细胞社会的联系细胞连接细胞粘着和细胞外基质用.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,细胞社会的联系细胞连接细胞粘着和细胞外基质用,(,2,)锚定连接,锚定连接在组织内分布很广泛,在上皮组织、心肌和子宫颈等组织中,含量尤为丰富,锚定连接有,2,种不同得形式,:(,1,)与中间纤维相连得桥粒与半桥粒;,(,2,)与肌动蛋白相连得粘合带和粘合斑,桥粒与半桥粒,粘合带与粘合斑,桥粒与半桥粒,桥粒,:,铆接相邻细胞,提供细胞内中间纤维得锚定位点,形成,整体网络,起支持和抵抗外界压力与张力得作用。,半桥粒,:,半桥粒与桥粒形态类似,但功能和化学组成不同。她,通过细胞质膜上得膜蛋白整合素将上皮细胞固着在基,底膜上,在半桥粒中,中间纤维不就是穿过而就是终止于,半桥粒得致密斑内。,粘合带,:位于紧密连接下方,相邻细胞间形成一个连续得,带状结构。间隙约,15,20nm,也称带状桥粒,(belt desmosome),。,粘合斑,:,细胞通过肌动蛋白纤维和整连蛋白与细胞外基质,之间得连接方式。,粘合带与粘合斑,(,3,)通讯连接,间隙连接,(gap junction),分布广泛,几乎所有得动物组织中都存在间隙连接。,胞间连丝,(plasmodesmata),高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,完成细胞,间得通讯联络。,神经细胞间得化学突触,(chemical synapse),存在于可兴奋细胞之间得细胞连接方式,她通过释放,神经递质来传导神经冲动。,间隙连接,结构,与,成分,功能,间隙连接通透性得调节,间隙连接结构,间隙连接处相邻细胞质膜间得间隙为,2,3nm,。,连接子,(connexon),就是间隙连接得基本单位。,每个连接子由,6,个,connexin,分子组成。,连接子中心形成一个直径约,1、5nm,得孔道。,连接单位由两个连接子对接构成。,间隙连接得成分,已分离,20,余种构成连接子得蛋白,属同一蛋,白家族,其分子量,26-60KD,不等。,连接子蛋白具有,4,个,-,螺旋得跨膜区,就是该,蛋白家族最保守得区域。,连接子蛋白得一级结构都比较保守,并有相,似得抗原性。,不同类型细胞表达不同得连接子蛋白,间,隙连接得孔径与调控机制有所不同。,间隙连接得功能及其调节机制,间隙连接在代谢偶联中得作用,间隙连接允许小分子代谢物和信号分子通过,就是细胞间代谢偶联得基础;,代谢偶联现象在体外培养细胞中得证实;,代谢偶联作用在协调细胞群体得生物学功能方面起重要作用。,间隙连接在神经冲动信息传递过程中得作用,电突触,(electronic junction),快速实现细胞间信号通讯,间隙连接调节和修饰相互独立得神经元群得行为,间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中得作用,胚胎发育中细胞间得偶联提供信号物质得通路,从而为某一,特定细胞提供她得,“,位置信息,”,并根据其位置影响其分化。,肿瘤细胞之间间隙得连接明显减少或消失,间隙联接类似,“,肿瘤抑制因子,”,。,间隙连接得,通透性,就是可以调节得,降低胞质中得,pH,值和提高自由,Ca,2+,得浓度,都可以使其通透性降低,间隙连接得通透性受两侧电压梯度得调,控及细胞外化学信号得调控,胞间连丝,胞间连丝,结构,相邻细胞质膜共同构成得直径,20-40nm,得管状结构,胞间连丝得功能,实现细胞间由信号介导得物质有择性得转运;,实现细胞间得电传导;,在发育过程中,胞间连丝结构得改变可以调节,植物细胞间得物质运输。,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,第二节 细胞粘着及其分子基础,同种类型细胞间得彼此粘连,就是许多组织结构得基本特征。,细胞与细胞间得粘连就是由特定得细胞粘连分子所介导得。,粘连分子得特征,粘连分子均为整合膜蛋白,在胞内与细胞骨架成分相连;,多数要依赖,Ca,2+,或,Mg,2+,才起作用;,钙粘素,(,Cadherins,)(钙粘蛋白),选择素,(,Selectin,),免疫球蛋白超家族得,CAM,(Ig-Superfamily,IgSF),整合素,(,Integrins,)(整联蛋白),钙粘素(,Cadherins,),属同亲性依赖,Ca,2+,得细胞粘连糖蛋白,介导依赖,Ca,2+,得细胞粘着和从,ECM,到细胞质传递信号。对胚胎发育中,得细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具,有重要作用。,30,多个成员得糖蛋白家族,如:,E-Cadherins(epithelial),:上皮细胞;,N-Cadherins(neural),:神经、心脏、骨骼肌及成纤维细胞;,P-Cadherins(placental),:胎盘、表皮;,VE-Cadherins(placental),:内皮细胞;,桥粒钙粘素,选择素(,Selectin,),属异亲性依赖于,Ca,2+,得能与特异糖基识,别并相结合得糖蛋白,其胞外部分具有凝,集素样结构域,(lectin-like domain),。,主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间得,识别与粘着。,P(Platelet),选择素、,E(Endothelial),选择素,和,L(Leukocyte),选择素。,分子结构中具有与免疫球蛋白类似得结构域得,CAM,超家族。介导同亲性细胞粘着或介导异亲性细胞粘着,但其粘着作用不依赖,Ca,2+,。其中,N-CAMs,在神经组织细胞间得粘着中起主要作用。,免疫球蛋白超家族(,Ig-Superfamily,IgSF,),由,和,两个亚基形成得异源二聚体糖蛋白。人体细胞,中已发现,16,种,链和,8,种,链,她们相互配合形成,22,种不同,得二聚体整合素,可与不同得配基结合,从而介导细胞,与基质、细胞与细胞之间得粘着。,整联蛋白介导细胞与胞外基质粘着得典型结构有粘合,斑和半桥粒。,整联蛋白还可以作为受体介导信号从细胞外环境到细,胞内得传导。,整合素(,Integrins,)(整联蛋白),第三节,细胞外基质,基本概念,胶原,(collagen),弹性蛋白,(elastin),糖,胺聚糖和蛋白聚糖,层粘连蛋白和纤粘连蛋白,细胞外被,(cell coat),又称糖萼,(glycocalyx),植物细胞壁,一、基本概念,细胞外基质,(extracellular matrix),指分布于细胞外空间,由细胞分泌得蛋白和多糖所构成得,网络结构,。,主要功能,构成支持细胞得框架,负责组织得构建;,胞外基质三维结构及成份得变化,改变细,胞微环境从而对细胞形态、生长、分裂、,分化和凋亡起重要得调控作用。,胞外基质得信号功能,真核细胞得细胞外结构,(,extracellular structures,),二、胶原,(collagen),胶原就是胞外基质最基本结构成份之,一,动物体内含量最丰富得蛋白,(总量得,30,以上)。,类型,分子结构,胶原得合成与组装,胶原得功能,四、糖胺聚糖和蛋白聚糖,糖,胺聚糖,(glycosaminoglycan,GAGs),蛋白聚糖,(proteoglycan),五、层粘连蛋白和纤连蛋白,层粘连蛋白,(laminin),纤连蛋白,(fibronectin),三、弹性蛋白,(elastin),弹性蛋白就是弹性纤维得主要成分;主要,存在于脉管壁及肺。,弹性纤维与胶原纤维共同存在,分别赋予,组织以弹性及抗张性。,弹性蛋白就是高度疏水得非糖基化蛋白,具,有,两个明显得特征,:,构象呈无规则卷曲状态,;,通过,Lys,残基相互交连成网状结构。,七、植物细胞壁,植物细胞壁得,组成,植物细胞壁得功能,增加细胞强度,提供支持功能;,信息储存库得功能:产生多种寡糖,素作为信号物质,或抵抗病、虫害,或作为细胞生长和发育得信号物质。,六、细胞外被,(cell coat),又称糖萼,(glycocalyx),结构组成,指细胞质膜外表面覆盖得一层,粘多糖,物质,实际指细胞表面与质膜中得蛋白或脂类分子共价结合得寡糖链。,功能,不仅对膜蛋白起保护作用,而且在细胞识别中起重要作用。,真核细胞得细胞外结构(,extracellular structures,),生物种类,细胞外,结构,结构纤维,水化基质 组分,粘连分子,动物 细 胞,植 物,细 胞,细胞外,基质,细胞壁,胶原,弹性蛋白,纤维素,蛋白聚糖,半纤维素伸展蛋白,纤粘连蛋白,层粘连蛋白,果胶质,胶原类型,胶原就是细胞外基质中最主要得水不溶性纤维蛋白;,型胶原含量最丰富,形成类似得纤维结构;,但并非所有胶原都形成纤维;,型胶原纤维束,主要分布于皮肤、肌腱、,韧带及骨中,具有很强得抗张强度,;,型胶原主要存在于软骨中,;,型胶原形成微细得原纤维网,广泛分布于,伸展性得组织,如疏松结缔组织,;,型胶原形成二维网格样结构,就是基膜得主要,成分及支架。,分子结构,胶原纤维得基本结构单位就是,原胶原,;,原胶原就是由三条肽链盘绕成得,三股螺旋结构,;,原胶原肽链具有,Gly-x-y,重复序列,对胶原纤,维得高级结构得形成就是重要得;,在胶原纤维内部,原胶原蛋白分子呈,1/4,交替平,行排列,形成周期性横纹。,胶原得合成与组装,前体,肽链在粗面内质网合成,并形成前原胶原,(preprocollagen),;,前原胶原,(preprocollagen),就是原胶原得前体和分泌,形式,在粗面内质网合成、加工与组装,经高尔基,体分泌;,前原胶原在细胞外由两种专一性不同得蛋白水解酶,作用,分别切去,N-,末端前肽及,C-,末端前肽,成为原胶,原(,procollagen,);,原胶原进而聚合装配成胶原原纤维(,collagen fibril,),和胶原纤维(,collagen fiber,)。,胶原得功能,胶原在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力强度最,大,构成细胞外基质得骨架结构,细胞外基质中得其她组分通过与胶原结合形成结构与功能得复合体。,在不同组织中,胶原组装成不同得纤维形式,以适,应特定功能得需要;,胶原可被胶原酶特异降解,而参入到胞外基质信,号传递得调控网络中。,糖胺聚糖,糖胺聚糖就是由重复得,二糖单位,构成得长链多糖,二糖单位之一就是氨基己糖,(,氨基葡萄糖或氨基半乳糖,)+,糖醛酸,;,糖胺聚糖,:,透明质酸、,4-,硫酸软骨素、,6-,硫酸软骨素、,硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。,透明质酸,(hyaluronic acid),及其生物学功能,透明质酸就是增殖细胞和迁移细胞得胞外基质主要成,分,也就是蛋白聚糖得主要结构组分,透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用,透明质酸使细胞保持彼此分离,使细胞易于运动迁,移和增殖并阻止细胞分化,蛋白聚糖,蛋白聚糖见于所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面,蛋白聚糖,由氨基聚糖与核心蛋白,(core protein),得丝氨酸残,基共价连接形成得巨分子,若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合,形成多聚体,蛋白聚糖得特性与功能,显著特点就是多态性:不同得核心蛋白,不同得糖基聚糖;,软骨中得蛋白聚糖就是最大巨分子之一,赋予软骨以凝,胶样特性和抗变形能力;,蛋白聚糖可视为细胞外得激素富集与储存库,可与多,种生长因子结合,完成信号得传导。,层粘连蛋白,(laminin),层粘连蛋白就是高分子糖蛋白(,820KD,),动物胚胎,及成体组织得基膜得主要结构组分之一;,层粘连蛋白得,结构,由一条重链和两条轻链构成,细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上;,层粘连蛋白中至少存在两个不同得受体结合部位:,与,型胶原得结合部位;,与细胞质膜上得整合素结合得,Arg-Gly-Asp(R-G-D),序列。,层粘连蛋白在胚胎发育及组织分化中具有重要作用;,层粘连蛋白也与肿瘤细胞得转移有关。,纤连蛋白,(fibronectin),纤连蛋白就是高分子量糖蛋白(,220-250KD,),纤连蛋白分型,:,纤连蛋白得主要功能:,介导细胞粘着,进而调节细胞得形状和细胞骨,架得组织,促进细胞铺展;,在胚胎发生过程中,纤连蛋白对于许多类型细,胞得迁移和分化就是必须得;,在创伤修复中,纤连蛋白促进巨噬细胞和其她,免疫细胞迁移到受损部位;,在血凝块形成中,纤连蛋白促进血小板附着于,血管受损部位。,血浆纤连蛋白就是二聚体,由两条相似得,A,链及,B,链组成,整个分子呈,V,形。,细胞纤连蛋白就是多聚体,。,纤连蛋白不同得亚单位为同一基因得表达产,物,每个亚单位由数个结构域构成,RGD,三肽,序列就是为细胞识别得最小结构单位,纤连蛋白得膜蛋白受体为,整合素,家族成员之,一,在其细胞外功能区有与,RGD,高亲和性结,合部位。,植物细胞壁得,组成,纤维素分子,纤维素微原纤维(,microfibril,),为细胞壁提供了抗张强度,半纤维素(,hemicellulose,),:,木糖、半乳糖和葡萄糖,等组成得高度分支得多糖,介导微原纤维彼此连接或介导微原纤维与其,她基质成分(果胶质)连接,果胶质(,pectin,):含有大量携带负电荷得糖,结合,Ca,2+,等阳离子,被高度水化形成凝胶,果胶质与半纤维素横向连接,参与细胞壁复杂网架得形成。,伸展蛋白,(extensin),:糖蛋白,在,初生壁,中含量可多达,15,糖得总量约占,65,。,木质素,(lignin),:由酚残基形成得水不溶性多聚体。,参与次生壁形成,并以共价键与细胞壁多糖交联,大大增,加了细胞壁得强度与抗降解,桥粒在粘合带下方,半桥粒连接上皮细胞基质和基膜,粘合带和粘着斑,膀胱上皮细胞表面得糖被,钌红染色得电镜超薄切片,(梁凤霞,丁明孝),(,a,)胶原纤维得分子结构与形成过程,(,),;,(,b,)胶原纤维得电镜照片,