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第十章细胞连接与细胞黏附


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1、间隙连接(缝隙连接)
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相邻细胞膜之间有2~4nm的缝隙 基本结构单位是连接子(连接子蛋白环绕而成) 连接子中央形成1.5~2nm的亲水性孔道
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间隙连接的功能: 1、加强相邻细胞的连接 2、介导细胞间的通讯
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2、突触 化学突触主要存在于神经细胞与肌细胞 之间的突触部位。
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化学突触
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第二节 细胞黏附
细胞黏附:在细胞相互识别的基础上, 细胞发生聚集形成小包团或组织的过程。 细胞黏附分子:一类广泛存在于细胞膜 上的跨膜糖蛋白,是介导细胞与细胞之间、 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。
细胞连接与细胞黏附是细胞间结构和
功能联系的基本形式。
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第一节 细胞连接
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相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在 质膜接触区域特化形成的连接结构称为细胞 连接。
细胞连接根据其结构和功能特点可分为三 大类,即封闭连接、锚定连接和通讯连接。
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整联蛋白的功能
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1、整联蛋白介导细胞间相互作用; 2、整联蛋白介导细胞与细胞外基质间的相互作用; 3、整联蛋白在信号传递中发挥重要作用。
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本章知识重点:
1、名词解释:细胞连接 2、紧密连接的结构特点和功能。 3、锚定连接的类型及特点。 4、通讯连接的主要类型。
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钙黏素的功能: 1、介导细胞与细胞之间的同亲型细胞黏附; 2、在个体发育过程中影响细胞的分化,参 与 细胞器官的形成; 3、参与细胞之间稳定的特化连接结构。
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二、选择素
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依赖Ca2+的异亲型细胞黏附分子 特异性地识别其他细胞表面特定糖基 主要介导白细胞与血管内皮细胞或血小板 的识别和暂时性黏附,帮助白细胞、血小 板从血液进入炎症部位。
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桥粒穿膜黏着蛋白属于钙黏素家族。
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半桥粒: 是上皮细胞与基底膜之间的连接装置 其跨膜粘连蛋白是整联蛋白
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桥粒和半桥粒模式图
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锚定连接分类
连接类 型 黏合带 黏着斑 连接对象 细胞—细胞 细胞—细胞外基质 跨膜黏连蛋白 钙粘素 细胞骨架 微丝 微丝
别特异糖基,介导细胞之间选择性黏附。
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选择素的功能
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三、免疫球蛋白超家族(Ig-SF)
含有类似免疫球蛋白结构域 不依赖Ca2+的细胞黏附分子 其胞外区由一个或多个免疫 球蛋白(Ig)样结构域组成
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又称整合素 依赖于Ca2+或Mg2+的异亲型细胞黏附分子
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整联蛋白 由α 和β 两个亚基形成的异二 聚体跨膜蛋白, •胞外区是整联蛋白分子与 配体结合部位; •胞内区可与肌动蛋白丝等 细胞骨架成分相互作用。
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整联蛋白的胞外区可以通过自身结构域 与纤连蛋白、层粘连蛋白、胶原等含有ArgGly-Asp(RGD)三肽序列的细胞外基质成 分结合,从而介导细胞与细胞外基质的黏着, 典型结构有粘着斑和半桥粒。
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锚定连接由两大类蛋白组成:
细胞内锚定蛋白
一端与细胞骨架连接
另一端与穿膜黏连蛋白连接
②穿膜黏连蛋白
胞内区:与细胞内锚定蛋白相连
胞外区:与相邻细胞的穿膜黏连蛋白或细胞 外基质结合
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(一)黏合连接
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黏合带:位于上皮细胞紧密连接的下方。 黏合带处相邻细胞质膜之间的间隙为15~30nm。
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一、紧密连接
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紧密连接是封闭连接的主要形式,也是 人和脊椎动物体内唯一的一种封闭连接。 分布特点:广泛分布于各种上皮细胞,如 消化道上皮细胞、膀胱上皮细胞、脑毛细 血管内皮细胞等。
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电镜下结构
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电镜下的结构 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。
Ig-SF黏附分子的功能: N-CAM:表达于神经细胞,介导同亲型细胞黏附; I-CAM/V-CAM:表达于内皮细胞或白细胞,介导 亲型细胞黏附; P-CAM:表达于血小板和内皮细胞,既可以介导 同亲型细胞黏附,也可以介导异亲型细 胞粘附。
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四、整联蛋白家族
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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 生相应效应。 间隙连接的通讯方式有两种,即代谢偶联 和电偶联。
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代谢偶联:是由连接子的1.5nm的亲水性通道, 允许分子量1000~1500以下的水溶性小分子从 一个细胞迅速进入另一个细胞质内,从而使两 个细胞从电化学和代谢上在一起。 电偶联:也称离子偶联,其连接子是一种离子 通道,带电的离子能通过间隙连接到达相邻细 胞。
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存在部位:环绕在每个上皮细胞的顶部
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紧密连接的功能:
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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。
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医学细胞生物学
Medical Cell Biology
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医学细胞 生物学
细胞的基本 概念 细胞的基本 结构和功能 内膜系统 细胞的社会 性 细胞连接 细胞的基本 生命活动 细胞增殖
细胞膜
细胞骨架
细胞核
信号转导
细胞分化
细胞衰老与 死亡
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选择素家族包括3种成员: L-选择素 P-选择素 E-选择素
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选择素的分子结构
·单次跨膜糖蛋白 ·N-末端的凝集素结构域 表皮生长因子样结构域 补体调节蛋白结构域
胞内区可通过锚定蛋白与细 胞内微丝结合。
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选择素N-末端的凝集素结构域能够识
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2、形成上皮细胞质膜 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。
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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。
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锚定连接的主要作用是形成能够抵抗 机械张力的牢固黏合
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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:
黏着连接:与肌动蛋白纤维相连
黏着带:细胞与细胞之间的黏着连接
黏着斑:细胞与细胞外基质间的黏着连接
②桥粒连接:与中间纤维相连
桥粒:细胞与细胞之间的连接 半桥粒:细胞与细胞外基质间的连接
整联蛋白(整合素 ) 钙粘素
整联蛋白(整合素 )
桥粒
半桥粒
细胞—细胞
细胞—细胞外基质
中间纤维
中间纤维
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三、通讯连接
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生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特 殊的连接通道,以实现细胞间电信号和化学 信号的通讯联系,从而群体细胞间的合作和 协调,这种连接形式称为通讯连接。 间隙连接 突触
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钙黏素
单次跨膜糖蛋白 700~750个氨基酸残基 以同源二聚体的形式存在
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钙黏素胞外区常折叠成5个重复结构域 Ca2+结合在重复结构域之间 钙黏素分子刚性和强度 Ca2+结合越多,钙黏素刚性越强
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钙黏素 免疫球蛋白超家族
整合素
选择素
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细胞表面主要黏附分子家族
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细胞黏附分子均为跨膜糖蛋白,由三部分组成:
1、胞外区—肽链N端,带有糖链,配体识别部位
2、跨膜区—一次跨膜疏水区 3、胞质区—肽链C端,与细胞骨架成分或细胞内 信号转导分子结合
7、有关黏着带与黏着斑,下列哪项说法错误( ) A、黏着带中跨膜连接糖蛋白是钙黏素家族 B、黏着带位于紧密连接下方,相邻细胞间形成一 个连续的带状结构,因此它的主要功能是与紧密连 接起协同封闭作用 C、黏着斑是细胞通过肌动蛋白纤维与细胞外基质 之间的连接方式 D、黏着带与黏着斑均起着细胞附着于支持作用 8、不依赖Ca2+细胞表面黏着因子是( ) A、钙黏素B、选择素C、免疫球蛋白超家族D、整 联蛋白
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