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1、Multicellular organisms start life as a fertilized egg cell (Red: actin; green: staufen),Society of human being,Egg cell,Follicle cell,Nurse cell,Cells in Their Social Context,In vertebrates, the major tissue types are nerve, muscle, blood, lymphoid, epithelial and connective tissues,Epithelial tiss
2、ue and connective tissue represent two extremes of organization,A cross-sectional view of part of the wall of the intestine,Epithelial tissue: cells are tightly bound together into sheets called epithelia, extracellular matrix (ECM) is scanty;Connective tissue: the extracellular matrix in plentiful,
3、 and cells are sparsely distributed within it.,细胞连接、细胞黏附和细胞外基质 (cell junctions，cell adhesion and the extracellular matrix),第十三章,第一节 细胞连接 第二节 细胞黏附 第三节 氨基聚糖和蛋白聚糖 第四节 胶原与弹性蛋白 第五节 非胶原性黏合蛋白,细胞连接 （Cell junction）,定义：细胞连接是相邻细胞质膜侧面特化的结构，体积很小，电镜可以观察。,Adhesion Junctions Between Cells,Labeled Cadherin to show c
4、ell junction,细胞连接的类型,一、紧密连接 (tight junctions = Occluding junctions),特点： 1、一般存在于上皮细胞间 2、常与黏着连接及桥粒共同形成连接复合物。 3、可被胰蛋白酶破坏。,The structure of a tight junction between epithelial cells of the small intestine,The model of tight junction,分子组成闭合蛋白（occludin） 密封蛋白（claudin）连接黏附分子（junctional adhesion molecules，JA
5、Ms）,三种封闭连接蛋白与肌动蛋白丝的连接,The role of tight junctions in allowing epithelia to serve as barriers to solute diffusion,The role of tight junctions in transcellular transport,紧密连接的作用：,将上皮细胞紧密联合成整体；封闭相邻细胞的间隙，阻止物质在细胞间任意穿行，从而保证组织内环境的稳定性；将细胞游离面、基底部及侧面的膜蛋白相隔离，防止脂质和膜蛋白自由扩散，保证受体蛋白、载体蛋白等行使各自的功能。,二、锚定连接 ( anchoring
6、 junction),1、需要承受机械力，如上皮、心肌和子宫颈等 2、连接相邻细胞骨架成分或细胞外基质,锚定连接的结构： 细胞内锚蛋白 (intracellular anchor protein) 跨膜连接蛋白 (transmembrane anchor protein),锚定连接的分类,与肌动蛋白(actin)相连的锚定连接，称黏着连接(Adhesion junction)。与中间丝 (intermediate filament)相连的锚定连接(Anchoring junction) 桥粒连接。,黏着连接(Adhesion junction)：黏着带和黏着斑,细胞与细胞之间的黏着连接: 黏着
7、带,细胞与细胞外基质之间的黏着连接：黏着斑,Vinculin: a focal adhesion plaque marker,Nature 420, 85-89(7 November 2002),A model showing the steps of cell locomotion,上皮管的形成（formation of epithelial tube),黏着连接（黏着带）的典型作用,桥粒连接： 桥粒 (Desmosome)半桥粒 (Hemidesmosome)。,桥粒的超微结构,细胞与细胞之间的锚定连接: 桥粒,桥粒结构特征：桥粒斑 （Desmosomal plaque）,桥粒的结构 A.
8、桥粒的电镜照片； B.桥粒结构模式图,钙粘着蛋白家族,桥粒的功能：整体上看，一个细胞的中间纤维与另一个细胞的中间纤维通过桥粒相互作用，形成了贯穿整个组织的网架，为这个上皮提供了结构上的连续性和抗张力。,桥粒结构相关疾病-天疱疮（pemphigus）,病由： 患者体内产生了抗自身桥粒穿膜黏着蛋白的抗体，破坏了桥粒结构，使得表皮棘细胞桥粒连接丧失而松解，组织液进入表皮，出现易破裂的水疱。,半桥粒的结构,半桥粒的超微结构,细胞与细胞外基质之间的锚定连接: 半桥粒,A.半桥粒结构照片； B.半桥粒结构模式图,半桥粒结构相关疾病-大疱性类天疱疮（bullous pemphigoid）,病由： 患者体内产
9、生了抗自身半桥粒穿膜黏附蛋白的抗体，破坏了桥粒结构，导致表皮基底层细胞脱离基底膜，组织液进入表皮，引起严重的表皮下水疱。,三、通讯连接 (communicating junctions),功能：机械的细胞连接作用、细胞间形成代谢偶联和电偶联。,间隙连接（Gap junction) 化学突触 (Chemical synapse) 胞间连丝 (Plasmodesma),间隙连接（Gap junction),间隙连接电镜图,连接子(Connexon)电镜图及其模型示意图,连接子（connexon),连接子的开和关,连接子的分子转运和信号转导作用,进行性神经性腓骨肌萎缩症,白内障,耳聋,连接子异常导致
10、的疾病,通讯：除骨骼肌和血细胞外，其他细胞都通过其实现;代谢偶联：使得小分子（1K-1.5K以下，如ATP，cAMP，维生素和氨基酸等）直接从细胞到细胞；电偶联：形成间隙连接通道(Gap-junction channel)，快速介导细胞间化学递质或电信号的传递;结构：连接子由6个跨膜连接子蛋白(Connecxin)构成。,间隙连接（Gap junction),化学突触的结构（具有小囊泡的一侧为突触前膜）,化学突触 (Chemical synapse),化学突触的结构示意图,胞间连丝 (Plasmodesma),植物特有结构,胞间连丝结构示意图,细胞黏附 （Cell adhesion）,细胞黏附
11、（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)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。,细胞黏附分子结构组成：胞外区（N端)：带有较长糖链，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。,细胞黏附分子介导细胞识别与黏着的方式：,钙黏着蛋白（cadherin）选择素（selectin）免疫球蛋白超家族（IgSF）整联蛋白家族（integ
12、rin familay）,分为四类,一类依赖于Ca2+的同亲型细胞黏附分子。分类：主要有E-钙黏着蛋白、N-钙黏着蛋白、P-钙黏着蛋白、VE-钙黏着蛋白等。,钙黏着蛋白（cadherin）,钙黏着蛋白结构与细胞黏着,A. 钙黏着蛋白分子 B. 钙黏着蛋白重复子的三维结构 C. Ca2+对钙黏着蛋白的影响,介导细胞间同亲型细胞黏附在个体发育过程中影响细胞分化，参与组织器官形成参与细胞之间稳定的特化连接结构的形成,钙黏着蛋白的功能,Cadherin Molecular Structure and Function,Compaction of an early mouse embryo.The ce
13、lls of the early embryo at first stick together only weakly. At about the eight-cell stage, they begin to express E-cadherin and as a result become strongly and closely adherent to one another.,Changing patterns of cadherin expression during construction of the nervous system.,Adherens Junctions and
14、 Tissue Morphogenesis,选择素：一类依赖于Ca2+的异亲性细胞 黏附分子，能特异性识别其他细胞表面的寡糖链中的特定糖基。选择素家族成员：主要有L-选择素、P-选择素、E-选择素等。,选择素（selectin）,Three kinds of selectin,选择素的结构和功能,选择素及整联蛋白介导白细胞迁移,选择素的功能,是一类结构中含有类似免疫球蛋白的结构 域，不依赖于Ca2+的细胞黏附分子。IgSF家族成员 同亲型：神经细胞黏附分子（N-CAM）血小板-内皮细胞黏附分子（PE- CAM 异亲型：细胞间黏附分子（I-CAM），血管细胞黏附分子（V-CAM）,免疫球蛋白超家
15、族（IgSF）,CAM: cell adhesion molecule,四种N-CAM和N-CAM构成的同亲型黏附,About 30% of pregnant women admit to consuming alcohol at some point during their pregnancy and the incidence of fetal alcohol syndrome is known to be about 0.2 to 1.5 per one thousand live births. (Alcohol combine with N-CAM-L1.),胎儿酒精综合征（fet
16、al alcohol syndrome）,又称整合素，是一类依赖于Ca2+和Mg2+的异亲性细胞黏附因子，介导细胞之间以及细胞与细胞外基质间的相互黏着和识别，具有联系细胞外部因素与细胞骨架的作用。,整联蛋白（integrin）,整联蛋白的分子结构由 和两个亚基形成的异二聚体跨膜蛋白， 和亚基均由胞外区、跨膜区和胞内区三个部分组成。胞外区：球状头部区，是整联蛋白分子与配体结合部位，可通过自身结构域与含有Arg-Gly-Asp（RGD）三肽序列的细胞外基质成分结合，介导细胞与细胞外基质的黏着，如黏着斑和半桥粒。同时存在非RGD的配体。,Schematic view of an integrin molecule,介导细胞间的相互作用介导细胞与细胞外基质相互作用在信号传递中发挥作用,整联蛋白的功能,Adhere cells to their substratum and transmit signals from the environment to the cell interior. (integrin aggregation-Src-FAK-MAPK signal pathway),
