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1、问问题题体内的细胞如何连接成组织、器官？体内的细胞如何连接成组织、器官？各种组织和器官的连接有何特点？各种组织和器官的连接有何特点？1 1细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件皮肤组织的细胞连接与细胞外基质皮肤组织的细胞连接与细胞外基质2 2细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件肿瘤血行转移肿瘤血行转移3 3细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件第十章第十章 细胞连接和细胞外基质细胞连接和细胞外基质细胞连接（细胞连接（celljunction）：）：细胞膜的特化细胞膜的特化结构，有机械加固性的，也有功能性的结构，有机械加固性的，也有功能性的细胞外基质（细胞外基质（extrac
2、ellularmatrix，ECM）：）：细胞外细胞附着、粘合的物质基细胞外细胞附着、粘合的物质基础础4 4细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件一、细胞连接分类一、细胞连接分类（一）连接方式分类：（一）连接方式分类：紧密连接紧密连接桥粒、半桥粒桥粒、半桥粒中间连接（黏合带、黏合斑）中间连接（黏合带、黏合斑）间隙连接间隙连接（二）执行功能分类：（二）执行功能分类：封闭连接（封闭连接（occluding junctionoccluding junction）: :紧密连接紧密连接锚定连接（锚定连接（anchoring junctionanchoring junction）: :桥粒、粘合带
3、桥粒、粘合带通信连接（通信连接（communicating junctioncommunicating junction）: :间隙连接间隙连接5 5细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件6 6细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件一、封闭连接：一、封闭连接：以紧密连接为代表，细胞以紧密连接为代表，细胞膜通过密封线（焊接线）网络相连。膜通过密封线（焊接线）网络相连。成分：成分：封闭蛋白、密封蛋白封闭蛋白、密封蛋白特点：特点：封闭细胞间隙，限制物质流动封闭细胞间隙，限制物质流动,见于皮见于皮肤、上皮细胞等组织肤、上皮细胞等组织7 7细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件8 8细
4、胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件9 9细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件1010细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件二、锚定连接：二、锚定连接：上皮，子宫颈上皮，子宫颈（一）桥粒和半桥粒（一）桥粒和半桥粒1.桥粒：桥粒：细胞与细胞之间连接的主要结构细胞与细胞之间连接的主要结构特点：特点：扣状结构，由跨膜连接蛋白通过相邻扣状结构，由跨膜连接蛋白通过相邻两细胞内的中间纤维连接成牢固，有序的结两细胞内的中间纤维连接成牢固，有序的结构。构。成分：成分：钙粘素、中等纤维钙粘素、中等纤维1111细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件1212细胞连接和细胞外基课件细胞连接和
5、细胞外基课件桥粒桥粒1313细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件2. 2. 半桥粒：半桥粒：细胞与基底膜之间的连接细胞与基底膜之间的连接特点：特点：中间纤维中止于致密斑中间纤维中止于致密斑成分：成分：整联蛋白（整联蛋白（integrin，整合素）、，整合素）、中等纤维中等纤维1414细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件1515细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（二）黏合带与黏着斑：（二）黏合带与黏着斑：1.黏合带黏合带又称又称中间连接，中间连接，位于上皮细胞，位于上皮细胞，紧密连接的下方，细胞间隙介于紧密连接与紧密连接的下方，细胞间隙介于紧密连接与桥粒之间（桥粒之间（
6、1520nm）成分：成分：钙粘蛋白、肌动蛋白钙粘蛋白、肌动蛋白2.黏着斑：黏着斑：细胞与细胞外基质的连接形细胞与细胞外基质的连接形式式成分：成分：整联蛋白、肌动蛋白整联蛋白、肌动蛋白1616细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件1717细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件1818细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件小肠上皮细小肠上皮细胞黏合带及胞黏合带及其胞内连接其胞内连接结构结构1919细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件粘着连接与单层上皮细胞管的形成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早期脊椎中神经管的形成就是一个典型例子20
7、20细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件2121细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件黏着斑与半桥粒结构比较黏着斑与半桥粒结构比较2222细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件、-连环蛋白，连环蛋白，纽蛋白纽蛋白角蛋白角蛋白片层珠蛋白、片层珠蛋白、桥粒斑蛋白桥粒斑蛋白胞内附着胞内附着蛋白蛋白肌动蛋白肌动蛋白中等纤维中等纤维胞内连接胞内连接成分成分整联蛋白整联蛋白E-E-钙粘素钙粘素整联蛋白整联蛋白钙粘素钙粘素穿膜连接穿膜连接蛋白蛋白细胞与胞细胞与胞外基质之外基质之间间细胞之间细胞之间细胞与基细胞与基膜之间膜之间细胞之间细胞之间连接类型连接类型黏着斑黏着斑黏合带黏合带半桥粒半
8、桥粒桥粒桥粒 方式方式成分成分锚定连接各类型的比较锚定连接各类型的比较2323细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件隔膜连接电镜照片隔膜连接电镜照片仅存在于无脊椎动物(From N.B. Gilula, in Cell Communication R.P. Cox, ed., pp. 1-29) 隔膜连接隔膜连接2424细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件三、通讯连接：三、通讯连接：u间隙连接间隙连接:最为常见，是哺乳动物细胞最普最为常见，是哺乳动物细胞最普遍的连接方式遍的连接方式.u化学触突：化学触突：神经轴突与效应细胞之间的连接神经轴突与效应细胞之间的连接u胞间连丝：胞间连丝
9、：植物细胞之间的通讯连接植物细胞之间的通讯连接2525细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（一）间隙连接（一）间隙连接（gap junction)gap junction)1.基本单位基本单位连接子：连接子：6个跨膜蛋白亚单位个跨膜蛋白亚单位横径横径7.8nm2.功能：功能：（1）代谢偶联：允许小分子物质交流）代谢偶联：允许小分子物质交流（2）电偶联：电信号的传输，存在于节律）电偶联：电信号的传输，存在于节律性舒缩组织性舒缩组织（3）影响胚胎早期发育及细胞分化。）影响胚胎早期发育及细胞分化。2626细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件2727细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞
10、外基课件分子量小于分子量小于1000-1500Da1000-1500Da的物质可以自由通过的物质可以自由通过间隙连接间隙连接2828细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件2929细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件间隙连接的开放与关闭间隙连接的开放与关闭3030细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件几种通道蛋白的比较几种通道蛋白的比较3131细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（二）化学突触（二）化学突触（chemical synapsechemical synapse）存在部位：存在部位：神经细胞之间或神经细胞与效应神经细胞之间或神经细胞与效应细胞之间细胞之间32
11、32细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件化学突触化学突触电偶联电偶联与与代谢偶联代谢偶联3333细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（三）胞间连丝（三）胞间连丝（plasmadesmata）存在部位：存在部位：植物细胞胞之间植物细胞胞之间实质是实质是滑面内质滑面内质网网形成的小管在形成的小管在两细胞之间连通两细胞之间连通3434细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件胞间连丝电子显微胞间连丝电子显微结构结构(A)(A)纵切面纵切面 (B)(B)横切面横切面(Courtesy of R. (Courtesy of R. Overall.)Overall.)3535细胞连接和细
12、胞外基课件细胞连接和细胞外基课件3636细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件3737细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件第二节第二节细胞粘附分子细胞粘附分子细胞膜上的跨膜糖蛋白细胞膜上的跨膜糖蛋白1. 1. 类型：类型： 钙粘素（钙粘素（cadhelincadhelin） 选择素（选择素（selectinselectin） 免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族 整联蛋白（整联蛋白（integrinintegrin）2. 结构特点：结构特点： 胞外区长胞外区长: N-: N-端端 跨膜区：单次跨膜跨膜区：单次跨膜 胞内区短：胞内区短：C-C-端端3838细胞连接和细胞外基课件细胞连接
13、和细胞外基课件3. 3. 细胞粘着方式：细胞粘着方式：3939细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（一）钙粘素（一）钙粘素 依赖于依赖于CaCa2+2+的同亲型粘连分子的同亲型粘连分子 E-E-钙粘素：上皮细胞钙粘素：上皮细胞 N- N-钙粘素：神经、肌肉细胞钙粘素：神经、肌肉细胞 P- P-钙粘素：胎盘、表皮钙粘素：胎盘、表皮 VE- VE-钙粘素：血管内皮细胞钙粘素：血管内皮细胞4040细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件4141细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（二）选择素依赖于CaCa2+2+的异亲型粘连分子，参与白细的异亲型粘连分子，参与白细胞迁移肿瘤转移胞
14、迁移肿瘤转移 L- L-选择素：淋巴细胞、白细胞 P- P-选择素：血小板、内皮细胞 E- E-选择素：内皮细胞4242细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（三）免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族 有免疫球蛋白结构域，不依赖有免疫球蛋白结构域，不依赖CaCa2+2+的粘的粘连分子连分子同亲型粘附：同亲型粘附：N-CAMN-CAM、PE-CAMPE-CAM异亲型粘附：异亲型粘附：I-CAMI-CAM、V-CAMV-CAM，与整联蛋白粘，与整联蛋白粘附附4343细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件选 择 素4444细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（四）整联蛋白（四）整联蛋
15、白 依赖依赖CaCa2+2+的异亲型粘连分子，介的异亲型粘连分子，介导细胞与细胞之间，细胞与基质之导细胞与细胞之间，细胞与基质之间的连接间的连接 、二亚基组成跨膜结构二亚基组成跨膜结构 胞外区含胞外区含RGDRGD结构，与基膜、胶原、结构，与基膜、胶原、纤粘连分子连接纤粘连分子连接 胞内区：与微丝（肌动蛋白）、胞内区：与微丝（肌动蛋白）、中等纤维连接中等纤维连接4545细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件4646细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件第三节第三节 细胞外基质细胞外基质4747细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件 细胞外基质（细胞外基质（ECMECM） 成分
16、：成分：蛋白和多糖蛋白和多糖凝胶样物质：凝胶样物质：氨基聚糖、蛋白聚糖氨基聚糖、蛋白聚糖 胶原、弹性蛋白：支架结构胶原、弹性蛋白：支架结构纤维网架：纤维网架： 层粘蛋白、纤粘蛋白：粘合作用层粘蛋白、纤粘蛋白：粘合作用 分布：分布：细胞外、结缔组织细胞外、结缔组织4848细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件一、胶一、胶原（原（collagen)：共十多种，占蛋共十多种，占蛋白总量的白总量的25-30%（一）分类（一）分类型：肌腱、皮肤、韧带、骨骼型：肌腱、皮肤、韧带、骨骼型：软骨型：软骨型：血管壁、器官间质、原纤维网型：血管壁、器官间质、原纤维网型：基膜，呈网状型：基膜，呈网状型：细胞外
17、周质，无定形型：细胞外周质，无定形4949细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（二）结构（二）结构存在形式：胶原纤维存在形式：胶原纤维组成单位：胶原原蛋白分子组成单位：胶原原蛋白分子结构特点：四分之一规则错位，首尾相接结构特点：四分之一规则错位，首尾相接分子结构：分子结构：GlyXY重复结构重复结构GlyGly：甘氨酸：甘氨酸 X X：脯氨酸（：脯氨酸（propro） Y Y：羟脯氨酸：羟脯氨酸(Hypro)(Hypro)或羟赖氨酸（或羟赖氨酸（HylysHylys）5050细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件collagen5151细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件
18、5252细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件5353细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件（三）（三）功功能能组织支持物，弹性、韧性组织支持物，弹性、韧性粘附、运动粘附、运动细胞识别、细胞间相互作用细胞识别、细胞间相互作用5454细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件 二、弹性蛋白（二、弹性蛋白（elastinelastin）：）：1.结构特点：结构特点：高度疏水、非糖基化蛋白高度疏水、非糖基化蛋白两种短肽两种短肽交替连接，交替连接，无规则卷曲，有较好的无规则卷曲，有较好的弹性和抗张性弹性和抗张性疏水短肽疏水短肽富含甘氨酸和脯氨酸，但无富含甘氨酸和脯氨酸，但无GlyXYGl
19、yXY重重复结构，不羟化，有弹性复结构，不羟化，有弹性 - -螺旋短肽螺旋短肽富含丙氨酸及赖氨酸，分子间交联富含丙氨酸及赖氨酸，分子间交联 2.2.分布：分布：脉管壁、肺泡、皮肤、肌腱等组织脉管壁、肺泡、皮肤、肌腱等组织 5555细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件5656细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件三、纤粘连蛋白（三、纤粘连蛋白（fibronectinfibronectin，FNFN）1.分类：分类：血浆血浆FN、细胞、细胞FN2结构：结构：高分子糖蛋白高分子糖蛋白以二聚体形式存在，以二聚体形式存在，亚单位亚单位C-端通过二硫键相连端通过二硫键相连3功能：功能：介导细
20、胞粘附介导细胞粘附5757细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件5858细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件5959细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件四、层粘连蛋白四、层粘连蛋白（一）层粘连蛋白（一）层粘连蛋白（laminim）:基膜主要成分基膜主要成分1结构：结构：重链（重链（A链）链）糖蛋白糖蛋白轻链（轻链（B1、B2链）链）2功能：细胞与基膜连接的桥梁功能：细胞与基膜连接的桥梁基膜基膜层粘连蛋白层粘连蛋白整合素（整合素（integrin）细胞细胞6060细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件6161细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件Laminin6
21、262细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件五、氨基聚糖和蛋白聚糖五、氨基聚糖和蛋白聚糖（一）氨基聚糖：（一）氨基聚糖：二糖构成的多聚物二糖构成的多聚物氨基聚糖：氨基葡糖、半乳糖氨基聚糖：氨基葡糖、半乳糖二糖二糖糖醛酸糖醛酸自然存在形式：透明质酸、硫酸软骨素、肝素自然存在形式：透明质酸、硫酸软骨素、肝素（二）蛋白聚糖：（二）蛋白聚糖：核心蛋白链核心蛋白链丝氨酸丝氨酸氨基聚糖氨基聚糖6363细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件 糖糖 醛醛 酸酸N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺6464细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件蛋白聚糖蛋白聚糖6565细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞
22、外基课件透明质酸透明质酸核核 心心 蛋蛋 白白蛋白聚糖 连连 接接 蛋蛋 白白 硫硫 酸酸 软软 骨骨 素素 硫硫 酸酸 角角 质质 素素6666细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件6767细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件6868细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件细胞外基质的生物学作用细胞外基质的生物学作用物理学作用：物理学作用：连接、支持、保水、抗压及保护连接、支持、保水、抗压及保护基本生命活动：基本生命活动：全方位的作用，影响细胞的存全方位的作用，影响细胞的存活、生长与死亡活、生长与死亡定着依赖性：定着依赖性：正常真核细胞，除红细胞外，大正常真核细胞，除红细胞
23、外，大多需粘附于特定的细胞外基质上，才能抑制多需粘附于特定的细胞外基质上，才能抑制凋亡而存活。凋亡而存活。例如：上皮细胞及内皮细胞一旦离开细胞外基例如：上皮细胞及内皮细胞一旦离开细胞外基质，则会发生程序性死亡。质，则会发生程序性死亡。6969细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件细胞外基质的生物学作用细胞外基质的生物学作用不同的细胞外基质对细胞的增殖影响不同不同的细胞外基质对细胞的增殖影响不同例如：例如：成纤维细胞成纤维细胞上皮细胞上皮细胞纤粘连蛋白纤粘连蛋白快快慢慢层粘连蛋白层粘连蛋白慢慢快快肿瘤细胞的增殖丧失了定着依赖性7070细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件决定细胞的形
24、状：决定细胞的形状： 游离细胞游离细胞呈球形；呈球形； 粘附细胞粘附细胞多种形状；多种形状； 上皮细胞上皮细胞极性极性控制细胞的分化：控制细胞的分化： 细胞通过与特定的胞外基质成分作用而发细胞通过与特定的胞外基质成分作用而发生分化。生分化。 7171细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件参与细胞的迁移：参与细胞的迁移：可以控制迁移的方向与速度，为迁移提可以控制迁移的方向与速度，为迁移提供脚手架。供脚手架。细胞的迁移依赖于细胞的黏附与细胞骨细胞的迁移依赖于细胞的黏附与细胞骨架的组装。架的组装。7272细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件小小 结结细胞连接的分类细胞连接的分类各种连接的分布、特点各种连接的分布、特点细胞外基质的主要组成成分及作用细胞外基质的主要组成成分及作用7373细胞连接和细胞外基课件细胞连接和细胞外基课件
