细胞连接和细胞外基质PPT讲稿
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《医学细胞生物学》课件：第五章 细胞连接与细胞外基质
2.分布：分布于各种
上皮细胞，环绕每个
上皮细胞顶部
occluding junctions form a selective permeability barrier across epithelial cell sheets
3.主要功能
（1）机械连接作用：将上皮 细胞连接成整体
（2）封闭作用：封闭上皮细 胞间隙，保证组织内环境 的稳定。
2. IgSF分子结构 ➢ 胞外区由一个或多个免疫球蛋白（Ig）样结构域组
成，每个Ig结构域均由90~110个氨基酸残基形成紧 密折叠结构，其间有二硫键相连接。 3. Ig-SF黏附分子的功能 ➢ 黏附作用 ➢ 神经系统的发育、轴突 的生长及突触的形成有关 ➢ 参与炎症反应
➢ 又称整合素，是一类依赖于Ca2+ 和Mg2+的异亲性细胞黏附因子， 介导细胞之间以及细胞与细胞外 基质间的相互黏着和识别。
锚定蛋白：α、β、γ黏蛋白 ，黏着斑蛋白等
➢功能：使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜 黏连蛋白连成广泛的跨膜网，连接组织为一个坚固的整体。
小肠上皮细胞之间黏着带结构模式图
黏着带Adhesion Belt
2.黏着斑
➢ 存在部位：位于上皮细胞基底部 ➢ 分子组成：
穿膜黏着蛋白：整联蛋白 锚定蛋白：踝蛋白，黏着斑蛋白等 ➢ 功能：介导细胞与细胞外基质的黏着；信号传导功能。
• 细胞外，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网 络结构，叫ECM。
• 包括：胶原、纤粘连蛋白、层粘连蛋白、蛋白 聚糖、弹性蛋白等。
含量种类差别大、决定组织物理性状适合其功能
含量少：
上皮组织 肌组织 脑脊髓肝
含量多： 结缔组织
平滑肌
机体组织由细胞和细胞外基质构成
上皮细胞，环绕每个
上皮细胞顶部
occluding junctions form a selective permeability barrier across epithelial cell sheets
3.主要功能
（1）机械连接作用：将上皮 细胞连接成整体
（2）封闭作用：封闭上皮细 胞间隙，保证组织内环境 的稳定。
2. IgSF分子结构 ➢ 胞外区由一个或多个免疫球蛋白（Ig）样结构域组
成，每个Ig结构域均由90~110个氨基酸残基形成紧 密折叠结构，其间有二硫键相连接。 3. Ig-SF黏附分子的功能 ➢ 黏附作用 ➢ 神经系统的发育、轴突 的生长及突触的形成有关 ➢ 参与炎症反应
➢ 又称整合素，是一类依赖于Ca2+ 和Mg2+的异亲性细胞黏附因子， 介导细胞之间以及细胞与细胞外 基质间的相互黏着和识别。
锚定蛋白：α、β、γ黏蛋白 ，黏着斑蛋白等
➢功能：使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜 黏连蛋白连成广泛的跨膜网，连接组织为一个坚固的整体。
小肠上皮细胞之间黏着带结构模式图
黏着带Adhesion Belt
2.黏着斑
➢ 存在部位：位于上皮细胞基底部 ➢ 分子组成：
穿膜黏着蛋白：整联蛋白 锚定蛋白：踝蛋白，黏着斑蛋白等 ➢ 功能：介导细胞与细胞外基质的黏着；信号传导功能。
• 细胞外，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网 络结构，叫ECM。
• 包括：胶原、纤粘连蛋白、层粘连蛋白、蛋白 聚糖、弹性蛋白等。
含量种类差别大、决定组织物理性状适合其功能
含量少：
上皮组织 肌组织 脑脊髓肝
含量多： 结缔组织
平滑肌
机体组织由细胞和细胞外基质构成
细胞的社会联系细胞连接细胞黏着和细胞外基质PPT课件
•
细胞与细胞间的黏着或细胞外基质间的黏着都是由位于细
胞表面的特定的黏着分子所介导的。黏着分子均是膜整合蛋白，
这些分子通过3种方式介导细胞识别与黏着：相邻细胞表面的同
种黏着分子间的识别与黏着（同 亲性结合），相邻细胞表面的
不同黏着分子间的相互识别与黏着（异亲性结合），相邻细胞
表面的同种黏着分子借助其他衔接分子的相互识别与黏着（衔
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(4).胶原的组织 同一组织中常含有几种不同类型的胶原，但常以某一种为主。在不同的组织中，胶原组装成不同的纤维 形式，以适应特定功能的需要，最显著的是骨角膜中，胶原纤维分层排布。同一层的胶原彼此平行，尔相 邻两层的纤维彼此吹皱，形成夹层板样的结构，使组织具有牢固、不易变形的特性。
• 细胞内锚蛋白：这类这类蛋白形成独特的盘状致密斑，一侧与 细胞内骨架纤维如中间丝或者微丝相连，另一侧与跨膜粘连蛋 白相连；
• 蛋白统称跨膜粘连蛋白：这类蛋白是细胞质膜蛋白，一侧与内 锚蛋白相连，另一侧与胞外基质蛋白或与相邻细胞特异的跨膜 粘连蛋白相连
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结构类型
• 1. 与中间丝相连的锚定连接：主要包括细胞与细胞间的桥粒和细胞与胞外基质间的半桥粒。 • 2. 与肌动蛋白丝相连的锚定连接：主要包括细胞与细胞间的黏合带及细胞与胞外基质间的黏合斑。
(1). 类型 :
• Ⅰ型纤维常形成较粗的纤维束，分布广泛，主要存在于皮 肤、肌腱、韧带及骨中、具有很高的抗张强度，约占人体胶原 的90%；
• Ⅱ型胶原主要存在于软骨中；Ⅲ型胶原形成细微的原纤维 网，广泛分布于具有伸展性的组织中，如皮肤、血管、内脏等 疏松的结缔组织；Ⅳ型胶原形成二微网络样结构，是基膜的主 要成分及支架。
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细胞连接、细胞粘附与细胞外基质-细胞生物学-课件
信号转导
细胞外基质通过与细胞的相互作用， 传递生长、分化等信号，影响细胞行 为。
物质交换
细胞通过细胞外基质摄取营养物质， 同时排出代谢废物。
力学响应
细胞能够感知并响应细胞外基质的物 理特性，如应变、张力等，从而调整 自身行为。
05
细胞连接、细胞粘附与细胞外基质的
相互关系
细胞连接与细胞外基质的相互作用
细胞连接是指细胞间相互作用和连接的方式， 包括紧密连接、锚定连接和通讯连接等。
细胞外基质是由多种蛋白质和生物大分子组成 的复杂网络，为细胞提供支持和保护。
细胞连接与细胞外基质的相互作用主要表现在 细胞外基质通过与细胞连接的相互作用，影响 细胞的生长、分化、迁移和凋亡等过程。
细胞粘附与细胞外基质的相互作用
细胞连接、细胞粘附与细 胞外基质
• 引言 • 细胞连接 • 细胞粘附 • 细胞外基质 • 细胞连接、细胞粘附与细胞外基质的
相互关系 • 总结与展望
01
引言
细胞连接、细胞粘附与细胞外基质的定义
01
02
03
细胞连接
细胞连接是指细胞间通过 特定分子相互连接的方式， 包括紧密连接、锚定连接 和通讯连接等。
功能粘附不仅有助于维持细胞的正常 生理功能，还与肿瘤转移、炎症反应 等病理过程密切相关。
信号转导与粘附
信号转导与粘附是相互关联的过程，细胞粘附分子在介导细 胞与细胞外基质之间的相互作用的同时，也传递着生长因子 、激素等信号分子。
这些信号分子通过激活特定的信号转导通路，影响细胞的生 长、分化、凋亡等生物学过程，对于维持组织稳态和疾病发 展具有重要意义。
细胞粘附
细胞粘附是指细胞与细胞 之间或细胞与胞外基质之 间的相互作用，通过粘附 分子实现。
细胞连接和细胞外基PPT演示文稿
2. 黏着斑：细胞与细胞外基质的连接形 式
成分：整联蛋白、肌动蛋白
16
17
18
小肠上皮细 胞黏合带及 其胞内连接 结构
19
粘着连接与单层上皮细胞管的形成
早期脊椎中神经管的形成就是一个典型例子
20
21
黏着斑与半桥粒结构比较
22
锚定连接各类型的比较
方式 成分
桥粒 半桥粒
连接类型 细胞之间
细胞与基 膜之间
问题
• 体内的细胞如何连接成组织、器官？ • 各种组织和器官的连接有何特点？
1
皮肤组织的细胞连接与细胞外基质
2
肿瘤血行转移
3
第十章 细胞连接和细胞外基质
• 细胞连接（cell junction）：细胞膜的特化 结构，有机械加固性的，也有功能性的
• 细胞外基质（extracellular matrix， ECM）：细胞外细胞附着、粘合的物质基 础
4
一、细胞连接分类 （一）连接方式分类： • 紧密连接 • 桥粒、半桥粒 • 中间连接（黏合带、黏合斑） • 间隙连接 （二）执行功能分类：
• 封闭连接（occluding junction）:紧密连接 • 锚定连接（anchoring junction）:桥粒、粘合带 • 通信连接（communicating junction）:间隙连接
穿膜连接 蛋白
钙粘素
整联蛋白
胞内连接 成分
中等纤维
胞内附着 片层珠蛋白、 蛋白 桥粒斑蛋白
角蛋白
黏合带 黏着斑
细胞之间细ຫໍສະໝຸດ 与胞 外基质之间E-钙粘素 整联蛋白
肌动蛋白
α、β、γ-连环蛋白， 纽蛋白
23
隔膜连接
隔膜连接电镜照片
成分：整联蛋白、肌动蛋白
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小肠上皮细 胞黏合带及 其胞内连接 结构
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粘着连接与单层上皮细胞管的形成
早期脊椎中神经管的形成就是一个典型例子
20
21
黏着斑与半桥粒结构比较
22
锚定连接各类型的比较
方式 成分
桥粒 半桥粒
连接类型 细胞之间
细胞与基 膜之间
问题
• 体内的细胞如何连接成组织、器官？ • 各种组织和器官的连接有何特点？
1
皮肤组织的细胞连接与细胞外基质
2
肿瘤血行转移
3
第十章 细胞连接和细胞外基质
• 细胞连接（cell junction）：细胞膜的特化 结构，有机械加固性的，也有功能性的
• 细胞外基质（extracellular matrix， ECM）：细胞外细胞附着、粘合的物质基 础
4
一、细胞连接分类 （一）连接方式分类： • 紧密连接 • 桥粒、半桥粒 • 中间连接（黏合带、黏合斑） • 间隙连接 （二）执行功能分类：
• 封闭连接（occluding junction）:紧密连接 • 锚定连接（anchoring junction）:桥粒、粘合带 • 通信连接（communicating junction）:间隙连接
穿膜连接 蛋白
钙粘素
整联蛋白
胞内连接 成分
中等纤维
胞内附着 片层珠蛋白、 蛋白 桥粒斑蛋白
角蛋白
黏合带 黏着斑
细胞之间细ຫໍສະໝຸດ 与胞 外基质之间E-钙粘素 整联蛋白
肌动蛋白
α、β、γ-连环蛋白， 纽蛋白
23
隔膜连接
隔膜连接电镜照片
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1、封闭连接 occluding junction
• 相邻细胞的质膜紧密地连接 在一起，无缝隙，阻止溶液 中的小分子沿细胞间隙从细 胞一侧渗透到另一侧
• 紧密连接(tight junction)是 封闭连接的主要形式，见于 上皮细胞之间
• 连接区域具有蛋白质焊接线， 也称嵴线，一般认为由成串 排列的特殊跨膜蛋白组成， 嵴线相互交联封闭了细胞的 间隙
• 跨膜连接糖蛋白 为钙黏蛋白 (钙 黏素, cadherin)
• 质膜内侧多种附 着蛋白形成致密 斑，连接的细胞 骨架成分为肌动 蛋白(actin)—— 微丝，形成平行 于细胞膜的可收 缩的纤维束
• 黏合斑 (adhesion plaque, focal adhesion) 位于细胞 与细胞外基质之间
• 跨膜粘连蛋白为 整联蛋白 (integrin)， 行使纤连蛋白受体 功能，通过纤连蛋 白与胞外基质结合
• 胞内侧，整联蛋白 通过某些微丝结合 蛋白与肌动蛋白纤 维结合
• 在肌腱和肌肉中常见
通讯连接—间隙连接电镜图
3、通讯连接
• 通讯连接 (communicating junction) 介导相邻细胞间 的物质转运、化学或电信号的传递，除有机械的细 胞连接作用之外，还可以在细胞间形成电耦联或代 谢耦联
细胞内附着蛋白(attachment proteins)：将特定的细胞骨架成分(中间 纤维或微丝)同连接复合体结合在一起;
跨膜连接的糖蛋白：其细胞内的部分与 附着蛋白相连,细胞外的部分与相邻细胞的 跨膜连接糖蛋白相互作用或与胞外基质相 互作用。
与中间纤维相连的锚定连接 桥粒(Desmosome) 半桥粒(Hemidesmosome)
• 连接蛋白均含4个保守的α螺 旋跨膜区
• 功能 －在代谢耦联中的作用：间隙连接能够允许小分子 代谢物和信号分子通过是细胞间代谢耦联的基础， 在协调细胞群体的生物学功能方面起重要作用。 －在神经冲动信息传递过程中的作用：神经元之间 或神经元与效应细胞 (如肌细胞) 之间的电突触 (electronic synapse电信号直接通过间隙连接从突 触前向突触后传导)，传导神经冲动速度快
• 跨膜连接糖蛋白是整联蛋白（不 属于钙黏蛋白）
• 通过细胞质膜上的膜蛋白整合素 将上皮细胞固着在基底膜上
2、锚定连接 anchoring junction
• 黏合带 (adhesion belt) 位于某些上皮细胞紧密连接 的下方，相邻细胞间形成连续的带状结构
•相邻细胞膜的间隙约30 nm，介于 紧密连接和桥粒之间，也称为中间 连接或带状桥粒 (belt desmosome)
• 间隙连接 (gap junction) 化学突触 (chemical synapse) 胞间连丝 (plasmodesmata)
（1）、间隙连接(gap junction)
• 间隙连接 分布广泛，几乎存 在于所有的动物组织中
• 相邻细胞的膜间隙为2～3 nm， 也称缝隙连接
• 连接子(connexon)：构成间隙 连接的基本单位，由 6 个 相同或相似的跨膜连接蛋白 connexin 环绕而成，中间孔 道直径约1.5 nm
（3）胞间连丝
• 胞间连丝 (plasmodesmata) 是由相互连接的相邻细胞的 细胞膜共同组成的直径20～40 nm的管状结构，中央 是由光面内质网延伸形成的链样管，链样管和管状质 膜之间是细胞液构成的环孔
细胞连接和细胞外基质课件
细胞连接——
细胞与细胞之间表面某些区域已经 特化形成的各种结构。
• 1、 紧密连接 • 2、 黏合连接（桥粒） • 3、 间歇连接
紧密连接电镜图
紧密连接
（tight junction）
存在于脊椎动物 的上皮细胞间， 长度约50-400nm， 相邻细胞之间的 质膜紧密结合， 没有缝隙。
锚定连接—带状桥粒电镜图
2、锚定连接 anchoring junction
• 有人称为斑块连接 (plaque junction)，通过细胞质膜 蛋白及细胞骨架系统将相邻细胞，或细胞与胞外基 质间连接起来。
• 动物组织内广泛存在的细胞连接方式，上皮组织、 心肌和子宫颈等组织中含量尤丰
构成锚定连接的蛋白可分成两类
1、封闭连接 occluding junction
• 相邻细胞的质膜紧密地连接 在一起，无缝隙，阻止溶液 中的小分子沿细胞间隙从细 胞一侧渗透到另一侧
• 紧密连接(tight junction)是 封闭连接的主要形式，见于 上皮细胞之间
• 连接区域具有蛋白质焊接线， 也称嵴线，一般认为由成串 排列的特殊跨膜蛋白组成， 嵴线相互交联封闭了细胞的 间隙
－在卵泡和早期胚胎发育过程中的作用：卵泡的正 常发育、在胚胎发育早期，存在于发育和分化的特 定阶段的mical synapse) 是存在于可兴奋细胞间 的一种连接方式，通过释放神经递质传导神经冲动
• 在信息传递中，有一个将电信号转化为化学信号、 再转化为电信号的过程，因此表现出动作电位在传 递中的延迟现象
• 中间纤维成分依细胞类型而异： 上皮细胞－角蛋白 心肌细胞－结蛋白 大脑皮层细胞－波形蛋白
• 相邻细胞的致密斑由跨膜 粘连蛋白——桥粒蛋白 (属于钙黏蛋白家族)相连
细胞连接——锚定连接－半桥粒
• 半桥粒 (hemidesmosome) 为 细胞与细胞外基质之间的连 接结构，类似半个桥粒
• 胞质内形成盘状致密斑，与中间 纤维相连
与肌动蛋白纤维相连的锚定连接 粘合带(Adhesion belt) 粘合斑(Focal adhesion)
细胞连接——锚定连接－桥粒 desmosome
• 细胞内锚蛋白形成独特的盘状胞质致密斑，一侧与 细胞内中间丝相连，另一侧与粘连蛋白相连，在相 邻细胞之间形成纽扣状结构，分布于承受强拉力的 组织中，如皮肤、口腔、食管、心肌
小肠上皮细胞紧密连接结构 A小肠上皮细胞紧密连接的冰冻断裂复 型电镜照片，示细胞微绒毛和细胞紧密连接区；B透射电镜照片显 示相邻细胞的紧密连接处；C紧密连接模式图，两个相邻细胞的细 胞质膜通过嵴线紧紧密连接在一起
紧密连接的封闭作用
桥粒 （desmosome） 存在承受强拉力 的组织中，如皮 肤、口腔、食管 等处的复层鳞状 上皮细胞之间和 心肌中。