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第十五章 细胞社会的联系：

第十五章 细胞社会的联系：. 细胞连接、细胞黏着和细胞外基质. 多细胞生物体的细胞之间通过 细胞通讯 、 细胞连接 以及 细胞与胞外基质的相互作用 ，建立结构、物质和信息的联系。细胞形态结构、生命活动以及在机体中的位置受到整个机体、局部组织、周围细胞以及细胞外信号分子的调节与控制，形成和谐的 细胞社会 。. An overview of cells interact with their environment. 第一节 细胞连接.

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第十五章 细胞社会的联系：

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Presentation Transcript

  1. 第十五章 细胞社会的联系： 细胞连接、细胞黏着和细胞外基质

  2. 多细胞生物体的细胞之间通过细胞通讯、细胞连接以及细胞与胞外基质的相互作用，建立结构、物质和信息的联系。细胞形态结构、生命活动以及在机体中的位置受到整个机体、局部组织、周围细胞以及细胞外信号分子的调节与控制，形成和谐的细胞社会。多细胞生物体的细胞之间通过细胞通讯、细胞连接以及细胞与胞外基质的相互作用，建立结构、物质和信息的联系。细胞形态结构、生命活动以及在机体中的位置受到整个机体、局部组织、周围细胞以及细胞外信号分子的调节与控制，形成和谐的细胞社会。

  3. An overview of cells interact with their environment

  4. 第一节 细胞连接 细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。根据行使功能的不同，细胞连接可分为封闭连接、锚定连接和通讯连接三类。

  5. 一、封闭连接 • 紧密连接是封闭连接的主要形式，又叫做不通透连接，它不仅连接相邻的细胞，而且封闭细胞间隙，使大多数分子难以在细胞间通透。 • 这种连接方式普遍存在于腔道上皮细胞靠近管腔端的相邻细胞间。 • 从结构上看, 通过缝合蛋白形成嵴线，封闭相邻 细胞间的空隙。

  6. 紧密连接

  7. 紧密连接的功能 ◆防止物质双向渗漏 ◆维持细胞的极性

  8. 紧密连接与细胞极性

  9. 二、锚定连接 主要靠粘着蛋白、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。 根据细胞骨架分子不同，锚定连接分为： ●桥粒连接（桥粒、半桥粒） ●粘着连接（粘着带、粘着斑）

  10. 锚定连接的作用

  11. （一）桥粒连接 ◆细胞是通过中间纤维锚定到细胞骨架上，这种粘着连接方式称为桥粒。 ◆分为： ●(完全)桥粒 ●半桥粒

  12. 完全桥粒

  13. 半桥粒与完全桥粒有两点差别∶ ●半桥粒参与连接的跨膜蛋白不是钙粘蛋白而是整联蛋白； ●整联蛋白的细胞外结构域不是与相邻细胞的整联蛋白相连而是同细胞外基质相连。

  14. 半桥粒

  15. Hemidesmosomes

  16. （二）黏着带和黏着斑 细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白相关称为粘着连接。 • 黏着带 • 黏着斑

  17. 黏着带 ●是细胞-细胞间黏着的一种方式； ●位于上皮细胞紧密连接的下方； ●靠钙粘蛋白同肌动蛋白相互作用； ●粘着带处相邻细胞质膜的间隙为20～25nm,介于紧密连接和桥粒之间。

  18. 参与连接的组分： • 钙粘蛋白(cadherin) 一种跨膜连接糖蛋白，属Ca2+依赖的细胞-细胞粘着分子。 • 细胞质斑(cytoplasmic plaque) 含黏着斑蛋白(vinculin)，介导肌动蛋白与钙粘蛋白相连； • 肌动蛋白

  19. 粘着带

  20. 黏着斑 主要特点是：肌动蛋白纤维通过整联蛋白同细胞外基质（如纤连蛋白）相连，而不是与另一个细胞的表面相连。

  21. 黏着斑

  22. 连接方式 粘着因子 胞外配体 胞内细胞骨架 胞内结合蛋白 细胞与细胞 黏着带 钙粘蛋白（E-钙粘蛋白) 相邻细胞的钙粘蛋白 微丝 粘着斑蛋白等 桥粒 钙粘蛋白（桥粒芯蛋白桥粒芯胶粘蛋白） 相邻细胞的桥粒芯蛋白 中间纤维 桥粒斑蛋白、桥粒斑珠蛋白 细胞与胞外基质 黏着斑 整联蛋白 胞外基质蛋白 微丝 粘着斑蛋白等 半桥粒 整联蛋白 胞外基质蛋白 中间纤维 网蛋白

  23. 三、通讯连接 间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接。 胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成细胞间的通讯联络。 化学突触：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式, 通过释放神经递质来传导神经冲动。

  24. （一）间隙连接 1.结构与成分 • 间隙连接处相邻细胞膜间的间隙为2～4nm。 • 连接子是间隙连接的基本单位。每个连接子由6个相似的跨膜亚单位环绕，它们围成一个直径约1.5nm的通道，允许分子量在1000道尔顿以下的分子通过。 • 连接单位由两个连接管对接构成。

  25. 间隙连接

  26. 2. 间隙连接的功能 ●机械连接作用 ●电偶联（Electrical coupling） 在神经冲动信息传递过程中起重要作用 ●代谢偶联（Metabolic coupling） 允许小分子代谢物和信号分子通过

  27. （二）胞间连丝 1.结构 ●植物细胞由相互联结的相邻细胞的质膜共同构成的直径30-60nm的管状结构。 ●有管状的内质网通过。因此，通过胞间连丝，使得相邻细胞的细胞质膜、细胞质、内质网交融在一起。

  28. 2. 胞间连丝的功能 • 通讯功能 • 选择性的物质运输 • 介导植物信号传导

  29. 胞间连丝

  30. 细胞连接的不同方式

  31. 第二节 细胞黏着及其分子基础

  32. 细胞识别的选择性 ◆海绵细胞的识别 黄色与红色海绵的识别 ◆两栖类胚性细胞识别: 分别用蛋白酶将外胚层和中胚层水解成单细胞，并分别标记上不同的颜色，然后将这两种细胞混合; ◆检出(sorting out)。

  33. 识别的选择作用

  34. 细胞黏着概述 ◆概念： 在细胞识别的基础上, 同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程。 ◆在细胞识别过程中，细胞的糖被起重要作用，而引起细胞黏着的主要是膜蛋白。

  35. 细胞黏着的方式

  36. 参与细胞黏着的膜蛋白 ◆ 钙粘蛋白(Cadherins)。 ◆选择蛋白,选择素（Selectins）； ◆免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin super family, IgSF)； ◆整联蛋白 (Integrins)； 其中1、2、4是钙依赖性的，3为钙非依赖性的。

  37. 一、 钙粘蛋白 • 同亲性Ca2＋依赖型细胞粘连糖蛋白。 • 分子胞外N端的5个结构域中，有4个同源性高且均含Ca2＋结合部位。 • 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。不同细胞及其发育不同阶段，其表面的钙粘素的种类与数量均有所不同。

  38. 钙粘着蛋白介导的细胞粘着

  39. 二、 选择素 • 异亲性Ca2＋依赖型糖蛋白，能与糖基识别并相结合。 • 分子胞外部分具有一凝集素结构域。 • 主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘着。

  40. 选择蛋白及其介导的细胞黏着

  41. 三、免疫球蛋白超家族的CAM • 有的介导同亲性细胞粘着，有的介导异亲性细胞粘着，粘着作用不依赖Ca2＋。 • 分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域。 • NCAMs(nerve-cell adhesion moleculars)在神经组织细胞间的粘着中起主要作用。

  42. 免疫球蛋白超家族

  43. 四、整联蛋白 • Ca2＋依赖型细胞粘连糖蛋白。 • 由α和β两个亚基形成异源二聚体，主要识别部位是RGD三肽结构。 • 可与不同的配体结合，从而介导细胞与基质、细胞与细胞之间的粘着。

  44. 整联蛋白

  45. 作业 一、名词解释 1.紧密连接 2.桥粒/半桥粒 3.黏合带/黏着斑 4.通讯连接 5.钙粘蛋白 6.整联蛋白 7.选择素 8.免疫球蛋白超家族

  46. 二、填空题 1.细胞连接可分为3大类，分别（ ）、（ ）和（ ）。 2.细胞表面的粘着分子通过3种方式介导细胞识别与黏着：（ ）、（ ）和（ ）。 3.细胞表面的黏着分子可分为4大类：（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。

  47. 三、简述题 1.比较锚定连接的四种方式。 2.简述细胞外黏着分子介导细胞黏着的机理和特点。

  48. 第三节 细胞外基质 细胞外基质（extracellular matrix）：是指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。

  49. 细胞表面结构

  50. 细胞外基质主要成分与结构

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