细胞社会的联系.pptx

第十五章第十五章 细胞社会的联系细胞社会的联系细胞连接封闭连接封闭连接锚定连接锚定连接通讯连接通讯连接1 细胞连接一、封闭连接一、封闭连接 occluding junctionsoccluding junctions紧密连接紧密连接1.结构结构2.嵴线中的蛋白质嵴线中的蛋白质 封闭蛋白（封闭蛋白（occludinoccludin）claudinclaudin蛋白家族（现已发现蛋白家族（现已发现1515种以上）种以上）3.功能功能l（1）封闭作用封闭作用l（2）将上皮组织联合成整体）将上皮组织联合成整体二、锚定连接二、锚定连接 anchoring junctions与中间纤维相关的锚与中间纤维相关的锚定连接定连接l桥粒桥粒l半桥粒半桥粒与肌动蛋白相关的锚与肌动蛋白相关的锚定连接定连接l粘着带粘着带l粘着斑粘着斑二、锚定连接二、锚定连接 anchoring junctions共同特征共同特征 与细胞骨架纤维相连与细胞骨架纤维相连主要功能主要功能 在相邻细胞之间以及细胞与基质之间在相邻细胞之间以及细胞与基质之间形成牢固的结合以抵抗机械损伤形成牢固的结合以抵抗机械损伤（一）桥粒（一）桥粒 desmosomen1.结构：结构：n 间隙、丝状物、致密间隙、丝状物、致密斑斑n2.功能：功能：n 铆接相邻细胞，提供铆接相邻细胞，提供细胞内中间纤维的锚定细胞内中间纤维的锚定位点，形成整体网络，位点，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力起支持和抵抗外界压力与张力的作用。与张力的作用。（二）半桥粒（二）半桥粒hemismosomen1.结构结构 在半桥粒中，中间纤维在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。桥粒的致密斑内。n2.功能功能 它通过细胞质膜上的膜它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞蛋白整合素将上皮细胞固着在基底膜上固着在基底膜上（三）粘着带与粘着斑（三）粘着带与粘着斑1.1.粘着带粘着带 位位于于紧紧密密连连接接下下方方,相相邻邻细细胞胞间间形形成成一一个个连连续续的的带带状状结结构构。间间隙隙约约151520nm,20nm,也也称称带带状状桥桥粒粒(belt(belt desmosome)desmosome)。2.粘着斑粘着斑 细细胞胞通通过过肌肌动动蛋蛋白白纤纤维维和和整整连连蛋蛋白白与与细细胞胞外外基基质质之之间间的的连连接方式。接方式。三、通讯连接三、通讯连接communicating junctions通讯连接通讯连接间隙连接间隙连接胞间连丝胞间连丝化学突触化学突触1.结构结构 1）基本连接单位）基本连接单位连接子连接子(connexon)每个连接子由每个连接子由6个个connexin分分子组成。子组成。连接子中心形成一个连接子中心形成一个直径约直径约1.5nm的孔道。的孔道。2）间隙连接的构成）间隙连接的构成 连接单位由两个连接子对接连接单位由两个连接子对接构成。构成。相邻细胞膜间的间隙为相邻细胞膜间的间隙为24nm。（一）（一）间隙连接间隙连接 gap junctions2.间隙连接的蛋白成分间隙连接的蛋白成分 已分离已分离20余种构成连接子的蛋白余种构成连接子的蛋白,属同一蛋白家族属同一蛋白家族,其分子量其分子量2660KD不等。不等。连接子蛋白具有连接子蛋白具有4个个-螺旋的跨膜区，是该蛋白家螺旋的跨膜区，是该蛋白家族最保守的区域。族最保守的区域。连接子蛋白的一级结构都比较保守连接子蛋白的一级结构都比较保守,并有相似的抗并有相似的抗原性。原性。不同类型细胞表达不同的连接子蛋白，间隙连接不同类型细胞表达不同的连接子蛋白，间隙连接的孔径与调控机制有所不同。的孔径与调控机制有所不同。3.间隙连接的通透性间隙连接的通透性降低胞质中的降低胞质中的pH值和提高自由值和提高自由Ca2+的浓度都可以使其通透性降低的浓度都可以使其通透性降低间隙连接的通透性受两侧电压梯度间隙连接的通透性受两侧电压梯度的调控及细胞外化学信号的调控的调控及细胞外化学信号的调控4.间隙连接的功能间隙连接的功能n1）细胞分化）细胞分化n2）协调代谢）协调代谢n3）电兴奋传导）电兴奋传导n4）对细胞生长控制）对细胞生长控制起一定作用起一定作用 代谢偶联：一种组代谢偶联：一种组织中一个细胞亚群产生织中一个细胞亚群产生的小分子代谢物可与另的小分子代谢物可与另一细胞亚群分享的现象。一细胞亚群分享的现象。4.间隙连接的功能间隙连接的功能n1）细胞分化）细胞分化n2）协调代谢）协调代谢n3）电兴奋传导）电兴奋传导n4）对细胞生长控制）对细胞生长控制起一定作用起一定作用（二）胞间连丝（二）胞间连丝plasmodesmatan1.胞间连丝结构胞间连丝结构 相邻细胞质膜共同构成相邻细胞质膜共同构成的直径的直径20-40nm的管状的管状结构结构n2.胞间连丝的功能胞间连丝的功能 实现细胞间由信号介实现细胞间由信号介导的物质有择性的转运导的物质有择性的转运 实现细胞间的电传导实现细胞间的电传导 在发育过程中，胞间在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调连丝结构的改变可以调节植物细胞间的物质运节植物细胞间的物质运输输（三）化学突触（三）化学突触chemical synapse n存在于可兴奋细胞之间的细存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式胞连接方式,它通过释放神它通过释放神经递质来传导神经冲动。经递质来传导神经冲动。第二节第二节 细胞黏着及其分子基础细胞黏着及其分子基础n1.钙黏蛋白钙黏蛋白n2.选择素选择素n3.免疫球蛋白家族的免疫球蛋白家族的CAMn4.整联蛋白整联蛋白n5.质膜整合蛋白聚糖也介导细胞间的粘着质膜整合蛋白聚糖也介导细胞间的粘着第三节第三节 细胞外被与细胞外基质细胞外被与细胞外基质一、细胞外被一、细胞外被v（一）基本概念（一）基本概念 细胞外被细胞外被(cell coat)又称糖萼又称糖萼(glycocalyx).细胞质膜外表面覆盖的一层细胞质膜外表面覆盖的一层粘多糖粘多糖物质，实际指细胞表面与质膜中的蛋白物质，实际指细胞表面与质膜中的蛋白或脂类分子共价结合的寡糖链。或脂类分子共价结合的寡糖链。v（二）功能（二）功能 对膜蛋白起保护作用，在细胞识别对膜蛋白起保护作用，在细胞识别中起重要作用。中起重要作用。二、细胞外基质二、细胞外基质(extracellular matrix)n（一）概念（一）概念 指分布于细胞外空间指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构多糖所构成的网络结构（二）真核细胞的细胞外结构（二）真核细胞的细胞外结构（extracellular structures）生物种生物种类类 细胞外细胞外 结构结构 结构纤结构纤维维 水化基质水化基质 组分组分 粘连分子粘连分子 动动 物物 细细 胞胞细胞外细胞外 基质基质胶原胶原弹性蛋弹性蛋白白 蛋白聚糖蛋白聚糖 纤粘连蛋纤粘连蛋白白层粘连蛋层粘连蛋白白 植植 物物细细 胞胞细胞壁细胞壁 纤维素纤维素 半纤维素半纤维素伸展蛋白伸展蛋白 果胶质果胶质 1.胶原胶原n1）分子结构）分子结构n基本结构单位：基本结构单位：原胶原原胶原q原胶原是由三条肽链盘原胶原是由三条肽链盘绕成的绕成的三股螺旋结构三股螺旋结构q原胶原肽链具有原胶原肽链具有Gly-x-y重复序列，对胶原纤维重复序列，对胶原纤维的高级结构的形成是重的高级结构的形成是重要的要的 q在胶原纤维内部在胶原纤维内部,原胶原原胶原蛋白分子呈蛋白分子呈1/4交替平行交替平行排列排列,形成周期性横纹形成周期性横纹2）胶原的合成与加工）胶原的合成与加工 n前体前体 肽链在粗面内质网合成，并肽链在粗面内质网合成，并形成前原胶原形成前原胶原(preprocollagen)前原胶原前原胶原(preprocollagen)是原胶是原胶原的前体和分泌形式原的前体和分泌形式 在粗面内质网合成、加工与组装，在粗面内质网合成、加工与组装，经高尔基体分泌经高尔基体分泌n前原胶原在细胞外由两种专一性不前原胶原在细胞外由两种专一性不同的蛋白水解酶作用同的蛋白水解酶作用,分别切去分别切去N-末端前肽及末端前肽及C-末端前肽末端前肽,成为原胶成为原胶原（原（procollagen）n原胶原进而聚合装配成胶原原纤维原胶原进而聚合装配成胶原原纤维（collagen fibril）和胶原纤维）和胶原纤维（collagen fiber）。）。3）胶原的功能）胶原的功能 v胶原在胞外基质中含量最高胶原在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力刚性及抗张力强度最大强度最大,构成细胞外基质的骨架结构构成细胞外基质的骨架结构,细胞细胞外基质中的其它组分通过与胶原结合形成外基质中的其它组分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体。结构与功能的复合体。v在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式式,以适应特定功能的需要。以适应特定功能的需要。v胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号质信号 传递的调控网络中。传递的调控网络中。2.氨基聚糖和蛋白聚糖（氨基聚糖）氨基聚糖和蛋白聚糖（氨基聚糖）n组成组成 氨基聚糖是由重复的氨基聚糖是由重复的二二糖单位糖单位构成的长链多糖构成的长链多糖q氨基己糖氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基氨基葡萄糖或氨基半乳糖半乳糖)q糖醛酸糖醛酸n类型类型 氨基聚糖可分为透明质酸、氨基聚糖可分为透明质酸、4-硫酸软骨素、硫酸软骨素、6-硫酸软骨硫酸软骨素、素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。肝素、肝素和硫酸角质素等。n透明质酸透明质酸(hyaluronic acid)及其生物学功能及其生物学功能q透明质酸是增殖细胞和迁移透明质酸是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成分细胞的胞外基质主要成分,也是蛋白聚糖的主要结构组也是蛋白聚糖的主要结构组分分q透明质酸在结缔组织中起强透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用化、弹性和润滑作用 q透明质酸使细胞保持彼此分透明质酸使细胞保持彼此分离离,使细胞易于运动迁移和使细胞易于运动迁移和增殖并阻止细胞分化增殖并阻止细胞分化 2.氨基聚糖和蛋白聚糖（蛋白聚糖）氨基聚糖和蛋白聚糖（蛋白聚糖）蛋白聚糖见于所有蛋白聚糖见于所有结缔组织和细胞外基质结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面及许多细胞表面n组成组成q蛋白聚糖由氨基聚糖与核蛋白聚糖由氨基聚糖与核心蛋白心蛋白(core protein)的丝的丝氨酸残基共价连接形成的氨酸残基共价连接形成的巨分子巨分子q若干蛋白聚糖单体借连接若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质蛋白以非共价键与透明质酸结合酸结合 形成多聚体形成多聚体2.氨基聚糖和蛋白聚糖（蛋白聚糖）氨基聚糖和蛋白聚糖（蛋白聚糖）n蛋白聚糖的特性与功能蛋白聚糖的特性与功能q显著特点是多态性：不同显著特点是多态性：不同的核心蛋白的核心蛋白,不同的氨基不同的氨基聚糖；聚糖；q软骨中的蛋白聚糖是最大软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一巨分子之一,赋予软骨以赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力凝胶样特性和抗变形能力q蛋白聚糖可视为细胞外的蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与激素富集与储存库，可与多种生长因子结合，完成多种生长因子结合，完成信号的传导信号的传导 3.层粘连蛋白和纤粘连蛋白层粘连蛋白和纤粘连蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白(laminin)层粘连蛋白是高分子糖蛋白（层粘连蛋白是高分子糖蛋白（820KD）,动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一。组分之一。n结构：结构：由一条重链和两条轻链构成由一条重链和两条轻链构成n功能功能 细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上，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的受体层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位：结合部位：n与与型胶原的结合部位型胶原的结合部位n细胞质膜上的整合素结合的细胞质膜上的整合素结合的Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列序列3.层粘连蛋白和纤粘连蛋白层粘连蛋白和纤粘连蛋白n纤粘连蛋白纤粘连蛋白(fibronectin)q纤粘连蛋白是高分子量糖蛋白（纤粘连蛋白是高分子量糖蛋白（220-250KD）q纤粘连蛋白的主要功能纤粘连蛋白的主要功能n介导细胞粘着，进而调节细胞的形状和细胞骨架的组织介导细胞粘着，进而调节细胞的形状和细胞骨架的组织,促进细胞铺展促进细胞铺展n在胚胎发生过程中在胚胎发生过程中,纤粘连蛋白对于许多类型细胞的迁移纤粘连蛋白对于许多类型细胞的迁移和分化是必须的和分化是必须的n在创伤修复中在创伤修复中,纤粘连蛋白促进巨噬细胞和其它免疫细胞纤粘连蛋白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受损部位迁移到受损部位n在血凝块形成中在血凝块形成中,纤粘连蛋白促进血小板附着于血管受损纤粘连蛋白促进血小板附着于血管受损部位。部位。4.弹性蛋白弹性蛋白(elastin)n弹弹性性蛋蛋白白是是弹弹性性纤纤维维的的主主要要成成分分；主主要要存存在在于于脉脉管管壁壁及肺。及肺。n弹弹性性纤纤维维与与胶胶原原纤纤维维共共同同存存在在,分分别别赋赋予予组组织织以以弹弹性性及及抗张性。抗张性。n弹弹性性蛋蛋白白是是高高度度疏疏水水的的非非糖糖基基化化蛋蛋白白，具具有有两两个个明明显显的特征的特征:构象呈无规则卷曲状态构象呈无规则卷曲状态通过通过Lys残基相互交连成网状结构残基相互交连成网状结构 5.植物细胞壁植物细胞壁v植物细胞壁的组成植物细胞壁的组成v植物细胞壁的功能植物细胞壁的功能 增加细胞强度，提供支持功能增加细胞强度，提供支持功能 信信息息储储存存库库的的功功能能：产产生生多多种种寡寡糖糖素素作作为为信信号号物物质质，或或抵抵抗抗病病、虫虫害害，或或作作为为细细胞生长和发育的信号物质。胞生长和发育的信号物质。（三）细胞外基质的主要功能（三）细胞外基质的主要功能v构构成成支支持持细细胞胞的的框框架架，负负责责组组织织的的构构建建v 胞胞外外基基质质三三维维结结构构及及成成份份的的变变化化,改改变变细细胞胞微微环环境境从从而而对对细细胞胞形形态态、生生长长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用分裂、分化和凋亡起重要的调控作用v胞外基质的信号功能胞外基质的信号功能