex）相连，构成膜下网架，使红细胞保持双凹盘状外形，并耐受毛细血管的挤压。
两个血影蛋白头与头相连形成四聚体，再与肌动蛋白和原肌球蛋白的纤维相连，构成红细胞膜下网架。
其它具核细胞的质膜下方也存在着类似的网架结构，在质膜下构成了细胞质的皮质区（cortex）。皮质区中肌动蛋白丝含量丰富，还存在着结构类似于血影蛋白、锚蛋白和带 4.1 蛋白的蛋白质。
第四节 细胞表面特化结构小结：
第五节 细胞外被与细胞外基质。一、细胞外被（cell coat）：动物细胞表面存在着一层厚约 10~20 nm 的结构。
用钌红等重金属染料染色后，在电镜下可显示出细胞外被这层结构（但边界不甚明确）。
（一）化学组成：细胞外被由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成，实质上是质膜结构的一部分。
寡糖链含有 9 种糖基：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖等。
图示细胞外被的组成：糖蛋白与糖脂的寡糖链伸向细胞外表面，形成绒毛状的细胞外被层。
糖脂：含量很少（一般不超过膜脂总量的 5％），组成糖脂寡糖链的单糖残基通常在 8 个以下。
（二）生物学功能 1. 细胞识别：每种细胞寡糖链的单糖残基均具有一定的排列顺序——编排成为细胞表面的密码（细胞的“指纹”）。
图示神经细胞之间的相互识别与细胞识别的分子机制：依赖细胞表面寡糖链的特异排列实现细胞间的相互识别。
2. 血型抗原：人体红细胞有二十几种血型系统，人类最基本的血型是 ABO 血型。红细胞质膜上的糖鞘脂是 ABO 血型系统的血型抗原，血型免疫活性特异性的分子基础是糖链的糖基组成。A、B、O 三种血型抗原的糖链结构基本相同，只是末端糖基不同。
图示 ABO 血型抗原的糖链结构：三种血型的基本糖链序列相同（R-Glu-Gal-GlcNAc-Gal…Fuc），差别在于末端糖基——A 型末端为 GalNAc，B 型末端为 Gal，O 型则缺少该末端糖基；血浆中相应存在抗 A、抗 B 或抗 A 与抗 B 抗体。
源文件该页为 ABO 血型糖链序列与血型、血浆抗体的对应表，但文字提取时三栏发生粘连（如“R-Glu-Gal-GlcNAc-GalFucO 抗A和抗B 无 O”），无法安全切分为规范表格；此处按生物学通行的 ABO 抗原结构改写为文字描述，建议对照原课件图片核对后再生成表格。
3. 酶：细胞外被中有的糖蛋白具有酶活性。如小肠上皮细胞的游离端，其表面上的一些糖蛋白是消化酶。
（一）细胞外基质的成分：
1. 胶原（collagen）：胶原是动物体内含量最丰富的蛋白质，遍布于体内各种器官和组织，是细胞外基质中的框架结构。
本页原图为胶原的类型（按结构与分布划分），源文件未提取到各类型的具体文字，建议对照原课件图片补充。
分子结构：前 α 链（含重复 Gly-X-Y 序列）经三股螺旋化形成原胶原，原胶原再装配成胶原纤维。
胶原的合成过程：
胶原在细胞外基质中含量最高，刚性及抗张力强度最大，构成细胞外基质的骨架结构；细胞外基质中的其他成分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体。
2. 非胶原糖蛋白（1）层粘连蛋白（laminin）：是各种动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一。基膜是上皮细胞下方一层柔软的特化的细胞外基质。
层粘连蛋白由一条重链（α 链）和两条轻链（β、γ 链）借二硫键交联而成。
（2）纤连蛋白（fibronectin, FN）：FN 可将细胞连接到细胞外基质上。血浆纤连蛋白是二聚体，整个分子呈 V 型；细胞纤连蛋白是多聚体。
氨基聚糖依组成糖基、连接方式、硫酸化程度及位置的不同可分为六种：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。
透明质酸（hyaluronic acid, HA）：一种重要的氨基聚糖，是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，同时也是蛋白聚糖的主要结构组分。HA 在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用；HA 可结合于迁移细胞的表面，防止细胞在增殖够数或迁移到位之前过早地进行分化。
4. 蛋白聚糖（proteoglycan）：蛋白聚糖是氨基聚糖（除透明质酸外）与核心蛋白质（core protein）的共价结合物。蛋白聚糖可结合多种生长因子，因而可视其为细胞外的激素富集与储存库，有效完成信号转导。核心蛋白质的丝氨酸残基（常有 Ser-Gly-X-Gly 序列）可在高尔基复合体中装配上氨基聚糖链。
5. 弹性蛋白（elastin）：弹性蛋白是弹性纤维的主要成分，由二种类型短肽段交替排列构成——一种是疏水短肽，赋予分子以弹性；另一种短肽为富丙氨酸及赖氨酸残基的 α 螺旋，负责在相邻分子间形成交联。
（二）细胞外基质的功能：
由于细胞外基质对细胞的形状、结构、功能、增殖、分化、迁移等一切生命现象具有全面的影响，因而具有不可忽视的重要作用。
第五节 细胞外被与细胞外基质小结：
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