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1、关于细胞社会的联系第一页，讲稿共三十七页哦一、基本概念一、基本概念2、细胞外被与细胞外基质细胞外被与细胞外基质3、基膜与细胞外基质、基膜与细胞外基质1、细胞外基质的一般特性、细胞外基质的一般特性第二页，讲稿共三十七页哦ECMECM的的的的体体体体积积积积要要要要大大大大于于于于细细细细胞胞胞胞所所所所占占占占的体积的体积的体积的体积上皮组织上皮组织神经组织神经组织肌肉组织肌肉组织结缔组织结缔组织ECM ECM 最发达最发达最发达最发达动物体四大组织动物体四大组织动物体四大组织动物体四大组织第三页，讲稿共三十七页哦粘接作用粘接作用粘接作用粘接作用结构作用结构作用结构作用结构作用弹性蛋白弹性蛋白弹
2、性蛋白弹性蛋白(elastin)(elastin)胶原胶原胶原胶原(collagen)(collagen)纤连蛋白纤连蛋白纤连蛋白纤连蛋白(fibronectin)(fibronectin)层粘连蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白(laminin)(laminin)糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)(glycosaminoglycan,GAG)蛋白聚糖蛋白聚糖蛋白聚糖蛋白聚糖(proteoglycan,PG)(proteoglycan,PG)ECM的化学组成的化学组成多糖等多糖等多糖等多糖等纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白凝胶基质凝胶基质凝胶基质凝胶
3、基质-纤维网架纤维网架纤维网架纤维网架-ECMECM抵抗压力抵抗压力抵抗压力抵抗压力第四页，讲稿共三十七页哦 动动物物细细胞胞表表面面存存在在着着一一层层富富含含糖糖类类物物质质的的结结构构。是是由由构构成成质质膜膜的的糖糖蛋蛋白白和和糖糖脂脂伸伸出出的的寡寡糖糖链链组组成成的的，实实质质上上是是质膜结构的一部分。质膜结构的一部分。又称糖萼又称糖萼(glycocalyx)细胞外被细胞外被第五页，讲稿共三十七页哦第三节第三节 细胞外基质细胞外基质一、一、糖胺糖胺糖胺糖胺聚糖和蛋白聚糖聚糖和蛋白聚糖二、二、胶原胶原与弹性蛋白弹性蛋白三、三、层粘连蛋白和纤连蛋白层粘连蛋白和纤连蛋白 四、四、植物细胞
4、壁植物细胞壁ECMECM在多细胞生物中普遍存在，它不同于细胞外被：在多细胞生物中普遍存在，它不同于细胞外被：在多细胞生物中普遍存在，它不同于细胞外被：在多细胞生物中普遍存在，它不同于细胞外被：细胞外基质细胞外基质细胞外被细胞外被性性 质质由细胞分泌物构成的精密结构由细胞分泌物构成的精密结构质质膜膜中中由由糖糖蛋蛋白白和和糖糖脂伸出的寡糖链脂伸出的寡糖链存在部位存在部位在细胞附近在细胞附近细胞表面细胞表面与质膜的关系与质膜的关系通通过过与与质质膜膜中中的的ECMECM受受体体结结合合同细胞建立相互关系同细胞建立相互关系质质膜膜的的正正常常结结构构(共共价价结合在质膜成分上结合在质膜成分上)功功
5、能能生生物物体体的的支支持持和和连连接接结结构构，并并影影响响细细胞胞的的行行为为(如如分分化化、增增殖殖、形状、迁移等形状、迁移等)和功能活动和功能活动分子识别分子识别(化学天线化学天线)第六页，讲稿共三十七页哦毛细血管毛细血管毛细血管毛细血管纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白肥大细胞肥大细胞肥大细胞肥大细胞多糖凝胶多糖凝胶多糖凝胶多糖凝胶成纤维细胞成纤维细胞成纤维细胞成纤维细胞巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞基膜基膜基膜基膜上皮细胞层上皮细胞层上皮细胞层上皮细胞层结缔组织结缔组织基膜基膜是特异的细胞外基质是特异的细胞外基质上皮组织下的结缔组织上皮组织下的结缔组织第七页，讲稿共三十七页哦 结缔
6、结缔结缔结缔 组织组织组织组织 基膜基膜基膜基膜上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞功能功能:基膜不仅对组织结构起支持作用，同时也是渗透性的基膜不仅对组织结构起支持作用，同时也是渗透性的障碍，调节分子和细胞的运动。障碍，调节分子和细胞的运动。鸡胚角膜中基膜的扫描电镜图象鸡胚角膜中基膜的扫描电镜图象第八页，讲稿共三十七页哦二、二、糖胺糖胺聚糖和蛋白聚糖和蛋白聚糖聚糖1.糖胺糖胺糖胺糖胺聚糖聚糖(glycosaminoglycan,GAGs)2.蛋白聚糖蛋白聚糖(proteoglycan)结构特点结构特点种类种类:透明质酸、硫酸软骨素、肝素、透明质酸、硫酸软骨素、肝素、硫酸角质素硫酸角质素硫酸角质素硫
7、酸角质素等等结构特点结构特点特性与功能特性与功能第九页，讲稿共三十七页哦葡糖醛酸葡糖醛酸葡糖醛酸葡糖醛酸 (glucuronic acid)(glucuronic acid)或或或或 艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸 (iduronic acid)(iduronic acid)不分支糖链不分支糖链不分支糖链不分支糖链N-N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 (N-acetyl-glucosamine)(N-acetyl-glucosamine)或或或或 N-N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺 (N-acetylgalactosamine)(N-acetylga
8、lactosamine)大大大大都都都都硫硫硫硫酸酸酸酸化化化化氨基糖氨基糖氨基糖氨基糖糖醛酸糖醛酸糖醛酸糖醛酸(uronic acid)(uronic acid)A AB BA AB BA AB B糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)(粘多糖粘多糖粘多糖粘多糖)由由重复重复的的二糖单位二糖单位构成的长链多糖构成的长链多糖第十页，讲稿共三十七页哦 既能参与蛋白聚糖的形成，在细胞外基质中也可游离存在既能参与蛋白聚糖的形成，在细胞外基质中也可游离存在 透明质酸透明质酸(hyaluronic acid，HA)特性特性透明质酸透明质酸糖链特别长糖链特别长,分子
9、表面有大量带负电荷的分子表面有大量带负电荷的亲水性亲水性 基团基团，可结合大量水分子和阳离子。，可结合大量水分子和阳离子。透明质酸的分子结构最为简单，是唯一不含硫酸的成员透明质酸的分子结构最为简单，是唯一不含硫酸的成员。是迁移和增殖细胞的是迁移和增殖细胞的ECN主要分子。主要分子。第十一页，讲稿共三十七页哦构构成成糖糖胺胺聚聚糖糖的的二二糖糖糖残基上带有糖残基上带有糖残基上带有糖残基上带有羧基或硫酸基羧基或硫酸基羧基或硫酸基羧基或硫酸基呈呈呈呈强负电性强负电性强负电性强负电性第十二页，讲稿共三十七页哦蛋蛋白白聚聚糖糖单单体体由由糖糖糖糖胺胺胺胺聚聚糖糖与与核核心心蛋蛋白白(core prote
10、in)的的丝丝氨氨酸酸残残基基共共价价连连接接形形成成的的巨分子巨分子。蛋白聚糖分子结构蛋白聚糖分子结构若干蛋白聚糖单体借若干蛋白聚糖单体借连连 接蛋白接蛋白以非共价键与透以非共价键与透 明质酸结合形成明质酸结合形成多聚体多聚体。蛋白聚糖单体蛋白聚糖单体GAG链与核心蛋白的连接链与核心蛋白的连接蛋白聚糖多聚体蛋白聚糖多聚体第十三页，讲稿共三十七页哦蛋白聚糖的特性与功能蛋白聚糖的特性与功能具有抗挤压能力，对细胞起具有抗挤压能力，对细胞起保护作用保护作用。多态性多态性：不同的核心蛋白：不同的核心蛋白,不同的氨基聚糖；不同的氨基聚糖；软骨中的蛋白聚糖复合物是软骨中的蛋白聚糖复合物是最大巨分子最大巨分
11、子之一。之一。提高细胞外基质的连贯性提高细胞外基质的连贯性提高了体液和滑液的粘度和润滑性提高了体液和滑液的粘度和润滑性第十四页，讲稿共三十七页哦胎牛软骨的胎牛软骨的胎牛软骨的胎牛软骨的1 1个个蛋白聚糖复合物蛋白聚糖复合物第十五页，讲稿共三十七页哦三、三、胶原胶原与弹性蛋白弹性蛋白 l胶原的分子结构及其类型胶原的分子结构及其类型l胶原的合成与加工胶原的合成与加工 l胶原的功能胶原的功能 1.胶原胶原胶原胶原(collagen)2.弹性蛋白弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要存在于脉管壁及肺。是弹性纤维的主要成分；主要存在于脉管壁及肺。l分子结构与功能分子结构与功能胶胶原原是是多多多多细细细细胞胞
12、胞胞动动动动物物物物中中中中的的的的典典典典型型型型纤纤纤纤维维维维蛋蛋蛋蛋白白白白(水水水水不不不不溶溶溶溶性性性性)，是是是是哺哺哺哺乳乳乳乳动动动动物物物物中中中中最丰富的蛋白质最丰富的蛋白质最丰富的蛋白质最丰富的蛋白质（总量的（总量的25以上）。以上）。第十六页，讲稿共三十七页哦胶原的分子结构胶原的分子结构 胶原胶原分子分子-肽肽链链 肽链肽链原胶原（三链原胶原（三链胶原分子）胶原分子）胶原原纤维胶原原纤维胶原纤维胶原纤维原胶原原胶原（三链胶原分子）（三链胶原分子）-肽链（肽链（Gly-X-YGly-X-YGly-X-YGly-X-Y重复序列）重复序列）重复序列）重复序列）胶原原纤维胶
13、原原纤维胶原纤维胶原纤维第十七页，讲稿共三十七页哦 胶原是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白胶原是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白；常见的胶原类型及其在组织中的分布常见的胶原类型及其在组织中的分布1()2 2()皮肤、腱、骨等皮肤、腱、骨等1()3纤维状纤维状 软骨、玻璃体液软骨、玻璃体液1()3皮肤、肌肉等皮肤、肌肉等纤维状纤维状纤维状纤维状1()22()片层网络片层网络所有的基膜所有的基膜1()22(),3()3纤维状纤维状大多数间隙组织大多数间隙组织1()2()3()纤维状纤维状大多数间隙组织大多数间隙组织类型类型亚单位亚单位(胶原分子胶原分子)原纤维原纤维结构结构分布分布第十八页
14、，讲稿共三十七页哦型胶原组成的多层网架型胶原组成的多层网架单体单体(胶原胶原分子分子)二体二体网状片层网状片层多角网状片多角网状片层层多层网架多层网架第十九页，讲稿共三十七页哦胶原的合成与加工胶原的合成与加工l在在rERrER起始合成起始合成N N、C C端含有端含有前肽前肽的的前前 链链 l前胶原进入高尔基体，被包前胶原进入高尔基体，被包进进分泌小泡分泌小泡，分泌到细胞外，分泌到细胞外。l在细胞外，前胶原由蛋白水解酶在细胞外，前胶原由蛋白水解酶作用作用,切去末端前肽切去末端前肽,成为成为胶胶原分子原分子。胶原分子进而聚合成。胶原分子进而聚合成胶原纤维胶原纤维(不溶于水不溶于水)。l前前 链进
15、入内质网腔中链进入内质网腔中,在在特特定的氨基酸定的氨基酸残基上进行残基上进行羟基羟基化、糖基化化、糖基化修饰；修饰；通过分子内通过分子内交联，交联，三股前三股前 链自我装配成链自我装配成三股螺旋，即三股螺旋，即前胶原。前胶原。胶原原纤维胶原原纤维胶原分子胶原分子分子内交联分子内交联分子间交联分子间交联第二十页，讲稿共三十七页哦胶原分子胶原分子胶原分子间的胶原分子间的重金属深染区重金属深染区无间隙的浅无间隙的浅染区染区胶原分子间胶原分子间的间隙的间隙胶原分子规则交错排列使胶原原纤维呈现横条纹胶原分子规则交错排列使胶原原纤维呈现横条纹胶原分子规则交错排列使胶原原纤维呈现横条纹胶原分子规则交错排列
16、使胶原原纤维呈现横条纹胶原原纤维负染色电镜图胶原原纤维负染色电镜图第二十一页，讲稿共三十七页哦胶原的功能胶原的功能为为ECM提供了一个水不溶性的提供了一个水不溶性的框架，使框架，使ECM具有具有抗张力抗张力，以适以适应应特定功能特定功能的需要。的需要。促进细胞生长和促进细胞生长和分化分化Ehlers-Danlos 综合症综合症参与细胞外基质信号传递参与细胞外基质信号传递 第二十二页，讲稿共三十七页哦高高度度疏疏水水的的非非糖糖基基化化蛋白。蛋白。弹性纤维弹性纤维弹性弹性 胶原纤维胶原纤维抗张性抗张性弹性蛋白弹性蛋白构象呈无规则卷曲构象呈无规则卷曲 状态。通过状态。通过Lys残基残基 相互相互交
17、交联联联联成网状结构。成网状结构。第二十三页，讲稿共三十七页哦弹性蛋白分子相互交联成的多肽链网弹性蛋白分子相互交联成的多肽链网第二十四页，讲稿共三十七页哦1.层粘连蛋白层粘连蛋白(laminin,LN)LN的结构的结构 2.纤连蛋白纤连蛋白(fibronectin,FN)四、层粘连蛋白和纤连蛋白四、层粘连蛋白和纤连蛋白 大型的糖蛋白，是胚胎发育中出现最早的基膜成分。大型的糖蛋白，是胚胎发育中出现最早的基膜成分。大型的糖蛋白大型的糖蛋白 FN的结构的结构FN的主要功能的主要功能LN的的功能功能第二十五页，讲稿共三十七页哦至少存在两个不同的受至少存在两个不同的受体结合部位：体结合部位：由一条重链和
18、两条轻链由一条重链和两条轻链构成的三聚体。构成的三聚体。层粘连蛋白结构层粘连蛋白结构与与型胶原的结合部型胶原的结合部位；位；与细胞质膜上的整与细胞质膜上的整合素结合的合素结合的R-G-D序序列。列。第二十六页，讲稿共三十七页哦LNLN影影响响细细胞胞的的生生长长、迁迁移移和分化和分化.组组装装基基膜膜，在在细细胞胞表表面面形形成成网网络络结结构构并并将将细细胞固定在基膜上胞固定在基膜上.层粘连蛋白功能层粘连蛋白功能 基膜下基膜下基膜下基膜下方的结方的结方的结方的结缔组织缔组织缔组织缔组织基膜基膜基膜基膜上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞鸡胚角膜中基膜的扫描电镜图象鸡胚角膜中基膜的扫描电镜图象鸡胚
19、角膜中基膜的扫描电镜图象鸡胚角膜中基膜的扫描电镜图象第二十七页，讲稿共三十七页哦血浆血浆FNFN2.纤连蛋白结构纤连蛋白结构：每条每条肽链肽链由数个结构域由数个结构域构成，构成，RGD三肽序列三肽序列是细是细胞识别的最小结构单位。胞识别的最小结构单位。细胞细胞FNFN两种形式两种形式胶原结合区胶原结合区细胞结合区细胞结合区肝素结合肝素结合区区可溶形式存在于血浆、体液。可溶形式存在于血浆、体液。不溶形式存在于不溶形式存在于ECMECM。V字形二聚体字形二聚体多聚体多聚体第二十八页，讲稿共三十七页哦纤连蛋白的主要功能纤连蛋白的主要功能影响细胞的影响细胞的迁移和分化迁移和分化 介导细胞介导细胞粘着粘
20、着促进组织创伤修复促进组织创伤修复血液凝固血液凝固血液凝固血液凝固伤口愈合伤口愈合伤口愈合伤口愈合第二十九页，讲稿共三十七页哦细胞表面蛋白 癌细胞表达升高或下降引起细胞病变特点的原 因层粘连蛋白受体升高 提高了转移细胞与血管壁基膜中的层粘连蛋白的结合；增强了细胞侵入组织的能力。纤连蛋白受体 下降 细胞可以通过滑离ECM与原先的组织脱离，而不会被粘连。整联蛋白 下降 因为整联蛋白是纤连蛋白的受体，原理同上。钙黏着蛋白下降 导致相似的细胞类型不再识别或结合在一起，因此易于游离。癌细胞、正常细胞表面蛋白的比较癌细胞、正常细胞表面蛋白的比较 第三十页，讲稿共三十七页哦五、植物细胞壁五、植物细胞壁 2.
21、2.植物细胞壁的功能植物细胞壁的功能1.植物细胞壁的组成植物细胞壁的组成l决定植物细胞的形状，提供机械强度，抗张力、压力；决定植物细胞的形状，提供机械强度，抗张力、压力；l控制物质交换，容许小分子、离子通过，限制大分子通过；控制物质交换，容许小分子、离子通过，限制大分子通过；l保护植物细胞免受病原菌、机械和化学损害；保护植物细胞免受病原菌、机械和化学损害；l影响植物细胞生长、分化；影响植物细胞生长、分化；中胶层中胶层中胶层中胶层初生壁初生壁初生壁初生壁十字花科植物细胞间的初生壁十字花科植物细胞间的初生壁第三十一页，讲稿共三十七页哦高度分支的多糖高度分支的多糖 含有大量携带负电荷的糖，水化形成凝
22、胶。与含有大量携带负电荷的糖，水化形成凝胶。与半纤维素横向连接。半纤维素横向连接。糖蛋白糖蛋白。糖分子链间起连接作用糖分子链间起连接作用糖分子链间起连接作用糖分子链间起连接作用。植物细胞壁的组成植物细胞壁的组成水不溶性多聚体，参与次生壁形成。水不溶性多聚体，参与次生壁形成。微原纤维微原纤维微原纤维微原纤维排列的方向性是受细胞质中微管网架控制排列的方向性是受细胞质中微管网架控制排列的方向性是受细胞质中微管网架控制排列的方向性是受细胞质中微管网架控制介导微原纤维彼此连接或介导微原纤维与其它基质成分介导微原纤维彼此连接或介导微原纤维与其它基质成分（果胶质）连接。（果胶质）连接。纤维素分子纤维素分子纤
23、维素微原纤维（纤维素微原纤维（microfibril）木质素木质素(lignin)：伸展蛋白伸展蛋白(extensin)：果胶质果胶质（pectin）半纤维素半纤维素（hemicellulose）:第三十二页，讲稿共三十七页哦胡萝卜细胞初生壁纤维素微原纤维胡萝卜细胞初生壁纤维素微原纤维 纤维素微原纤维纤维素微原纤维纤维素合成酶纤维素合成酶复合物复合物与质膜相连的与质膜相连的微管微管红色箭头代表纤红色箭头代表纤维素合成酶复合维素合成酶复合物沿质膜迁移的物沿质膜迁移的方向方向质膜下方的微管质膜下方的微管微微管管与与纤纤维维素素的的沉沉积积方方向向第三十三页，讲稿共三十七页哦微原纤维微原纤维半纤维素
24、半纤维素初初生生壁壁质膜质膜果胶蛋白果胶蛋白细胞壁模式图细胞壁模式图新形成片层的微原纤维在方向上总是与前一层有新形成片层的微原纤维在方向上总是与前一层有新形成片层的微原纤维在方向上总是与前一层有新形成片层的微原纤维在方向上总是与前一层有所交叉所交叉所交叉所交叉第三十四页，讲稿共三十七页哦植物细胞壁中纤维素及其它几种主要成分间的关系植物细胞壁中纤维素及其它几种主要成分间的关系半纤维素半纤维素糖蛋白糖蛋白果胶质果胶质纤维素微原纤维纤维素微原纤维第三十五页，讲稿共三十七页哦肽聚糖片组成图解肽聚糖片组成图解横向横向横向横向 短肽链短肽链短肽链短肽链多糖链多糖链多糖链多糖链N-N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺N-N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸 (1-4)(1-4)糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键 重复双糖单元重复双糖单元重复双糖单元重复双糖单元 细菌细胞壁细菌细胞壁第三十六页，讲稿共三十七页哦感谢大家观看第三十七页，讲稿共三十七页哦