第4章细胞环境与互作.ppt

第四章 细胞环境与互作 第一节 细胞外被 第二节 细胞外基质 第三节 细胞连接 细胞表面： 是指包围在细胞质外层的一个复合的结构体系和多功能体系，是细胞与外界环境物质相互作用、并产生各种复杂功能的部位。 细胞外被 质膜 膜骨架 广义：包括细胞连接和膜的特化结构如鞭毛、纤毛和微绒毛等 第一节、细胞外被 又称糖萼（glycocalyx)，细胞膜外表面覆盖的一层粘多糖物质，普遍存在于动物细胞表面。 细胞外被参与细胞与环境的相互作用，如细胞与环境的物质交换，细胞增殖的接触抑制，细胞识别等。 第二节、细胞外基质 细胞外基质 (extracellular matrix)：分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的网络胶体结构体系。 只存在于动物组织中，结缔组织中含量最多。 植物细胞的细胞壁相当于植物体中的细胞外基质。 The connective tissue underlying an epithelium. This tissue contains a variety of cells and extracellular matrix components. The predominant cell type is the fibroblast, which secretes abundant extracellular matrix. 种类 多糖：糖胺聚糖、蛋白聚糖 粘合/结构蛋白：胶原、弹性蛋白质 黏着蛋白：层黏连蛋白质、纤连蛋白 1、糖胺聚糖及蛋白聚糖 1）、氨基聚糖（glycosaminoglycan，GAG，糖胺聚糖） 结构： GAG是重复二糖单位构成的无分枝长链多糖。 二糖单位通常由氨基已糖和糖醛酸组成。 分为六种：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。 2）、蛋白聚糖 proteoglycan 分布：所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面。 构成： 氨基聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成的巨分子。含糖量可达90-95%。 核心蛋白质的Ser残基在高尔基体中装配上GAG链。 首先合成由四糖组成的连接桥（Xyl-Gal-Gal-GlcUA）连接到Ser残基上，然后再延长糖链。 一个核心蛋白质上可连接数百个不同的氨基聚糖形成蛋白聚糖单体，多个单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合形成多聚体。 A Proteoglycan Complex. ２、胶原和弹性蛋白 1）、胶原Collagen 组成： 由原胶原交联而成，原胶原是三条肽链形成的三股螺旋， 原胶原的每条链由重复的Gly-X-Y序列构成。X=pro，Y=hyp 或 hyl，Gly-X-Y序列使α链卷曲为左手螺旋。三股链再绕成右手超螺旋。 Structures of the collagen 交联：原胶原间共价交联，呈阶梯状排列（1/4交替平行排列），形成胶原纤维，在电镜下可见间隔67nm的横纹。交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸残基氧化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的。 TEM image of collagen 原胶原共价交联后成为具有抗张强度的不溶性胶原。 胚胎及新生儿的胶原因缺乏分子间的交联而易于抽提。 随年龄增长，交联日益增多，组织僵硬老化。 合成：由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞分泌。 类型： 已发现20多种胶原，由不同的结构基因编码。 I、II、III、V、XI型胶原为有横纹的纤维形结构。 是人体最丰富的蛋白，占蛋白总量的30％以上。 功能：具抗张性、韧性。参与形成结缔组织，如骨、韧带、基膜、皮肤。参与细胞运动、分化、迁移等。 2）、弹性蛋白 非糖基化纤维蛋白 富含甘氨酸、脯氨酸，少羟基化 不含 Gly-X-Y 序列，为不规则螺旋结构 使组织具有弹性、回缩力 3、纤连蛋白和层黏连蛋白 是细胞外基质中的粘着成分，具有与细胞及细胞外其它成分结合能力，对细胞的粘着、铺展、迁移、增殖、分化有直接的影响 1）、纤连蛋白 Fibronectin（FN） 类型： 血浆FN： V字形二聚体，可溶，存在于血浆、体液。 细胞FN：多聚体，不溶，存在于ECM及细胞表面。 已鉴定的FN亚单位20种以上。由同一基因编码，转录后拼接不同，形成多种异型分子。 结构： 含糖4.5－9.5％。 每条FN有5－7个有特定功能的结构域，如RGD 组装： FN不自发组装成纤维，通过细胞表面受体指导下进行。 肿瘤细胞表面的FN纤维减少，因细胞表面的FN受体异常所致。 功能： FN可将细胞连接到ECM上；FN上的RGD（Arg-Gly-Asp）序列可与细胞表面的整联蛋白结合。 人工合成的RGD三肽可抑制细胞在FN基质上粘附。 Fibronectin helps connect the inside of the cell to th