精选学习资料 - - - 欢迎下载第三节 细胞表面及其特化结构一.细胞表面的概念细胞膜在结构与功能上并不为孤立存在的 、各类细胞在质膜外仍附有一些物质和结构 、它们参加了细胞膜功能的实现； 当前、人们把细胞膜 、细胞膜外面的糖萼〔亦称细胞外被 〕.细胞间连接结构以及膜的其他一些特化结构等总称为细胞表面〔Cell Surface〕、 有的把细胞膜内表面 0.1-0.2um 的溶胶层 〔胞质溶胶 〕也包括在内；细胞表面为一个复合的结构体系 、其中细胞膜为细胞表面中结构与功能的核心、它和细胞表面中的其他结构一起 、使细胞有了一个稳固的微环境 、实现其物质交换.信息传递.细胞识别和免疫反应等功能活动；下面分三个方面 、重点介绍细胞外被 、细胞连接和其他特化结构；〔一〕细胞外被 〔Cell Coat〕广义地说 、全部细胞膜外面含有糖类的掩盖物都看成为细胞的外被 、或称糖萼 〔glycocalyx〕、 实际上、 细胞外表的掩盖物可依据其来源. 性质及与质膜的关系分为细胞外被 、表面粘着物和外在结构 、后二种为由细胞分泌出来的含糖大分子；而细 胞外被为质膜中糖蛋白和糖脂向外伸出的分支或不分支的寡糖链 、实际上为细胞膜结构的一部份；但它又有肯定的独立性 、假如去掉细胞外被 、 不会损耗细胞膜 、它好像“皮”与“毛”的关系；现已知糖蛋白的寡糖链未端的单糖常为唾液酸 、带负电荷 、 它们彼此相斥 、使糖链充分绽开而占很大空间；糖链又彼此交错成网状结构 、细胞被网络在其中 、另方面由于它有大量的负电荷 、吸引了大量的水分子于其四周 、 仍能捕获 Na +.Ca2 ＋ 等阳离子 、从而促使细胞与其四周环境建立起水盐平稳环境；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载细胞外被在生命活动中起着重要的作用 、主要有以下三个方面的功能 :1. 爱护作用 :消化道.呼吸道.生殖道等上皮细胞的细胞外被有润滑作用 、不仅可削减.机械或摩擦 、同时可爱护上皮不受消化酶的消化 、 阻挡细菌的侵袭；2. 细胞识别与通讯作用 :细胞外被中特定的单糖次序好像细胞的“化学天线” 、它为细胞相互识别和通讯的基础；3. 物质运输作用 :细胞外被参加物质运输的主要方式为细胞膜受体介导的胞吞作用；糖萼中的寡糖链可作为一种特异性的受体；〔二〕细胞连接 〔Cell junctions〕为指相邻细胞接触区域特殊分化形成的连接结构 、作用为加强细胞间的机械联系、维护组织结构的完整性 、和谐细胞间的功能活动；细胞连接存在于各种相互紧密接触的细胞之间 、 但它的数量与连接方式各不相同；由于上皮细胞排列的比较紧密 、其细胞的连接方式也比较典型 、特殊为在单层柱状上皮细胞可见到各种类型的细胞连接装置；细胞连接的结构很小 、只有在电镜下才能观看到 、总的来说 、它们在结构上包括细胞膜特化部份 、膜内侧胞质部分和细胞间隙部分；依据结构与功能不同 、可分为紧密连接 、粘合连接和缝隙连接三类 、下面分别介绍它们的结构和功能特点；1. 紧密连接 〔tight junction〕 （图 2-12 ）存在:普遍存在于管腔及腺体上皮细胞靠腔面的一端相邻面；结构 :似拉链 、二相邻的细胞膜的外层相互融合 、切面上见为多个嵴状空起对合点结构 、立体上看 、这些对合点为相邻细胞膜外片和嵌入蛋白相互融合构成的条索状结构 、形成网状走行 、平行于细胞的游离面 、使连接具有很大的松软性 、能抗压精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载力；功能:〔1〕细胞连接作用〔2〕防止物质双向渗透 〔封闭细胞间隙 〕、既可防止管腔中的物质通过细胞间隙进入组织间隙 、又可防止组织间隙的物质通过细胞间隙进入管腔中；〔3〕限制镶嵌蛋白在脂双分子层中流淌 、维护细胞功能的方向性；如:小肠上皮中 、紧密连接形成一个物质屏障 、把与从肠腔转运养分分子有关的运输蛋白限制在细胞的顶面膜内 、而把从细胞内向血液运输养分物的膜运输蛋白限制在细胞基底面；图 2-12 紧密连接 〔tight junction〕 图 2-13 点状桥粒 〔Spot desmosome〕2.粘合连接 〔adhering junction〕 或称桥粒 〔desmosomes〕机械地将细胞粘着在一起 、依据结构又可分为点状桥粒.带状桥粒.半桥粒；〔1〕点状桥粒 〔Spot desmosome〕、 又称粘合斑 、 它为相邻细胞间纽扣样的接触点、直径约 0.5um、 直接将两个细胞铆在一起（图 2-13 ） ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载结构:电镜下 :点状桥粒区的相邻细胞膜之间 、有宽约 25nm 的细胞间隙 、其间隙中充有丝状物质 〔为糖蛋白和钙 〕、连接处细胞内侧细胞质面有对称而平行的电 子密度等的两个圆盘形斑 、称为胞质斑 、斑内侧细胞质中有大量的张力丝.聚集并 附着在胞质斑后又折回细胞质中 、张力丝形成一具有张力的网状系统 、舒展至整个细胞内部；功能 :为细胞坚强的连接点 、可限制细胞的膨胀 、又可分散作用于个别细胞的切应力于整个表皮和下面的组织中去；分布:易受牵拉和摩擦的组织中 、如口腔粘膜上皮 、心脏组织；〔2〕带状桥粒 〔belt desmosome〕、 又称粘合带通常位于上皮细胞紧密连接的下方 、为环围着每个上皮细胞的一条连接带 、把相邻细胞连接起来；结构 :似点状桥粒 、但其胞质斑不明显 、在连接处两侧细胞质膜内侧 、有由肌动蛋白的微丝环细胞一围组成环行的微丝束 、正由于微丝束环形成带 、 故得此名 、与胞质斑连系的不为张力丝 、而为微丝束；功能:除在细胞连接作用外 、其他功能仍不太清晰；分布:小肠上皮细胞等处；〔3〕半桥粒 〔hemidesmosome〕分布:位于上皮组织和结缔组织的交界面 、即位于上皮组织基底层细胞基底的细胞膜上；结构 :为半个点状桥粒的结构 、故称半桥粒 、它联接基底膜与结缔组织 、为细胞质中的张力丝的固定部位；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载作用:将上皮细胞固定在基底膜上 、似焊接点 、防止上皮细胞与基底膜脱离；3.缝隙连接或间隙连接 〔gap junction〕分布 :为动物细胞间最普遍存在的一种细胞连接 、 除成熟的骨骼肌细胞及循环系统中血细胞之间没有这种连接外 、在其他细胞 、包括培育细胞中都存在；结构:通过超薄切片.冰冻蚀刻和 X 线衍射的讨论 、证明这种连接为相邻细胞接触面积较大的盘状结构装置；直径大小随组织不同 、最大可达 1μm；盘为由很多直径 6-8nm 的颗粒组成 、颗粒呈六角形 、间距 9-10nm、 规章排列成片；此颗粒即间隙连接的基本单位 、称连接子 〔Connexon〕 ；每一个连接子为由 6 个贯穿膜全层的镶嵌蛋白分子 〔6 个亚基 〕围成、中心有直径 2nm 的管道 、相邻细胞膜上的连接子相对连接 、管道相通就构成了细胞间的直接通道 、讨论仍说明 6 个亚单位以相互滑动的方式使管道开.闭；这就为 、细胞通讯的结构基础 、故又称通讯连接（图 2-14 ）；功能:除有机械连接作用外 、更重要的为通过间隙连接可进行一些分子量低于1000 的物质如维生素. aa.糖核苷酸激素和离子等的细胞间交换 、并进行代谢调剂、调剂细胞生长和分化 、以及电兴奋在细胞间的偶联作用；图 2-14 缝隙连接或间隙连接 〔gap junction〕 〔三〕细胞表面其他特化结构精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载细胞表面仍具有一些特化的附属结构 、主要有微绒毛.纤毛和鞭毛.细胞内褶等、这些结构在细胞执行特定功能方面起重要作用； 1.微绒毛 〔microvillus〕广泛存在于动物细胞的游离面；电镜下观看 、它为细胞表面伸出的瘦长指状突起 、 垂直于细胞表面 、微绒毛表面为质膜 、内部为细胞质的延长部分 、期间有数十根细丝 、根部埋在质膜下方的终网中、有支撑作用（图 2-15 ） ；主要作用为 〔1〕 扩大细胞的表面积 、有利于细胞同外界物质进行交换 ;〔2〕 在游走细胞如淋巴 cell .巨噬 cell .微绒毛似细胞运动的工具 、能搜寻抗原 、毒素及摄取细菌.病毒等异物；图 2-15 微绒毛 〔microvillus〕 2.纤毛和鞭毛 〔cillia and flagella〕为细胞表面对外伸出的细胞突起 、表面围以细胞膜 、由内部微管构成的复杂结构、它们为细胞表面特化的运动结构 、细胞靠纤毛和鞭毛的运动而在液体中穿行 、 如原生动物和高等动物的精子 〔精子尾为一根鞭毛 〕（图 2-16 ）；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载在哺乳动物中 、纤毛只显现在一些特定的部位 、 如呼吸道.生殖道的上皮 、靠纤毛有节律的摇摆 、形成肯定方向的波浪式运动 、推动细胞表面的液体或颗粒状物质前进、在呼吸道可清除分泌物与异物 、在输卵管又将卵子运输至子宫；图 2-16 上图为纤毛,下图为鞭毛3.细胞内褶 〔Cell infolding〕在一些液体及离子交换频繁的细胞中 、如肾小管上皮细胞的基底面组织 、其细胞膜向胞质内部深陷而形成内褶 、深浅不一 、内褶明显地扩大了细胞表面作用面积 、 有利于液体及离子等的交换 、在内褶间仍伴行分布很多线粒体 、说明这部分膜的耗能物质运输功能很活跃；精品学习资料。