细胞质膜与细胞外被

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1、第四章细胞膜与细胞表面(3)Chapter4PlasmaMembraneandCellSurface(3)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：膜骨架(membraneskeleton)鞭毛(flagella)和纤毛(cilia)微绒毛(microvilli)褶皱(ruffle)圆泡(bleb)内褶(infolding)它们在细胞执行特定功能（如膜形态的维持、细胞运动和物质交换等）方面具有重要作用。紧密连接区胞质面肠腔培养细胞表面片足的扫描电镜观察5m纤毛鞭毛微绒毛微绒毛圆泡内褶鞭毛和纤毛褶皱膜骨架(membran

2、eskeleton)哺乳动物红细胞膜骨架的电镜照片锚定蛋白ankyrin肌动蛋白接点复合体actininJunctionalcomplex血影蛋白spectrin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、微绒毛(microvilli)微绒毛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m×0.6~0.8m）。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。微绒毛的形态结构(微绒毛)小肠上皮细胞顶端微绒毛的TEM照片微绒毛紧密连接区胞质面肠腔微绒毛的冰冻蚀刻照片深染区微丝束(肌球

3、蛋白-I和钙调蛋白)(微绒毛蛋白和丝束蛋白)横桥侧壁质膜微丝正端微绒毛结构图解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。如小肠上皮细胞的纹状缘和肾脏近曲小管的刷状缘都是由整齐发达的微绒毛所组成。在细胞表面还有一种扁形突起，称为褶皱(ruffle)或片足(lamellipodia)。二、褶皱(ruffle)皱褶厚度与微绒毛直径相等(约0.1m)，高达几微米。褶皱在活动细胞的边缘比较显著，几秒钟之内即可长到最大高度。培养细胞表面片足的扫描电镜观察5m皱褶中肌动蛋白丝束的排列更有序,其正端与细胞的运动方向一

4、致。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。巨噬细胞表面的皱褶内褶(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。三、内褶（infolding）微绒毛褶皱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，由褶间大量线粒体供能)。纤毛(cilia)和鞭毛(flagella)是细胞表面伸出的条状运动装置。四、纤毛和鞭毛昆虫精子鞭毛横切（示9+2微管

5、结构）鞭毛长150~200m，纤毛长5~10m，直径均为200nm，二者在发生和结构上并没有什么差别，都来源于中心粒，主要构件均为由微管蛋白(tubulin)构成的微管(microtubule)。鞭毛纤毛纤毛和鞭毛的功能与细胞运动、促使细胞表面液体流动以及摄取食物或清洗细胞表面异物等有关。精子鞭毛膜骨架(membraneskeleton)是质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白构成的网架结构，普遍存在于各种细胞中，参与维持质膜的形状,并协助质膜完成多种生理功能。五、膜骨架哺乳动物的血红细胞血影(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

6、动物血红细胞的研究。⑥带3蛋白(band3))⑤内收蛋白(adducin)红细胞膜蛋白②锚定蛋白(ankyrin)③带4.1蛋白(band4.1)④肌动蛋白(actin)①血影蛋白(spectrin)膜骨架蛋白⑦血型糖蛋白(glycophorin)膜蛋白锚定蛋白ankyrin肌动蛋白接点复合体actininJunctionalcomplex血影蛋白spectrin血影蛋白——(spectrin)使红细胞保持双凹盘状外形,并耐受毛细血管挤压RBC质膜内表面的一种膜骨架纤维蛋白(约占膜蛋白的25％)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，带4.1

7、蛋白和内收蛋白的存在增强了肌动蛋白与血影蛋白的结合;肌动蛋白纤维上有多个血影蛋白的结合位点,故可形成网络状膜骨架；该骨架通过锚定蛋白与膜上的带3蛋白结合，从而使膜骨架联接到质膜上。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(cotex)。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。一、微绒毛二、褶皱三、内褶四、纤毛和鞭毛五、膜骨架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(cellcoat)动物细胞表面存在着一层厚约10~20nm的