细胞连接与细胞粘连
合集下载
细胞连接与细胞粘附
Cell Junction and Cell Adhesion
首页
退出
第十章 细胞连接与细胞黏附
半桥粒结构 A.半桥粒结构照片 B.半桥粒结构模式图
Cell Junction and Cell Adhesion
首页
退出
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
穿膜黏着 蛋白
B. 扫描电镜照片显示蛋白质颗粒条索
Cell Junction and Cell Adhesion
首页
退出
第十章 细胞连接与细胞黏附 3. 分子组成： ➢ 密封蛋白（claudin） 4次穿膜的膜整合蛋白，C-末端和N-
末端均伸向细胞质，对紧密连接的形
➢ 闭合蛋白（occludin） 成和功能起重要作用。
第十章 细胞连接与细胞黏附
Cell Junction and Cell Adhesion
第十章 细胞连接与细胞黏附
概述
细胞连接
细胞
组织
细胞外基质
器官
系统
有机体
细胞连接（cell junction）与细胞黏附 （cell adhesion） 是细胞间结构和功能联系的基本形式。
Cell Junction and Cell Adhesion
A
B
C
D
同源连接子
连接子蛋白 异源连接子
相邻细胞连接子 对接形成通道
间隙连接的结构
A. 质膜横切面显示间隙连接 B. 质膜冷冻蚀刻显示间隙连接成片分布区域 C.间隙连接三维结构示意图 D. 连接子蛋白与连接子
Cell Junction and Cell Adhesion
细胞连接与细胞粘连
通过释放神经递质来传导神经冲动
细 胞 连 接 的 不 同 方 式
细胞粘附分子与细胞粘连
Cell Adhesion and Cell Adhesion molecule
细胞粘连（cell adhesion）
细胞通过粘着因子介导的细胞与细胞间的彼此粘连或细 胞与细胞外基质的粘连。
细胞粘附分子(cell adhesion molecular,CAM)
一、紧密连接 (tight junction)
分布：广泛分布于各种上皮细胞 环绕每个上皮细胞顶部
功能：
1. 2.
封闭上皮细胞间隙，保证组织内环境的稳定 形成上皮细胞质膜蛋白与膜质分子侧向扩散的 屏障，维持上皮细胞的极性
3.
将上皮细胞连接成整体的机械连接作用
二、 锚定连接 (anchoring junction)
一类广泛存在于细胞膜上的跨膜糖蛋白，介导的细胞与 细胞之间或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起粘附 作用的一类细胞表面分子。
CAM分类
钙粘蛋白（cadherin）
选择素（selectin）
免疫球蛋白超家族（IgSF）
整联蛋白家族（integin）
细胞粘附分子的结构
• 较长的胞外区（N端）
中间纤维 细胞膜
基底膜
桥粒蛋白
总之：锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与
基质相连形成一个坚挺，有序的细胞群体。
与中间纤维的锚定连接 桥粒与半桥粒
锚 定 连 接
与肌动蛋白纤维的锚定连接
黏合带与黏合斑
三、通讯连接 （communicating junction）
生物体上大多数组织相邻细胞膜上存在特殊通
• 跨膜区 • 较短的胞内区（C端）
医学细胞生物学：第十章 细胞连接与细胞粘连
Claudins与恶性肿瘤关系密切。
7
细胞生物学
8
细胞生物学
2.紧密连接的功能
◆机械连接作用 ◆封闭上皮细胞的间隙： 形成渗漏屏障，是构成血脑屏障和血睾屏障的结 构基础。 ◆隔离作用:保证上皮组织内环境的稳定性
维持细胞的极性,保证物质运转的方向性； 防止物质双向渗漏，并限制了膜蛋白在 脂分子层的流动
●功能：坚韧的细胞连接点。将相邻细胞连为 一体，承受机械压力，使上皮细胞不因外界 张力而分离。
●病理变化：
天疱疮病理：
➢ 属桥粒结构缺陷病.
24
细胞生物学
2.半桥粒（hemidesmosome）:
●分布部位：上皮细胞与基底层的连接
●结构与生化组成：桥粒在相邻细胞间是对称 的，半桥粒只见于细胞的一侧，呈半个桥粒 状因而得名。
仅上皮细胞基底部胞质侧有桥粒斑、中间纤维 及钙粘蛋白。半桥粒将上皮细胞铆接在基膜 上。
●作用：加强上皮细胞与其下基质的联系，防 止细胞在受外力时与基膜分离。
25
细胞生物学
Hemidesmosomes
26
细胞生物学
Hemidesmosomes
15
细胞生物学
锚定蛋白
16
细胞生物学
◆功能：固定组织与细胞 ①使细胞群连成整体。 ②增强组织坚固的联系。
17
电 镜 形 态 结 构 和 组 成
细胞生物学
2.黏着斑(adhesion plaqua)
细胞与细胞外基质之间的连接方式。
主要特点是： 肌动蛋白纤维通过整合素蛋白同细胞外
基质，如纤粘连蛋白等相连，而不是与另 一个细胞的表面相连。
E面(质膜胞外侧劈裂面）：沟，嵴与沟对应互补。 嵴与槽相嵌之处正是相邻质膜外层接触融合之处。
7
细胞生物学
8
细胞生物学
2.紧密连接的功能
◆机械连接作用 ◆封闭上皮细胞的间隙： 形成渗漏屏障，是构成血脑屏障和血睾屏障的结 构基础。 ◆隔离作用:保证上皮组织内环境的稳定性
维持细胞的极性,保证物质运转的方向性； 防止物质双向渗漏，并限制了膜蛋白在 脂分子层的流动
●功能：坚韧的细胞连接点。将相邻细胞连为 一体，承受机械压力，使上皮细胞不因外界 张力而分离。
●病理变化：
天疱疮病理：
➢ 属桥粒结构缺陷病.
24
细胞生物学
2.半桥粒（hemidesmosome）:
●分布部位：上皮细胞与基底层的连接
●结构与生化组成：桥粒在相邻细胞间是对称 的，半桥粒只见于细胞的一侧，呈半个桥粒 状因而得名。
仅上皮细胞基底部胞质侧有桥粒斑、中间纤维 及钙粘蛋白。半桥粒将上皮细胞铆接在基膜 上。
●作用：加强上皮细胞与其下基质的联系，防 止细胞在受外力时与基膜分离。
25
细胞生物学
Hemidesmosomes
26
细胞生物学
Hemidesmosomes
15
细胞生物学
锚定蛋白
16
细胞生物学
◆功能：固定组织与细胞 ①使细胞群连成整体。 ②增强组织坚固的联系。
17
电 镜 形 态 结 构 和 组 成
细胞生物学
2.黏着斑(adhesion plaqua)
细胞与细胞外基质之间的连接方式。
主要特点是： 肌动蛋白纤维通过整合素蛋白同细胞外
基质，如纤粘连蛋白等相连，而不是与另 一个细胞的表面相连。
E面(质膜胞外侧劈裂面）：沟，嵴与沟对应互补。 嵴与槽相嵌之处正是相邻质膜外层接触融合之处。
第十章 细胞连接与细胞粘连
中的物质回流入腔中。保证组织内环境的稳定。
2. 形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子测向扩散的屏障，从而
维持上皮细胞的极性。
紧 密 连 接 模 式 图
细 胞 连 接 与 细 胞 极 性
二. ◆主要靠黏着蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系将相邻 两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。 ◆又称斑形成连接(plaque-bearing junction)，分为： ●黏合连接 ●桥粒连接 （一）黏合连接 (adhesion junction) 细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白纤维 相连，称为黏合连接。 ●黏合带(adhesion belt):（介导细胞之间相连） ●黏着斑(adhesion belt):（介导细胞与胞外基质 之间相连）
间 隙 连 接
化学突触
三、化学突触 synapse
• 是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释 放神经递质来传导兴奋。 • 由突触前细胞、突触后细胞、突触间隙三部分组成。 • 突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体。
• 突触小体内有突触小泡，内含神经递质。
化学突触的结构模型
几种不同方式的细胞连接
细胞黏附分子的作用方式
一.钙黏素(cadherin)
钙黏素(cadherin)属同亲性CAM，其作用依赖于Ca2＋。 至今已鉴定出30种以上钙黏素，分布于不同的组织。 钙黏素的功能：
●介导细胞连接。在成年脊椎动物，E-钙黏素是保持上皮 细胞相互黏合的主要CAM，是黏合带的主要构成成分。 ●参与细胞分化。钙黏素对于胚胎细胞的早期分化及成体 组织的构筑有重要作用。在发育过程中通过调控钙黏素表 达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用，从而通过 细胞的微环境，影响细胞的分化，参与器官形成过程。 ●抑制细胞迁移。很多种癌组织中细胞表面的E钙黏素减 少或消失，以致癌细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的 前提。因而有人将E钙黏素视为转移抑制分子。
2. 形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子测向扩散的屏障，从而
维持上皮细胞的极性。
紧 密 连 接 模 式 图
细 胞 连 接 与 细 胞 极 性
二. ◆主要靠黏着蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系将相邻 两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。 ◆又称斑形成连接(plaque-bearing junction)，分为： ●黏合连接 ●桥粒连接 （一）黏合连接 (adhesion junction) 细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白纤维 相连，称为黏合连接。 ●黏合带(adhesion belt):（介导细胞之间相连） ●黏着斑(adhesion belt):（介导细胞与胞外基质 之间相连）
间 隙 连 接
化学突触
三、化学突触 synapse
• 是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释 放神经递质来传导兴奋。 • 由突触前细胞、突触后细胞、突触间隙三部分组成。 • 突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体。
• 突触小体内有突触小泡，内含神经递质。
化学突触的结构模型
几种不同方式的细胞连接
细胞黏附分子的作用方式
一.钙黏素(cadherin)
钙黏素(cadherin)属同亲性CAM，其作用依赖于Ca2＋。 至今已鉴定出30种以上钙黏素，分布于不同的组织。 钙黏素的功能：
●介导细胞连接。在成年脊椎动物，E-钙黏素是保持上皮 细胞相互黏合的主要CAM，是黏合带的主要构成成分。 ●参与细胞分化。钙黏素对于胚胎细胞的早期分化及成体 组织的构筑有重要作用。在发育过程中通过调控钙黏素表 达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用，从而通过 细胞的微环境，影响细胞的分化，参与器官形成过程。 ●抑制细胞迁移。很多种癌组织中细胞表面的E钙黏素减 少或消失，以致癌细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的 前提。因而有人将E钙黏素视为转移抑制分子。
细胞连接与细胞粘连
锚定连接： 锚定连接的结构组成 细胞内锚定蛋白 跨膜粘连蛋白 细胞骨架（MF or IF） 锚定连接的类型/结构/功能
第一节 细胞连接
锚定连接(anchoring junctions)
锚定连接： 锚定连接的结构组成 锚定连接的类型/结构/功能
锚定连接的类型、结构与功能
与MF相连的锚定连接——黏着（合）连接
第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接（tight junction）是
封闭连接的主要形式，存在于
相邻上皮细胞及血管内皮细胞
管腔端之间；
紧密连接的结构
紧密连接的功能
封闭作用：封闭上皮细胞的间
隙，形成防渗漏屏障，保证内环 境稳定；
封闭蛋白颗粒
隔离作用：防止膜蛋白及膜脂
半桥粒
锚定连接的类型、结构与功能
与IF相连的锚定连接——桥粒连接
桥粒
形态与分布： 组成结构： 功能：
半桥粒
形态与分布：细胞与基底膜之间 的连接装置，相当于桥粒的一半 组成结构：ECM+整联蛋白+胞内 锚定蛋白(形成桥粒斑)+IF； IF不是 穿过而是终止于桥粒斑内。 功能：将上皮细胞铆合在基底膜 上，防止机械力造成的上皮与下方 组织的剥离。
第一节 细胞连接
细胞连接的概念和特点
细胞连接的概念：多细胞有机 体中，相邻细胞之间或细胞与胞 外基质之间通过质膜特化形成各 种连接结构，以加强细胞间的机 械联系和功能协调，这种连接结 构称为细胞连接（cell junction）。
脊椎动物中除结缔组织和血液 外，细胞连接广泛存在。
上皮组织是机体的保护层，也 是各种连接最为集中的部位。
第一节 细胞连接
第一节 细胞连接
锚定连接(anchoring junctions)
锚定连接： 锚定连接的结构组成 锚定连接的类型/结构/功能
锚定连接的类型、结构与功能
与MF相连的锚定连接——黏着（合）连接
第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接（tight junction）是
封闭连接的主要形式，存在于
相邻上皮细胞及血管内皮细胞
管腔端之间；
紧密连接的结构
紧密连接的功能
封闭作用：封闭上皮细胞的间
隙，形成防渗漏屏障，保证内环 境稳定；
封闭蛋白颗粒
隔离作用：防止膜蛋白及膜脂
半桥粒
锚定连接的类型、结构与功能
与IF相连的锚定连接——桥粒连接
桥粒
形态与分布： 组成结构： 功能：
半桥粒
形态与分布：细胞与基底膜之间 的连接装置，相当于桥粒的一半 组成结构：ECM+整联蛋白+胞内 锚定蛋白(形成桥粒斑)+IF； IF不是 穿过而是终止于桥粒斑内。 功能：将上皮细胞铆合在基底膜 上，防止机械力造成的上皮与下方 组织的剥离。
第一节 细胞连接
细胞连接的概念和特点
细胞连接的概念：多细胞有机 体中，相邻细胞之间或细胞与胞 外基质之间通过质膜特化形成各 种连接结构，以加强细胞间的机 械联系和功能协调，这种连接结 构称为细胞连接（cell junction）。
脊椎动物中除结缔组织和血液 外，细胞连接广泛存在。
上皮组织是机体的保护层，也 是各种连接最为集中的部位。
第一节 细胞连接
细胞连接与细胞粘连
desmosome
电镜下显示细讯连接(communicating junction)：是细胞间的一种连 通讯连接 接通道，除了使细胞间相互连接外，还介导细胞通讯， 包括：（1）间隙连接 （ ）间隙连接(gap junction)；
• 3、Communication junctions 、
• （1） Gap junctions ） • （2） Chemical synapses ）
闭锁连接(occluding junction) ：紧密连接(tight junction) 闭锁连接
• The Tight Junction Forms Barrier Across Cells • Despite the many structural and biochemical difference among various types of epithelia, all have the function of being selectively permeable to fluids on each side.
第二节 细胞粘附分子 cell adhesion molecule
Three types of Cell Junctions:
• 1、Occluding junction (tight junctions) 、 • 2、Anchoring junctions 、
• （1） Actin filament attachment sites ） • a. Cell-cell adherens junctions (adhesion belts) • b. Cell-matrix adherens junction (focal contacts) • • （2） Intermediate filament attachment sites. ） • a. Cell-cell (desmosomes) • b. Cell-matrix (hemidesmosomes)
细胞生物学 第十章 细胞连接与细胞黏附
第十章细胞连接与细胞黏附细胞连接：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。
（是细胞质膜局部区域特化形成的细胞间联系结构）紧密连接：通常位于上皮顶端两相邻细胞间，是相邻细胞膜共同构成的一个完全封闭液体流通的屏障，是两个细胞间紧密相连的区域，在紧密连接处的细胞质膜几乎融合并紧紧结合在一起，融合部位细胞间隙消失。
封闭索：两相邻细胞的紧密连接区域是一种“焊接线”样的带状网络，焊接线又称脊线，脊线由成串排列的特殊穿膜蛋白质颗粒构成，这种在相邻细胞膜上形成的特征性结构称封闭索。
锚定连接：是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，其主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固黏合，广泛分布于动物各种组织中，参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和分化等多种过程。
黏着连接：与肌动蛋白丝相连接的锚定连接，又可分为黏着带和黏着斑两大类。
黏着带：位于上皮细胞紧密连接的下方，是相邻细胞间形成的一个连续的带状结构，在维持细胞形态和组织器官完整性方面具有重要作用，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黏合。
黏着斑：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，常见于肌细胞与肌腱（主要是胶原）形成的连接中，对细胞铺展和迁移有重要意义，还可参与细胞信号转导。
桥粒连接：与中间纤维相连的锚定连接，又可分为桥粒和半桥粒两类。
桥粒：位于上皮细胞黏着带的下方，是相邻细胞间的一种斑点状的锚定连接结构。
是一种坚韧、牢固的细胞连接结构，对上皮细胞结构的维持非常重要。
桥粒连接处相邻细胞质膜的胞质侧各有一致密的胞质斑（桥粒斑），是由多种胞内锚定蛋白包括桥粒斑珠蛋白和桥粒斑蛋白构成的复合物，是中间纤维附着的部。
细胞生物学课程第10章(细胞连接和细胞黏附)
膜蛋白亚 单位环绕成，中心是直径约1.5nm的孔道 连接单位由两个连接子对接构成。
2.通透性
• 可通过分子量1000-1500以下的水溶性小分子。 • 间隙连接的通透性是可以调节的：
3.功能
相邻细胞膜内连接子颗粒的相互融合， 加强了细胞的连接；
（四）整联蛋白与医学
The
end！
（二）钙粘素的功能
1．介导细胞连接， 在成年脊椎动物，E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主 要细胞黏附分子，是粘合带的主要构成者。 2．参与细胞分化， 在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚 胎细胞间的相互作用（粘合、分离、迁移、再粘合），从 而通过细胞的微环境，影响细胞的分化，参与器官形成过 程。 3．参与细胞间形成稳定的特化连接结构，抑制细胞迁移。 参与形成细胞间的粘合带和桥粒结构。 很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消失，以致癌 细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。因而有人将 E钙粘素视为转移抑制分子。
一、钙粘素家族
钙粘素又称钙粘蛋白（200多种） ，是一类依赖Ca2+的同亲 型细胞黏附分子.
（一）钙粘素分子结构
单次跨膜糖蛋白，由700-750个氨基酸残基组成； 质膜中常以同源二聚体形式存在； 胞外区常折叠成5个重复结构域。可结合Ca2+，赋予钙粘素分子刚性 与强度； Ca2+，结合越多，钙粘素刚性越强；
二、锚定连接
• 锚定连接：是一类由细胞骨架纤维参与，存在于相互接触的细胞之间 或细胞与细胞外基质之间的细胞连接
• 作用：形成能够抵抗机械张力的牢固黏合。
• 分布：广泛分布与各种组织，特别是上皮、心肌和子宫颈等需要承受 机械压力的组织中尤为丰富。
（一）锚定连接的分类
2.通透性
• 可通过分子量1000-1500以下的水溶性小分子。 • 间隙连接的通透性是可以调节的：
3.功能
相邻细胞膜内连接子颗粒的相互融合， 加强了细胞的连接；
（四）整联蛋白与医学
The
end！
（二）钙粘素的功能
1．介导细胞连接， 在成年脊椎动物，E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主 要细胞黏附分子，是粘合带的主要构成者。 2．参与细胞分化， 在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚 胎细胞间的相互作用（粘合、分离、迁移、再粘合），从 而通过细胞的微环境，影响细胞的分化，参与器官形成过 程。 3．参与细胞间形成稳定的特化连接结构，抑制细胞迁移。 参与形成细胞间的粘合带和桥粒结构。 很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消失，以致癌 细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。因而有人将 E钙粘素视为转移抑制分子。
一、钙粘素家族
钙粘素又称钙粘蛋白（200多种） ，是一类依赖Ca2+的同亲 型细胞黏附分子.
（一）钙粘素分子结构
单次跨膜糖蛋白，由700-750个氨基酸残基组成； 质膜中常以同源二聚体形式存在； 胞外区常折叠成5个重复结构域。可结合Ca2+，赋予钙粘素分子刚性 与强度； Ca2+，结合越多，钙粘素刚性越强；
二、锚定连接
• 锚定连接：是一类由细胞骨架纤维参与，存在于相互接触的细胞之间 或细胞与细胞外基质之间的细胞连接
• 作用：形成能够抵抗机械张力的牢固黏合。
• 分布：广泛分布与各种组织，特别是上皮、心肌和子宫颈等需要承受 机械压力的组织中尤为丰富。
（一）锚定连接的分类
细胞黏附和细胞连接的区别
细胞黏附和细胞连接的区别细胞黏附和细胞连接，这听起来像是生物课上必备的两位主角，其实它们在细胞的世界里扮演着各自不同却又息息相关的角色。
想象一下，细胞就像是一个个小小的派对参加者，在这个派对上，它们有自己的方式来跟其他小伙伴们打交道。
细胞黏附就像是派对上的握手，大家见面时友好的问候。
细胞们通过一些特定的分子，像是小小的粘合剂，把彼此粘在了一起。
哎呀，就像我们在聚会上找朋友时，总得先握个手、聊聊天，不然怎么知道对方好不好呢？接下来再说说细胞连接。
这就有点像是派对上的深交。
细胞们可不满足于单纯的握手，它们想要更深入的交流。
这时候，它们会建立更复杂的连接，比如“紧密连接”、“间隙连接”等等。
这些连接就像是深厚的友谊，细胞通过这些连接共享资源，互相沟通。
这种联系让细胞们的“社交圈”变得更加紧密。
就好比你和你的好朋友之间，总是能心有灵犀，默契得很，哪怕不说话，彼此也能理解对方的心情。
细胞黏附的过程简直就像是日常生活中那种初见的场合。
想想看，我们在新环境中总会有点拘谨，先通过一些简单的互动来打破尴尬。
这时候，细胞们的黏附分子就起了大作用，像是牵线搭桥，帮助细胞找到属于自己的“朋友圈”。
这些分子在细胞表面，负责抓住相邻细胞，保持一定的距离和亲密感。
细胞黏附的好处多多，让它们能够形成组织、器官，甚至整个生物体，简直就是团结就是力量的真实写照。
而细胞连接则像是一个个老朋友之间的默契，建立起更为牢固的关系。
紧密连接就像是朋友之间的秘密，不让其他人轻易插入，保证了彼此的安全感；而间隙连接则像是朋友之间的心灵沟通，传递信号、共享营养。
这种亲密的互动让细胞在整个组织里能够协调运作，正所谓“同舟共济，风雨同舟”。
哎，细胞黏附和细胞连接就好比一场没有尽头的派对，黏附是开场的热情问候，连接则是渐渐升温的友谊。
虽然它们的功能有所不同，但却都是生命这个大派对上不可或缺的一部分。
细胞们通过黏附初步建立联系，然后通过连接不断深化关系。
医学细胞生物学2_细胞连接与细胞粘连
• 整联蛋白：由α ß亚基形成异源二聚体糖蛋白。可 与不同的配体结合介导细胞与基质、细胞与细胞 之间的粘着。
• 蛋白聚糖类整合膜蛋白：是细胞质膜的整合成分， 其核心蛋白为嵌入质膜双分子层的跨膜糖蛋白， 胞外结构域连接的氨基聚糖链参与同细胞外基质 的粘连，并参与完成细胞内外信息传递。
在多细胞的生命有机体中， 不同类型的细胞必须组成 不同的组织，如脊椎动物 中的肌肉组织、上皮组织、 神经组织、结缔组织等。
紧密连接的主要作用是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿细 胞间隙渗入体内，从而保证了机体内环境的相对稳定；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。
细胞骨架参与构成锚定连接
• 通过骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质 之间连接起来。
• 根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同， 锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接 (桥粒连接)和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接 (粘合连接)。前者包括桥粒和半桥粒；后者主 要有粘合带和粘合斑。
通讯连接
包括间隙连接、神经细胞间的化学突触和植物细 胞中的胞间连丝。
间隙连接
• 在间隙连接的两层质膜中有大量蛋白质颗粒， 是构成间隙连接的基本单位，称连接子，由6个 相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成，直径 8nm，中心形成一个直径约1.5nm的孔道。
• 通过向细胞内注射分子量不同的染料，证明间隙 连接的通道可以允许分子量小于1.5KD的分子通 过。这表明细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、
细胞中主要的粘着因子
• 钙粘素：是一类依赖Ca2＋的细胞粘连糖蛋白， 对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化 及成体组织器官构成具有重要作用。
• 选择素：依赖Ca2＋的，能与特异糖基识别并 结合的糖蛋白，主要参与白细胞与脉管内皮 细胞或血小板间的识别与粘着。
• 蛋白聚糖类整合膜蛋白：是细胞质膜的整合成分， 其核心蛋白为嵌入质膜双分子层的跨膜糖蛋白， 胞外结构域连接的氨基聚糖链参与同细胞外基质 的粘连，并参与完成细胞内外信息传递。
在多细胞的生命有机体中， 不同类型的细胞必须组成 不同的组织，如脊椎动物 中的肌肉组织、上皮组织、 神经组织、结缔组织等。
紧密连接的主要作用是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿细 胞间隙渗入体内，从而保证了机体内环境的相对稳定；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。
细胞骨架参与构成锚定连接
• 通过骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质 之间连接起来。
• 根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同， 锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接 (桥粒连接)和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接 (粘合连接)。前者包括桥粒和半桥粒；后者主 要有粘合带和粘合斑。
通讯连接
包括间隙连接、神经细胞间的化学突触和植物细 胞中的胞间连丝。
间隙连接
• 在间隙连接的两层质膜中有大量蛋白质颗粒， 是构成间隙连接的基本单位，称连接子，由6个 相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成，直径 8nm，中心形成一个直径约1.5nm的孔道。
• 通过向细胞内注射分子量不同的染料，证明间隙 连接的通道可以允许分子量小于1.5KD的分子通 过。这表明细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、
细胞中主要的粘着因子
• 钙粘素：是一类依赖Ca2＋的细胞粘连糖蛋白， 对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化 及成体组织器官构成具有重要作用。
• 选择素：依赖Ca2＋的，能与特异糖基识别并 结合的糖蛋白，主要参与白细胞与脉管内皮 细胞或血小板间的识别与粘着。
第十章 细胞连接和细胞粘连
（二）结构
存在形式：胶原纤维
组成单位：胶原原蛋白分子 结构特点：四分之一规则错位，首尾相接 分子结构：Gly—X—Y重复结构 Gly：甘氨酸 X：任意氨基酸，多为脯氨酸（pro） Y：羟脯氨酸(Hypro)或羟赖氨酸（Hylys）
collagen
（三） 功 能
• 组织支持物，弹性、韧性 • 粘附、运动 • 细胞识别、细胞间相互作用
小 结
• 细胞连接的分类
• 各种连接的分布、特点
• 细胞外基质的主要组成成分及作用
成分：整联蛋白、肌动蛋白
小肠上皮细 胞黏合带及 其胞内连接 结构
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
黏着斑与半桥粒结构比较
锚定连接各类型的比较
方式 成分
桥粒 半桥粒
细胞与基 膜之间
黏合带
细胞之间
黏着斑
细胞与胞 外基质之 间
连接类型 细胞之间
穿膜连接 钙粘素 整联蛋白 E-钙粘素 整联蛋白 蛋白 胞内连接 中等纤维 肌动蛋白 成分 胞内附着 片层珠蛋白、 α、β、γ-连环蛋白， 角蛋白 纽蛋白 蛋白 桥粒斑蛋白
二、弹性蛋白（elastin）：
1. 结构特点： 高度疏水、非糖基化蛋白 两种短肽交替连接，无规则卷曲，有较好 的弹性和抗张性
疏水短肽富含甘氨酸和脯氨酸，但无Gly—X—Y重 复结构，不羟化，有弹性 α-螺旋短肽富含丙氨酸及赖氨酸，分子间交联
2.分布：脉管壁、肺泡、皮肤、肌腱等组织
三、纤粘连蛋白（fibronectin，FN）
桥粒
2. 半桥粒：细胞与基底膜之间的连接
特点：中间纤维中止于致密斑
成分：整联蛋白（integrin，整合素）、中间纤维
第10章 细胞连接与细胞黏附
1．参与细胞分化：胚胎发育的早期，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围内，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。 2．协调代谢：在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤 合成核酸的突变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养， 则两种细胞都能吸收次黄嘌呤合成核酸。如果破坏细胞间的间 隙连接，则突变型细胞不能吸收次黄嘌呤合成核酸。
存在于大多数动 物组织。在连接处 相邻细胞间有2～ 3nm的缝隙，而且 连接区域比紧密连 接大得多，最大直 径可达0.3μm。
间隙连接电镜照片
在间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间隙连接 的基本单位，称连接子（connexon）。
将大小不同的荧光分
子注入由间隙连接耦 联的两个细胞之一中 去时，小于1200道尔 顿的分子可到另一细
互作用的分子。高等动物的细胞表面黏附分子已发现
上百种，可分为四大家族，两大类： 四大家族：钙黏蛋白、选择素、整联蛋白家族和免疫
球蛋白超家族
两大类：依赖于Ca2+,不依赖于Ca2+。
细胞黏附分子结构
细胞黏附分子都是跨膜糖蛋白，分子结构由三部分组成： ①胞外区，肽链的N端部分，带有糖链，负责与配体的识 别； ②跨膜区，多为一次跨膜的α-螺旋； ③胞质区，肽链的C端部分，一般较小，或与质膜下的骨 架成分直接相连，或与胞内的化学信号蛋白分子相连，以
皮细胞的基底面，连接处的质膜呈盘状。在黏着斑的形成过程
中，GTP结合蛋白Rho激酶起着关键的调节作用。
黏着带（adhesion belt）
第十章 细胞连接与细胞粘连分解
蛋白质颗 粒条索 （脊线）
小肠上皮细胞紧密连接示意图
4、蛋白质颗粒条索的分子组成：跨膜蛋白
锚定连接（anchoring junction）:是通过细胞质膜蛋 白及细胞骨架系统将相邻细胞或细胞和胞外基质连 接起来的结构。
构成锚定连接的三种部件：
锚定连接结构示意图
根据参与连接的骨架纤维类型和锚定部位的不同， 锚定连接可分为两大类：
间隙连接的功能
➢ 加强相邻细胞间的连接 ➢ 在细胞间的代谢耦联中发挥作用 代谢耦联是指由连接子形成的1.5nm亲水性通道，允许分子 量1000~1500以下的水溶性小分子，如葡萄糖、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的 细胞质内，从而使两个细胞具有相同的代谢物质。例如：
第二节 细胞黏着及其分子基础
细胞黏附分子均为跨膜糖蛋白，由三部分组成：
它们在胚胎发育中的细胞识别、迁移和分化以及组织器官 的构筑中起重要作用。钙黏素是一个大的糖蛋白家族，根 据其最初发现的组织类型将钙黏素家族分为四大类：
➢ 胞内部分高度保守，可以通过细胞内锚定蛋白与细 胞骨架成分相连。
间隙连接的通透性是可以调节的
➢ 在细胞通讯中发挥作用 细胞通讯是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，使靶细胞产生相应生物学效应的过程。比如， 在神经元之间或神经元与效应细胞之间的细胞通讯可以通过 突触完成，而突触又分为两种：一种是电突触；另一种是化 学突触。 电突触是指突触前后细胞间形成间隙连接，带电离子从突触 前细胞通过间隙连接到达突触后细胞，同时将电信号传递给 突触后细胞的结构。 化学突触是指通过分泌神经递质将突触前细胞的电信号传递 给突触后细胞的结构，其过程为电信号—化学信号—电信号 的转化。
胶原的基本结构单位是胶原分子，由三条α肽链盘绕成 的三股螺旋构成。
细胞连接和细胞粘连
1. 带状桥粒(belt desmosome)或粘合带(adhesion belt)呈带 状环绕细胞，一般位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。 在粘合带处相邻细胞的间隙约15～20nm，间隙中有交织 结合的丝状致密物质；粘合带处的质膜下方有与质膜平行 排列的肌动蛋白束，钙粘蛋白(cadherin)通过锚定蛋白与 肌动蛋白束相结合。于是，相邻细胞中的肌动蛋白丝束通 过钙粘蛋白和锚定蛋白编织成了一个广泛的网络，把相邻 细胞联合在一起。
6
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紧密连接的模式图
2020/4/2
7
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紧密连接的主要作用
是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中 的分子沿细胞间隙渗入体内，从而保证 了机体内环境的相对稳定。
2020/4/2
8
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、锚定连接(anchoring junction)
分类与分布
细
封闭连接
胞 连
紧密连接
接 的
锚定连接
基
粘合连接
本
类
型
通讯连接
2020/4/2
2
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、封闭连接 (tight junction)
又称紧密连接，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。在电镜下可以看到连 接区域具有蛋白质形成的封闭索封闭了细胞 与细胞之间的空隙。
处相邻细胞间有2nm的缝隙，而且连接区域比 紧密连接大得多。在间隙与两层质膜中有大量 蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称 连接子(connexon)，由6个相同或相似的跨膜蛋 白亚单位环绕而成，直径8nm，中心形成一个 直径约1.5nm的孔道。图10-9。
6
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紧密连接的模式图
2020/4/2
7
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紧密连接的主要作用
是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中 的分子沿细胞间隙渗入体内，从而保证 了机体内环境的相对稳定。
2020/4/2
8
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、锚定连接(anchoring junction)
分类与分布
细
封闭连接
胞 连
紧密连接
接 的
锚定连接
基
粘合连接
本
类
型
通讯连接
2020/4/2
2
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、封闭连接 (tight junction)
又称紧密连接，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。在电镜下可以看到连 接区域具有蛋白质形成的封闭索封闭了细胞 与细胞之间的空隙。
处相邻细胞间有2nm的缝隙，而且连接区域比 紧密连接大得多。在间隙与两层质膜中有大量 蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称 连接子(connexon)，由6个相同或相似的跨膜蛋 白亚单位环绕而成，直径8nm，中心形成一个 直径约1.5nm的孔道。图10-9。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(一)间隙连接是动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式
电镜下结构：间隙连接部位相邻细胞膜之间有2~3nm 的缝隙，因而间隙连接又称缝隙连接。
基本结构单位——连接子(connexon)。 由6个相同或相似的穿膜连接蛋白 ——连接子蛋 白环绕而成，中央形成1.5~2nm的亲水性通道。 相邻质膜上的两个连接子相对接而连在一起，通 过中央通道使相邻细胞质连通。
分类:
1黏合连接:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ肌动蛋白纤维相连 黏合带:细胞与细胞之间 黏合斑:细胞与细胞外基质之间
2桥粒连接:与中间纤维相连 桥粒:细胞与细胞之间 半桥粒:细胞与细胞外基质之间
锚定连接两类蛋白
(一)黏合连接是由肌动蛋白纤维介导的锚定连接
1.黏合带
存在部位：位于上皮细胞紧密连接的下方，是相邻细胞之间形 成的一个连续的带状结构。
桥粒斑珠蛋白； 桥粒斑蛋白。
② 穿膜黏着蛋白 ——钙黏着蛋白家族。 桥粒黏蛋白； 桥粒胶蛋白。
胞内部分：与细胞内锚定蛋白构成的桥粒斑相连。 胞外部分：与相邻细胞的穿膜黏着蛋白相连，通过依赖Ca2+
的黏附机制将两个相邻细胞连接在一起。
功能：相邻细胞中的中间纤维通过细胞桥粒斑和穿膜 黏着蛋白构成了贯穿整个组织的整体网架，增强了组 织抵抗外界压力与张力的机械强度。
电镜下桥粒处相邻细胞膜间的间隙约30nm， 在质膜的胞质面有一块厚度为15-30nm的盘 状致密斑，中间纤维直接与其相连；相邻两 细胞的致密斑由跨膜连接糖蛋白相互连接。
与桥粒相连的中间纤维的成分依据不同的细 胞类型而不同。
电镜下桥粒
桥 粒 结 构 模 式 图
2.半桥粒
上皮细胞与基底膜之间的连接结构 ，因其结构 仅为桥粒的一半而得名。形态上与桥粒类似，但 功能与化学组成不同。
分子组成： ① 穿膜黏着蛋白 —钙黏着蛋白 (cadherin)，属于Ca2+依赖性细
胞黏附分子。 胞内区：通过细胞内锚定蛋白与肌动蛋白丝相连； 胞外区：与相邻细胞的钙黏着蛋白胞外部分结合。 ② 锚定蛋白：α、β、γ联蛋白、黏着斑蛋白、斑珠蛋白和α-辅 肌动蛋白
功能： ①使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和穿膜黏
电突触结构示意图
A.电突触结构示意图 B. 电突触的间隙连接示意图
•化学突触存在于可兴奋细胞 之间的细胞连接方式,它通过
释放神经递质来传导神经冲动。 由突触前膜(presynaptic membrane)、突触后膜 (postsynaptic membrane)和 突触间隙(synaptic cleft)三部 分组成
功能：加强相邻细胞的连接，介导细胞间通讯。
间 隙 连 接
相邻细胞膜上的两个连接子对接形成一个间隙连接单位。 间隙连接的通透性是可以调节的。
间隙连接的功能
在代谢偶连、神经冲动信息传递、早期胚胎发育和细胞分 化过程中起重要作用。
（二）突触也是一种细胞通讯连接方式 突触：神经元之间或神经元与效应细胞（如肌细胞） 之间通过突触（synapse）完成神经冲动的传递。
胞外区：与细胞外基质成分相连； 胞内区：通过锚定蛋白与肌动蛋白丝相连。
② 锚定蛋白：踝蛋白(talin)、α-辅肌动蛋白、细丝蛋白(filamin)和
纽蛋白等。
功能：介导细胞与细胞外基质的黏着；参与细胞的迁移；参与细
胞信号转导。
(二)桥粒连接是由中间纤维参与的锚定连接
1.桥粒 存在部位：位于上皮细胞黏着带的下方，是相邻细 胞间的一种斑点状的锚定连接结构。 分子组成： ① 细胞内锚定蛋白：构成桥粒斑，是中间纤维附着的部位。
Hemidesmosomes
Hemidesmosomes
三、通讯连接（communicating junction）
一种特殊的细胞连接, 位于特化的具细胞间通讯作用 的细胞 ◆具机械的细胞连接作用 ◆在细胞间形成电偶联或代谢偶联, 以此来传递信号
◆通讯连接的方式：
●间隙连接(gap junction) ●化学突触(chemical synapse) ●胞间连丝(plasmodesmata):plant cells only
功能：把上皮细胞与其下方的基底膜连接在一起， 防止机械力造成的上皮与其下方的组织剥离。
化学组成：
锚定蛋白——网蛋白(plectin），构成胞质斑，可 与细胞内的中间纤维相连。
穿膜黏着蛋白 ：①整联蛋白（α6β4） ，②穿膜 蛋白BP180可与基底膜中层黏连蛋白（锚定纤维） 发生黏附性结合，从而将细胞与基膜牢固地铆在 一起。
细 胞 连 接 与 细 胞 极 性
二、锚定连接
锚定连接：是一类由细胞骨架纤维参与，存在于细胞之间或
细胞与细胞外基质之间的连接结构 。
分布：广泛分布于各种组织，特别是在上皮、心肌和 子宫颈等需要承受机械力的组织中尤为丰富。 功能：形成能够抵抗机械张力的牢固黏合，参与组织器官形态
和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和分化等多种过程。
一、以紧密连接为特征的封闭连接
1分布:存在腔道上皮细胞管腔面顶端及脑毛细血管内皮细胞间
2. 电镜下结构
紧密连接处，两个相邻细胞质膜以断续的点连在一起。 特殊的跨膜蛋白排列形成蛋白质颗粒条索，交错成网状，
将细胞间隙封闭起来。
3形态
焊接线/嵴线:跨膜蛋白排列形成 膜质双层外层胞质面/P面有嵴网,膜质双层内层质膜外侧 面/E面有对应的沟
着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为一个坚固的 整体； ②微丝束具有收缩功能，可以使上皮细胞内陷形成管 状或泡状原基，从而在胚胎发育形态发生中起重要 作用。
黏合带（adhesion belt）
2.黏着斑 存在部位：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。
分子组成：
① 穿膜黏着蛋白 :膜整联蛋白(integrin) （多数为α5β1）
①电突触（electronic synapse）细胞间形成间隙连接， 电冲动可直接通过间隙连接从突触前向突触后传导， 突触速度快而准确。
②化学突触（chemical synapse）突触前和突触后细 胞膜之间存在20nm宽的间隙，神经冲动通过神经递 质小泡释放神经 递质作用于突触后细胞，引起新的 神经冲动。有一个“电信号-化学信号-电信号”的转 换过程，是一种间接而慢速的信息传递形式。