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:例如,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。
(二)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(图11-12)。

图11-12 胞间连丝结构模型
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。
化学突触(synapse)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(图11-13、14)。

图11-13 化学突触的结构(具有小囊泡的一侧为突触前膜)