第五章 细胞连接与细胞外基质

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。
（3）维持上皮细胞的极性：
第一节细胞连接
相邻细胞之间、细胞与 细胞外基质之间在膜接 触区域特化形成的结构， 称为细胞连接（cell junction ）。 细胞连接分三大类型： 封闭连接 锚定连接 通讯连接
一、封闭连接 （occluding junction）
1.电镜下结构： 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。 2.分布：分布于各种 上皮细胞，环绕每个 上皮细胞顶部
普遍存在于动物组织细胞间
间隙连接的通讯方式：代谢耦联（分子量<1500kD） 电耦联（带电的离子通道） 功能：加强相邻细胞之间的连接，介导细胞间的通讯。
（二）化学突触(chemical synapse) 神经元----神经元 神经元-----肌细胞
功能：可兴奋细胞间的连接方式，通过释放神经递质来 传导神经冲动。
形成上皮细胞膜脂和膜蛋 白侧向扩散的屏障。
二、锚定连接（anchoring junction）
锚定连接：一个细胞的 骨架成份与另一个细胞 的骨架成份（或与细胞 外基质连接）相连接。
分布：广泛，上皮组织， 心肌，子宫颈组织等。 功能：保持组织细胞之 间的坚韧性。
锚定连接的结构组成
• 两类蛋白构成 • 跨膜粘连蛋白 （细胞粘附分子）
• 胞内锚定蛋白
（一）黏着连接：与肌动蛋白纤维相连的锚定连
接。包括黏着带和黏着斑。
1.黏着带 分布部位： 位于上皮细 胞顶端紧密 连接的下方
形态特征：
紧密连接 细胞间隙(15-20nm) 黏着带
肌动蛋白纤维 分子结构组成：
穿膜黏着蛋白：钙黏着蛋白
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。
上皮细胞
上皮细胞 上皮细胞基底面
桥粒
半桥粒 通讯连接 间隙连接 化学突触
心肌细胞、上皮细 胞 上皮细胞基底面 大多数动物细胞 神经元和神经-肌细 胞间
第二节 细胞黏附
一.概述
细胞黏附（cell adhesion）
细胞通过黏附分子介导的细胞与细胞或细
胞与细胞外基质之间的黏着。
细胞黏附分子(cell adhesion molecular，CAM)
2.根据分子结构特点及作用方式，可分为四大类： • 钙黏着蛋白（cadherin） • 选择素（selectin） • 免疫球蛋白超家族（IgSF） • 整联蛋白（integrin）
小结：锚定连接
一、连接蛋白组成： 1.跨膜黏着蛋白（如，钙黏着蛋白，整联蛋白) 2.胞内锚定蛋白 二、类型： 1.黏着带（细胞—细胞） 2.黏着斑（细胞—胞外基质） 3.桥粒（细胞—细胞） 4.半桥粒（细胞—胞外基质）
三、通讯连接（communicating junction）
通迅连接：生物体上大多数组织相邻细胞膜上存在
人体和其他多细胞生物都由细胞按特定方式有序构建 细胞外基质（ extracellular matrix ）
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填充细胞间隙，形成支撑框架 提供细胞生存和行为的环境 细胞粘附（cell adhesion ） 细胞间、细胞与细胞外基质间黏附结合 细胞连接 （cell junction） 使细胞间、细胞与细胞外基质间更紧密连接
一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，
介导细胞之间或细胞与细胞外基质之间相互结
合，并起黏附作用的一类细胞表面分子。
1.细胞黏附分子结构组成：
• 胞外区（N端)：带有糖链较长，与配体识别的部位。
• 穿膜区：多为一次穿膜的疏水区。
• 胞内区（C端)：较短，可与质膜下的细胞骨架成分及 与胞内的信号转导分子结合，介导细胞之间、细胞与 细胞外基质之间的黏着。
细胞连接的类型
功能分类
封闭连接 锚定连接
结构分类
紧密连接 黏着连接 黏着带 黏着斑 桥粒连接
主要特征
相邻细胞膜形成封闭索 肌动蛋白丝参与的锚定连接 细胞-细胞连接 细胞-细胞外基质连接 中间纤维参与的锚定连接 细胞-细胞连接 细胞-细胞外基质连接 由连接子介导细胞通讯连接 神经细胞突触通讯连接
主要分布
特殊通道，以实现细胞间电信号和化学信号的通
迅联系，从而完成群体细胞间的合作与协调，这 种连接方式为通迅连接。 类型：间隙连接与化学突触
（一）间隙连接 （gap junction）
基本结构单位：连接子
细胞膜
跨膜蛋白亚单位 孔 道φ1.5nm
连接子
（缝隙连接的基本单位）
存在部位：
细胞间隙 2~4nm
间隙连接的通透性是可以调节的
• 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； • 这可能是避免由于个别细胞死亡或 损伤而导致整片组织受害的一种保 护性措施。
间隙连接的通透性调节
细 胞 连 接 的 不 同 方 式
功能：形成坚韧、牢固的细胞连接。为整个上皮层
提供结构上的连续性和抗张性。
2.
半桥粒：细胞与基底膜之间的连接
分子组成： 锚定蛋白：网蛋白，构成胞质斑， 可与细胞内的中间纤维相连 穿膜黏着蛋白：整联蛋白， 与基底膜层黏连蛋白黏附性结合
功能：把上皮细胞和基底膜连接在一起，防止 机械力造成的上皮与下方的组织剥离。
(二) 桥粒连接:(15--30nm的空隙）
与中间纤维相连的锚定连接。
包括桥粒和半桥粒。 1.桥粒(desmosome) 分布部位：位于上皮细胞 黏着带下方，是相邻细胞接触点上一种类似纽扣状结构。 形态特征：相邻细胞呈纽扣状铆连结构。
分子组成：
细胞内锚定蛋白：桥粒斑珠蛋白，桥粒斑蛋白
穿膜黏着蛋白：桥粒黏蛋白，桥粒胶蛋白