细胞的社会联系《细胞生物学》知识点总结
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细胞的社会联系《细胞生物学》知识点总结
●第一节细胞连接
●一.基本概念
●(一)定义
●细胞连接是指在细胞质膜的特化区域,以膜蛋白、细胞骨架蛋白或胞外基质
形成的细胞-细胞间或细胞-基质间的连接结构,包括封闭连接、锚定连接、
通讯连接。
细胞连接普遍存在于动植物界各种组织的细胞之间,主要存在于
上皮细胞间。
上皮细胞的类型:单层柱状上皮Simple columnar、单层扁平/鳞状上皮
Simple squamous、变移上皮/移行上皮Transitional、复层扁平/鳞状上皮
Stratified squamous(nonkeratinized)
●(二)意义
●1.细胞连接对于维持组织的完整性非常重要,有的还具有细胞通讯作用。
●2.细胞连接是细胞社会性的结构基础,是多细胞有机体中相邻细胞之间协同
作用的重要组织方式。
●二.封闭连接occluding junction
●1.定义
●将相邻上皮细胞的质膜紧密地连接在一起,阻止溶液中的小分子炎细胞间隙
从细胞一侧渗透到另一侧。
●2.封闭连接的主要类型——紧密连接
●(1)结构
●①存在于上皮、血管内皮细胞间,由成串排列的特殊跨膜蛋白形成嵴线,
封闭细胞间的间隙。
●相邻质膜上各有许多跨膜蛋白质颗粒,每一跨膜蛋白与相邻质膜的跨
膜蛋白在对应的位置上互相连接,封闭了此处的细胞间隙,长排的跨
膜蛋白与相邻质膜上对应的跨膜蛋白接触,构成一条封闭索,紧密连
接正是由数条交错成网的封闭索组成。
●②嵴线中已分离出的两类蛋白
●Ⅰ.闭合蛋白(occludin):分子质量为60kDa的4次跨膜蛋白;
●Ⅱ.密封蛋白(claudin):4次跨膜的蛋白家族(现已鉴定20种以
上)。
闭合蛋白和密封蛋白形成嵴线的相互作用还依赖于其他蛋白质,如细
胞膜的外周蛋白ZO,将嵴线锚定在微丝上。
●(2)功能
●①形成渗透屏障,阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过细胞间隙扩散
到另一侧,起封闭作用。
●消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞之间都存
在紧密连接。
脑毛细血管、睾丸支持细胞分别构成了脑血屏障和睾丸
屏障,能保护这些重要器官和组织避免或减轻受异物的侵害。
●②形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障,从而维持上皮细胞
的极性。
●正是由于紧密连接限制了膜蛋白和膜脂分子的流动性,使得上皮细胞
游离面(或顶面apical face)与基底面(basolateral face)的膜蛋白以
及膜脂分子只能够在各自的膜区域流动以行使各自不同的功能。
●
近年发现,claudin-1和闭合蛋白还是丙型肝炎病毒(hepatitis C
virus,HCV)人侵细胞所必需的受体,意味着紧密连接很有可能和HCV入
侵细胞的过程相关。
●三.锚定连接anchoring junction
●(一)基本概念
●1.定义
●通过细胞膜蛋白及细胞骨架系统将相邻细胞或细胞与胞外基质黏着起来,
分散作用力,增强细胞承受机械力的能力。
广泛存在于心脏、骨骼肌、
上皮等组织的细胞间。
●2.主要成分
●(1)细胞内锚蛋白(anchor protein)
●形成盘状致密斑(胞质斑),向内与细胞骨架(中间丝、微丝)相连,
向外与跨膜粘性蛋白相连;
●(2)跨膜黏附性蛋白(adhesion protein)
●膜蛋白,一端与胞内锚蛋白相连,另一端与胞外基质或与相邻细胞特
异的跨膜黏着蛋白相连。
●(二)与中间丝相连的锚定连接——桥粒与半桥粒
●1.桥粒(desmosome):细胞-细胞间(是相邻细胞间的锚定连接方式,细胞内锚
蛋白形成盘状致密斑,一侧与胞内中间丝相连,另一侧与钙黏蛋白相连,将相邻细胞铆接在一起)
●细胞内锚蛋白形成独特的盘状致密斑;跨膜黏附性蛋白是钙黏蛋白
(cadherin),如纽扣样将相邻细胞连成一片,增强机械强度。
●2.半桥粒(hemidesmosome):细胞-胞外基质间
●跨膜黏附性蛋白是整联蛋白(integrin),与胞外基质中的层粘连蛋白
(laminin, LN)将细胞黏着在基膜上。
●3.桥粒与半桥粒
●(1)桥粒存在于承受强拉力的组织中,如皮肤、口腔、食道等处的复层
鳞状上皮细胞间和心肌中。
斑上有中间丝相连,中间丝的性质因细胞类
型而异,在大多数上皮细胞中为角蛋白丝,而在心肌细胞中则为结蛋白
丝。
桥粒中将质膜连起来的粘合分子为钙离子依赖性的跨膜粘合蛋白。
因此,相邻细胞中的中间丝通过细胞质斑和钙黏蛋白构成了穿越细胞的
细胞骨架网络,即提供了中间纤维的锚定位点,形成了整体网络。
●(2)半桥粒与上皮细胞间的桥粒的不同之处
●①仅在细胞基底面处形成致密斑,形态上仅桥粒的一半,故称为-半,
故称为半桥粒;在半桥粒,中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致
密斑内。
●②半桥粒的穿膜连接蛋白为整联蛋白家族成员,而不是钙黏蛋白,整
联蛋白是细胞外基质的受体蛋白;其作用与桥粒相同。
●③细胞内的附着蛋白与桥粒蛋白有差别。
●(三)与肌动蛋白纤维相连的锚定连接——黏着带与黏着斑
●1.黏着带(adhesion belt):细胞-细胞间
●跨膜黏附性蛋白是钙粘蛋白,相邻细胞间形成一个连续的带状结构,胞
内锚蛋白与肌动蛋白纤维相连,微丝收缩促使上皮细胞层弯曲、变形,
参与胚胎发育形态建成,如神经管等结构的发育。
膜内侧平行排列的微丝束通过纽带蛋白与跨膜蛋白连接形成跨膜网架
●2.黏着斑(focal adhesion):细胞-胞外基质间
●跨膜黏附性蛋白是整联蛋白(integrin),与胞外基质中纤连蛋白
(fibronectin, FN)维持细胞在运动中的张力,参与生长信号传递。
胞外基质主要是胶原和纤连蛋白,胞内锚蛋白有踝蛋白(talin)、α-辅肌
动蛋白、细丝蛋白和纽蛋白等。
●3.黏着带与黏着斑
●(1)区别
●①黏着斑是细胞与细胞外基质进行连接,黏着带是细胞与细胞的粘着
连接。
●②参与黏着带连接的膜整合蛋白是钙黏着蛋白,黏着斑是整联蛋白。
●③黏着带连接实际上是两个相邻细胞膜上的钙黏着蛋白与钙黏着蛋白
的连结,而黏着斑连接是整联蛋白与细胞外基质中纤连蛋白通过受体
与配体结合的方式连接。
●(2)共同基本特点
●①都是钙依赖性的,因为钙黏着蛋白和整联蛋白的活性都受Ca²⁺的
调节;
●②都要通过蛋白同细胞骨架的肌动蛋白相连;
●③无论是钙黏着蛋白还是整联蛋白,一旦同肌动蛋白相连都会与某种
信号分子发生联系,引起细胞信号传导。
●四.通信连接communicating junction
●(一)定义
●介导相邻细胞间的物质转运、化学或电信号的传递,主要包括动物细胞间的
间隙连接、神经元之间或神经元与效应细胞之间的化学突触和植物细胞间的
胞间连丝。
●(二)分类
●1.间隙连接(缝隙链接)
分布广泛,存在于几乎所有的动物组织中
●(1)结构与成分
●①间隙连接的基本结构单位是连接子(connexon)。
●②每个连接子由6个相同或相似的连接子蛋白(connexin)环状排列
而成,中央形成一个直径约1.5nm的亲水性通道。
●所有连接子蛋白都具有4个保守的α螺旋跨膜区。
连接子蛋白的一级结构比较保守,其氨基酸序列具有相似的亲水
性与疏水性分布。
然而不同类型细胞表达不同的连接子蛋白,多
数细胞表达一种或几种
●③相邻细胞质膜上的两个连接子对接便形成完整的间隙连接结构。
●(2)特性
●①间隙连接在动物组织细胞间分布非常广泛。
除骨骼肌细胞及血细胞
外,几乎所有的动物组织细胞都利用间隙连接来进行通信联系。
●②间隙连接具有半通透性,细胞内的小分子(<1.5 kDa),如无机盐
离子、糖、氨基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙。
间隙连接的通透性是可以调节的:①对小分子物质的通透能力具有底
物选择性。
连接子蛋白具有组织特异性。
②降低胞质中的pH值和提
高自由Ca²⁺的浓度都可以使其通透性降低。
间隙连接的通透性受两
侧电压梯度的调控及细胞外化学信号的调控。
●(3)功能
●①在代谢耦联中的作用
●对肝细胞连接子的分析表明,每个亚单位由280个氨基酸组成,
分子量为30KDa。
间隙连接的通道允许小分子的代谢物如葡萄糖、
氨墓酸核苷酸、维生素及信号分子如环腺苷酸(cAMP)等通过,是
代谢耦联的基础,代谢耦联在协调细胞群体的生物学功能方面起
重要作用。
●②在胚胎早期发育中的作用
●细胞分化胚胎发育早期,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国内,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,
●③在神经冲动信息传递中的作用
●平滑肌、心肌、神经末梢间均存在的这种间隙连接,称为电突触
(electrotonic svnapses)。
电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。
●2.胞间连丝
主要存在于高等植物细胞
●(1)结构
●胞间连丝穿越细胞壁,由相互连接的相邻细胞的细胞质膜共同组成直
径为20~40nm的管状结构,中央由光面内质网延伸形成的链样管
●(2)功能
胞问连丝在植物细胞的物质运输和信号传递中起重要作用。
●①细胞通讯
●高等植物除极少数特化的细胞外,细胞与细胞之间通过胞间连丝
(plasmodesma)相互连接,完成细胞间的通讯联络。
●②进行选择性的物质运输
●胞间连丝介导的细胞间的物质运输也是有选择性,并且是可以调
节的。
●在发育过程中,胞间连丝结构的改变可以调节植物细胞间的物质
运输。
某些植物病毒能编码特殊的蛋白质,使胞间连丝的通透性增大。
●3.化学突触
存在于可兴奋细胞间
●(1)突触(synapse)
●是指两个神经元之间的功能接触点。
在细胞学上指神经元之间或神经
元和效应器之间(如肌肉和腺体之间),在形态上发生接触和有传递
功能的部位。
●通过突触可使神经冲动信息作定向传导,对信息进行传递和收集是突
触的主要作用。
●(2)化学突触(chemical synapse)
●化学突触是因释放神经递质而传导神经冲动的突触,故名化学突触。
由突触前膜(presynaptic membrane)、突触后膜(postsynaptic membrane)
和突触间隙(svnaptic cleft)三部分组成。
●(三)作用
通讯连接使细胞群体的关系更加密切。
●除了使细胞机械性的结合外,也使细胞的功能得以协调,如信息分子从一个
细胞流向另一个细胞,使细胞群代谢活动更加精细。
在高等脊椎动物,电耦
联使心肌细胞群同步收缩和舒张,使小肠平滑肌细胞群收缩蠕动同步化等。
神经细胞间的电突触可以使动作电位直接由一个细胞迅速传到另一个细胞。
●五.各种连接的比较
●
●第二节细胞黏着及其分子基础
●一.基本概念
●1.定义
●细胞黏着(cell adhesion):指在发育、器官形成过程中,具有相同表面特性的
细胞通过特异性识别而黏着、聚集在一起。
其分子基础是细胞表面的细胞黏
着分子(cell adhesion molecule, CAM),主要包括:钙黏蛋白(桥粒与黏着
带)、选择素、免疫球蛋白超家族、整联蛋白(半桥粒与黏着斑)等,均为
整合膜蛋白,在胞内与细胞骨架成分相连。
●2.黏着分子通过3种方式介导相邻细胞的识别与黏着
●(1)同亲型结合:同种细胞黏着分子间的识别与黏着
●
●(2)异亲型结合:不同细胞黏着分子间的识别与黏着
●
●(3)衔接分子依赖性结合:同种细胞黏着分子借助衔接分子的识别与黏着
●二.钙黏蛋白cadherin
●(一)概念
●是一种同亲型结合、Ca²⁺依赖的细胞黏着糖蛋白,对胚胎发育中的细胞识别、
迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有重要作用。
●(二)结构
●典型钙黏蛋白的胞外部分有5个重复结构域(cadherin repeat),由铰链区相连;
●铰链区与Ca²⁺结合,赋予钙黏蛋白刚性;
●相邻细胞钙黏蛋白的N末端重复结构域钳合在一起,实现细胞黏着;
去除Ca2+后,钙黏蛋白铰链区变得松软,胞外部分刚性随之变小,同时,N
端构象发生改变,钙黏蛋白彼此间的嵌合力降低。
因此,阳离子鳌合剂
EDTA能破坏Ca+或Mg2+依赖性的细胞黏着。
●细胞通过调节钙黏蛋白种类与数量实现高度选择性细胞识别、黏着分化迁
移,人类有200多种钙粘蛋白。
●(三)分类
●1.典型钙黏蛋白Classical cadherins
●(1)主要成员(胞内骨架成分:肌动蛋白丝)
●①CDH1-E-cadherin (上皮组织epithelial)
●Ⅰ.上皮-间质转型(epithelial-mesenchymal transition, EMT)
●i.定义
●上皮细胞转型为间质细胞或间质细胞转型为上皮细胞是一
个受控的可逆过程,称之为EMT。
●ii.分子机制
●表达E-钙黏蛋白后,分散的间质细胞会聚集在一起形成上
皮组织;不表达E-钙黏蛋白的上皮细胞则改变其命运,从
上皮组织迁移出来形成游离的间质细胞。
所以癌细胞演进与EMT有关。
●Ⅱ.哺乳动物发育过程中第一个表达的钙黏蛋白。
●②CDH2-N-cadherin (神经组织neural)
●外胚层发育成神经管时,神经管细胞停止表达E-钙黏蛋白转而表
达N-钙黏蛋白,而当神经嵴细胞从神经管迁移出来时,神经嵴细
胞则很少表达N-钙黏蛋白,转而主要表达钙黏蛋白-7。
●③CDH3-P-cadherin (胎盘placental及表皮细胞)
●(2)具有细胞黏着和信号转导功能,其胞内或胞外结构域在序列组成上
高度相似。
●2.非典型钙黏蛋白
●(1)主要成员
●①桥粒钙黏蛋白Desmosomal cadherins(胞内骨架成分:中间丝)
●Ⅰ.桥粒芯蛋白Desmoglein
●Ⅱ.桥粒芯胶黏蛋白Desmocollin
●②原钙黏蛋白Protocadherin(分布于大脑)
●③Ungroupedcadherins
●(2)主要功能是介导细胞黏着,其胞内或胞外结构域在序列组成上差异
较大。
●(四)作用
●1.介导细胞连接
●在成年脊椎动物,E-钙黏蛋白是保持上皮细胞相互粘合的主要CAM,是
黏合带的主要构成成分。
桥粒中的钙黏蛋白就是桥粒芯蛋白和桥粒芯胶
黏蛋白。
●2 .参与细胞分化
●对于胚胎细胞的早期分化及成体组织(尤其是上皮及神经组织)的构筑
有重要作用。
在发育过程中通过调控钙黏蛋白表达的种类与数量可決定
胚胎细胞间的相互作用(黏合、分离、迁移、再黏合),从而通过细胞
的微环境,影响细胞的分化(如上皮-间质转型),参与器官形成过程。
●3.抑制细胞迁移
●很多种癌组织中细胞表面的E-钙黏蛋白减少或消失,以致癌细胞易从瘤
块脱落。
与EMT有关。
●三.选择素(选凝素)selectin
●(一)概念
●选凝素是一类异亲型结合、Ca²⁺依赖性的细胞黏着分子,能与特异糖基识别
并结合。
●(二)结构
●胞外部分具有高度保守、能识别并结合其它细胞表面特异寡糖链的凝集素
(lectin)结构域。
●(三)分类
●1.L-选凝素(白细胞)
●2.P-选凝素(血小板和内皮细胞)
●P-选择素贮存于血小板的α颗粒及内皮细胞的weibel-Palade小体。
炎症
时活化的内皮细胞表面首先出现P-选择素,随后出现E-选择素。
它们对
干招募白细胞到达炎症部位具有重要作用。
●3.E-选凝素(内皮细胞)
●(四)功能
●主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,亲和力较小。
●四.免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily,IgSF)
●(一)概念
●分子结构中具有与免疫球蛋白类似结构域的细胞黏着分子超家族。
同亲型或
异亲型结合、Ca²⁺非依赖。
●(二)结构
●胞外含有免疫球蛋白样结构域。
●(三)功能
●大多数IgSF细胞黏着分子介导淋巴细胞和免疫应答所需要的细胞(如巨噬
细胞、淋巴细胞和靶细胞)之间的黏着;一些IgSF成员如VCAM(血管细胞
黏着因子)、神经细胞黏着分子(neural cell adhesion molecule,NCAM)和L1
介导非免疫细胞的黏着,在神经系统发育中有重要作用。
●五.整联蛋白
●(一)概念
●整联蛋白普遍存在于脊椎动物细胞表面,属于异亲型结合、Ca²⁺或Mg²⁺依
赖性的细胞黏着分子,主要介导细胞与胞外基质间的黏着。
●(二)结构
●由α、β两个亚基形成异二聚体,每个单体都有较大的胞外配体结合区、单
跨膜区和较小的可结合细胞骨架及信号分子的胞内区。
整联蛋白的β亚基含有RGD序列(Arg-Gly-ASp)的结合位点,能够识别纤
连蛋白及其它细胞外基质物质。
Ca²⁺是整联蛋白结合活性所必须的,α亚基
上具有4个Ca²⁺结合位点。
两个亚基都是以α螺旋穿过质膜。
●(三)整联蛋白通过与胞内骨架蛋白的相互作用介导细胞与胞外基质的黏着
●1.胞内部分:通过胞内锚蛋白(踝蛋白、α-辅肌动蛋白、细丝蛋白、黏着斑
蛋白、纽蛋白等)与肌动蛋白纤维作用;
●2.胞外部分:与胞外基质中含RGD三肽序列的纤连蛋白、层粘连蛋白等结
合。
Arg-Gly-Asp(RGD)三肽序列
●(四)整联蛋白的两个亚基的细胞质端常常同细胞骨架的肌动蛋白相连
●整联蛋白和肌动蛋白之间要通过其他一些蛋白介导才能连接起来。
这些蛋白
包括黏着斑蛋白和踝蛋白。
●(五)整联蛋白的细胞质结构域也同蛋白激酶相互作用
●如黏着斑激酶,整联蛋白与细胞外配体的结合,能够刺激这些酶的活性,并
开始信号传导的级联反应。
●第三节细胞外基质
●一.结缔组织的细胞外基质
●(一)胶原Collagens
●1.基本概念
●胶原是胞外基质最基本的成分之一,也是动物体内含量最丰富的蛋白质,
占人体蛋白质总量的25%以上。
●2.类型
●(1)I型胶原
●常形成较粗的纤维束,主要存在于皮肤、肌腱、韧带及骨中,具有很
强的抗张强度;
●(2)Ⅱ型胶原
●主要存在于软骨中;
●(3)Ⅲ型胶原
●形成微细的原纤维网,广泛分布于伸张型的组织,如疏松结缔组织;
●(4)Ⅳ型胶原
●形成二维网格样结构,是基膜的主要成分及支架。
●3.分子结构
●胶原纤维的基本分子结构是原胶原。
原胶原由3条多肽链盘绕成3股螺
旋结构,长300nm直径1.5nm,分子量30 kDa,具有Gly-X-Y(其中X常
为脯氨酸Pro,Y常为羟脯氨酸Hypro或羟赖氨酸Hylys)重复序列。
其氨基酸组成比较特殊,甘氨酸含量占1/3,脯氨酸及羟脯氨酸占1/4,
羟赖氨酸占1%。
羟脯氨酸仅见于胶原。
不同类型的胶原其氨基酸含量不同,II型胶原不含半胱氨酸,因此没有二硫交联键。
●4.合成与装配
胶原的合成与组装始于内质网,在高尔基体中进行修饰,最后在胞外组装为胶原纤维。
●(1)前α链(pro-α chain)在rER膜结合的核糖体上合成。
前α链不仅含有内质网信号肽,而且还有N端前肽(150bp)和C端前肽propeptide(250bp)。
●(2)前α链进入rER腔后信号肽被切除,其脯氨酸、赖氨酸被羟基化形
成羟脯氨酸和羟赖氨酸,有些羟赖氨酸还被糖基化。
●(3)带有前肽的3条前α链在ER腔内自装配形成三股螺旋的前胶原分
子(procollagen),通过高尔基体分泌到细胞外。
●(4)在两种Zn²⁺依赖性的前胶原N-蛋白酶和前胶原C-蛋白酶作用下,
分别切去N端前肽及C端前肽,成为胶原分子(collagen molecule)(原胶原)。
●(5)切除前肽的胶原分子以1/4交替平行排列的方式自我装配形成直径
10~30 nm的胶原原纤维(collagen fibril)。
●(6)胶原原纤维进一步聚合成500~3000nm的胶原纤维。
●5.空间排布形式
●(1)同一组织中常含有几种不同类型的胶原,但常以某一种类型为主。
在不同组织中,胶原组装成不同的纤维形式,以适应特定功能的需要。
●(2)胶原纤维的大小和空间排布形式在不同结细组织中存在巨大差异的
影响因素
●①细胞分泌的胞外基质中一些纤维结合胶原(fibril-associated collagen)
介导胶原分子间或者胶原与其他胞外基质大分子间的相互作用,从而
影响胶原的排布形式;
●②分泌胶原的细胞对胶原在胞外基质中排布的影响。
●6.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
的骨架结构。
细胞外基质中的其他组分通过与胶原结合形成结构与功能
的复合体。
对细胞具有粘连作用,胶原基质能影响培养细胞的生长和分化。
●(二)弹性蛋白Elastin
●1.结构
●是弹性纤维的主要成分,是由750 个氦基酸残基组成的高度疏水性非糖
基化蛋白质。
●2.组成
它的氨基酸组成像胶原一样富含甘氨酸和脯氨酸,但很少含羟脯氨酸,不含羟赖氨酸,没有Gly-X-Y序列。
●由两种不同类型的区域交替排列而成:
●(1)疏水区域
●赋予分子弹性;
●(2)富含丙氨酸和赖氨酸的a螺旋区域
●有助于相邻分子形成交联。
●3.其分子结构的两个明显的特征
●(1)构象呈无规则卷曲状态;
●(2)当分泌至细胞外间隙后,可通过赖氦酸残墓相互交联成富有弹性的
网状。
随着年龄增长胶,胶原的交联度越来越大,而韧性却越来越低,弹性蛋
白也从皮肤等组织中逐渐丧失。
●(三)糖胺聚糖Glycosaminoglycans, GAG
●1.基本概念
●糖胺聚糖是由重复的二糖单位构成的不分支的长链多糖,其二糖单位之
一是氨基己糖(N-乙酰氨基葡糖或N-乙酰氨基半乳糖),故又称氨基聚糖,
另一个是糖醛酸。
由于其糖基通常带有硫酸基团或羧基,因此糖胺聚糖带有大量负电荷
●2.根据糖、糖基连接类型和硫酸基团的数量与位置,糖胺聚糖可分为:
●(1)透明质酸(hyaluronan)
●①多达5000个二糖单位,形成一个长且具有刚性的主干,分子表面
含有大量的亲水基团,可结合和摄入大量水分子,形成水合胶体,赋
予结缔组织一定的抗压能力(胶原使组织具有抗张性)。
●②生物学功能
●Ⅰ.是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成分,在早期胚胎中含
量特别丰富;
●Ⅱ.是蛋白聚糖的主要结构组分;
●Ⅲ.在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用;
●Ⅳ.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。
●(2)硫酸软骨素(chondroitin sulfate)
●(3)硫酸皮肤素(dermatan sulfate)
●(4)硫酸乙酰肝素(heparan sulfate)
●(5)硫酸角质素(keratan sulfate)
●(四)蛋白聚糖proteoglycans
●1.结构
●(1)糖胺聚糖与核心蛋白(core protein)的丝氨酸残基共价连接形成蛋白
聚糖单分子;
●(2)若干单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合形成很大的复合体。
●(3)见于结缔组织和胞外基质及许多细胞表面。
●2.特性与功能
●(1)显著特点是多态性:可以含有不同的核心蛋白以及长度和成分不同
的多糖链;
●(2)赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力;
●(3)蛋白聚糖可与FGF、TGFβ等多种生长因子结合,有利于激素分子
与细胞表面受体结合,有效完成信号转导。
●(五)纤连蛋白Fibronectin,FN
●1.基本概念
●是高分子量糖蛋白,含糖4.5%~9.5%,由两个亚基通过C端形成的二硫键
交联形成,每个亚基的分子质量为220~250kDa,整个分子呈V形。
●2.结构
●纤连蛋白一般由两个相似的亚基组成(每个亚基都是同一基因的表达产物,
只是转录后差别剪接而产生不同的mRNA),两个亚基在C端通过两个二
硫键连接在一起形成二聚体,每个亚基折叠后形成5~6个结构域,每个
结构域能够结合特异的分子或者细胞。
●3.功能
●(1)介导细胞-细胞、细胞与胞外基质间粘着;
●(2)维持细胞形态;
●(3)促进细胞迁移;
●(4)血浆纤连蛋白结合血纤维蛋白(fibrin),促进血小板附着于血纤维
蛋白,有助于血液凝固和创伤修复。
此外,纤连蛋白还指引巨噬细胞和其他免疫细胞迁移到受损部位,促进
创伤修复。
●二.基膜与细胞外被
●(一)基膜(basal lamina, basement membrane)
●1.基本概念
●由细胞外基质构成的膜状结构。
是一种特化的胞外基质结构,厚约40-
120 nm,通常位于上皮层的基底面,在肌细胞和脂肪细胞表面、血管内
皮细胞下方、施万细胞(Schwann cell)表面也有基膜。
●2.主要成分
●(1)Ⅳ型胶原
●(2)层粘连蛋白laminin,LN
●①基本概念
●主要分布于动物胚胎及成体组织的基膜,是结构复杂的高分子量
糖蛋白(820kDa),含糖量很高(占25%~30%)。
●②结构。