细胞生物学之笔记--第10章细胞连接与细胞黏附题库

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细胞生物学之笔记--第10章细胞连接与细胞黏附题

细胞连接cell junction:人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外,各种组织的细胞之间按一定的排列方式,在相邻细胞表面形成各种连接结构,以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性,这种细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区称为细胞连接。一、紧密连接tight junction

封闭连接(occluding junction)的唯一一种。

? 分布:广泛分布在各种上皮细胞,如消化道上皮、膀胱上皮、曲细精管生精上皮的支持

细胞基部、腺体的上皮细胞管腔面的顶端区域、脑毛细血管内皮细胞之间等

? 特征:“焊接线(嵴线)”两个相邻细胞质膜以断续的点状结构连在一起。非点接触处有10-15nm的细胞间隙。“封闭索sealing strand”由跨膜蛋白颗粒形成,交错形成网状,环绕在每个上皮细胞的顶部,连接相邻细胞,封闭细胞间隙,防止小分子从细胞一侧经过细胞间隙进入另一侧。

? 参与蛋白:40+种,主要是穿膜蛋白和胞质外周蛋白。穿膜蛋白中有两类已确定,闭合蛋白

密封蛋白。闭合蛋白密封蛋白Occludin Claudin 65kD 20~27kD 4次穿膜蛋白C端与N端肾小管上皮Mg2+ 自己识别自己均伸向细胞质? 功能:①封闭上皮细胞的间隙,形成一道与外界隔离的封闭带,防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织,或组织中的物质回流入腔中,保证组织内环境的稳定。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。

二、锚定连接anchoring junction ? ? ? ? ?

定义:一类由细胞骨架纤维参与、存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构

主要作用:形成能够抵抗机械张丽的牢固粘合

主要功能:参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动发育、分化等过程

分布:广泛分布在动物各种组织中,尤其需要承受机械力的组织(eg.上皮、心肌、子宫颈)蛋白:①细胞内锚定蛋白intracellular anchor protein 在细胞质面与特定的细胞骨架成分(肌动蛋白丝或中间纤维)相连,另一侧与穿膜黏着蛋白连接。②穿膜黏着蛋白transmembrane adhesion protein,是一类细胞黏附分子,其胞内部分与胞内锚定蛋白相连,胞外部分与相连细胞特异

? 分类:

(一)黏着连接adhering junction是由肌动蛋白丝参与的锚定连接

1.黏着带adhesion belt

? 定义:位于上皮细胞紧密连接的下方,是相邻细胞之间形成的一个连续的带装结构? 蛋白:钙黏着蛋白cadherin。是Ca2+依赖性黏附分子。在质膜中形成同源二聚体。? 胞内侧的锚定蛋白:α、β、γ连环蛋白(catenins),α-辅肌动蛋白(actinin)、纽蛋白(vinculin) 等,锚定肌动蛋白纤维

? 作用:维持细胞形态和组织器官完整性。特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张

力的牢固粘合。动物胚胎发育使上皮内陷形成管状、泡状器官原基,对形态发生起重要作用

2.黏着斑focal adhesion

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定义:位于上皮细胞基底部,是细胞通过局部黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接。蛋白:整联蛋白integrin。其胞外部分与细胞外基质(纤连蛋白、胶原)[受体与配体间的识别与结合相连],胞内部分

通过锚定蛋白与肌动蛋白纤维相连

锚定蛋白:裸蛋白talin、α-辅肌动蛋白、细丝蛋白filamin、纽蛋白vinculin 等分布:在肌细胞、肌腱(主要是胶原) 形成的连接中很常见

作用:黏着斑的形成、解离对细胞的铺展和迁移有重要意义。(体外培养细胞常通过黏着斑附着于培养皿表面)

(二)桥粒连接desmosome junction是由中间纤维参与的锚定连接

分布:广泛分布于承受强拉力的组织中,如皮肤、心肌、消化道、膀胱、子宫、阴道等处的上皮细胞之间;根据分布位置,分为:桥粒、半桥粒两种

1.桥粒desmosome ? 定义:位于上皮细胞黏合带下方,是相邻细胞接触点上的一种类似纽扣状的结构? 桥粒斑:桥粒连接处相邻质膜间的间隙约30nm,质膜的胞质侧各有一个由细胞内锚定蛋白构成的胞质斑,直径0.5μm,称为桥粒斑desmosomal plaque ? 蛋白(桥粒斑):桥粒斑由两种蛋白组成中间纤维附着部位:桥粒珠蛋白plakoglobin、桥粒斑蛋白desmoplakin 。不同组织的细胞中附着于桥粒斑的中间纤维不同,在上皮细胞中是角蛋白丝keratin filaments,心肌细胞中是结蛋白丝desmin filaments

? 蛋白(穿膜黏着蛋白):桥粒黏蛋白(desmoglein)桥粒胶蛋白(desmocollin)均为钙黏着蛋白家族? ? ? ? ? ?

疾病:天疱疮

2.半桥粒hemidesmosome

定义:上皮细胞基底面与基膜之间的连接结构,因结构只有桥粒的一半而得名。蛋白(胞质斑):网蛋白plectin,可与细胞内中间纤维相连蛋白(穿膜蛋白):整联蛋白α6β4,另一种是穿膜蛋白180 功能:把上皮细胞与下方的基膜连接在一起,防止机械力造成上皮与其下方的组织剥离疾病:大疱性类天疱疮

三、通讯连接communicating junction

定义:在多数动物组织相邻细胞膜上存在特殊的连接通道,以进行细胞间的电信号、化学信号的通讯联系,从而完成群体细胞间的合作与协调,这种连接形式称通讯连接(一)间隙连接是动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式? ? ?

基本结构单位:连接子connexon,长7.5nm,外径6nm,由6个相同或相似的跨膜蛋白――连接子蛋白connexin 环绕而成,中央是1.5~2nm的亲水性通道。

结构:相邻质膜上的两个连接子相对接在一起,通过中央孔道相通。一个间隙连接处的连接子数目由几个到几千几万个

蛋白:连接子蛋白发现了20多种,一个连接子可以由不同连接子蛋白构成――异源连接子;也可由相同连接子蛋白构成――同源连接子。不同连接子蛋白构成的连接子,在通透性、导电率、可调节性方面是不同的,其分布具有组织细胞特异性。Eg。心肌细胞连接子蛋白是Cx43,心脏电传导系统细胞的连接子蛋白是Cx40,当这两种连接子蛋白形成间隙连接时,两种连接子之间没有通透功能,确保心脏器官不同类型细胞功能的相对独立

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功能:①加强相邻细胞间的机械连接。②介导细胞间通讯。细胞通讯cell communication:指一个细胞的信息通过化学递质或电信号传递给另一个细胞,使靶细胞产生相应效应方式:①代谢藕联②电藕联1.代谢偶联metabolic coupling

定义:指小分子质量(小于1kD)代谢物和信号分子,在相邻细胞间通过间隙连接的传递。作用:①使细胞共享小分子物质。连接子形成的1.5nm的亲水性通道,允许分子量1000-1500 Da 以下的水溶性小分子,如无机离子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸、维生素、cAMP 等,从一个细胞迅速进入另一个细胞内,使代谢产物迅速平均分配到相邻细胞中,形成代谢偶联②进而控制细胞的分化。在胚胎发育早期,代谢耦联非常重要,在血液循环建立前,平均分配物质,控制细胞分化。细胞分化时,不同组织的细胞间解耦联,但同组织的细胞

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