蛋白聚糖和细胞外基质
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糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质一、选择题〔一〕 A 型题1 .组成糖蛋白分子中聚糖的单糖不包括A .葡萄糖B .半乳糖C .甘露糖D .岩藻糖E .果糖2 .糖蛋白糖链合成场所为A .细胞膜B .细胞核C .细胞浆D .高尔基体与内质网E .溶酶体3 . N- 连接糖基化位点特定序列不行能是A . Asn-GLY-Ser/ThrB . Asn-Ala-Ser/ThrC . Asn-Val-Ser/ThrD . Asn-Leu-Ser/ThrE . Asn-Pro-Ser/Thr4 .不带有硫酸的糖胺聚糖是A .硫酸软骨素B .肝素C .硫酸角质素D .硫酸皮肤素E .透亮质酸5 .胶原中最多的氨基酸是A . SerB . ThrC . TyrD . GlyE . Val6 .细胞外基质中不含以下哪种蛋白A .胶原蛋白B .纤维蛋白C .蛋白聚糖D .纤连蛋白E .清蛋白7 .以下关于糖蛋白表达错误的选项是A .糖链所占分子的重量百分比一般在 2%—10%B .组成糖蛋白分子中聚糖的单糖有 7 种C .合成糖蛋白糖链必需有长萜醇参与D . N- 连接糖蛋白与 O- 连接糖蛋白合成的场所均是内质网和高尔基体E .糖链为分支糖链8 .以下关于蛋白聚糖的表达,错误的选项是A .蛋白聚糖由糖胺聚糖与核心蛋白共价连接B .蛋白聚糖分子中蛋白百分比小于聚糖C .蛋白聚糖分子中也含有 N- 或 O- 连接聚糖D .聚糖为直链型不分支E .先合成二糖单位,再延长糖链9 . N- 连接聚糖合成时所需糖基供体为A . UDP 或 GDP 衍生物B . UDP 或 CDP 衍生物C . ADP 或 GDP 衍生物D . TDP 或 GDP 衍生物E . ADP 或 TDP 衍生物10.胶原分子构造的表达错误的选项是A .结缔组织的主要蛋白质成分B .由 3 条右手α螺旋肽链合成C .分子组成中甘氨酸占 1 / 3D .三股螺旋的形成与脯氨酸和羟脯氨酸有关E .胶原中重复消灭的模序有 Gly-Pro- X11.以下有关纤连蛋白〔 Fn 〕的表达,错误的选项是A .血浆中 Fn 主要来自肝细胞B . Fn 为二聚体C . Fn 的一级构造由三种不同内在序列同源构造重复消灭而构成D . Fn 主要为 N- 连接糖蛋白E . Fn 对细胞的作用通过与胶原结合来完成12.以下关于层粘连蛋白〔 Ln 〕的表达错误的选项是A . Ln 是由三条多肽链通过盐键连接而成的B . Ln 是一种糖蛋白C .具有Ⅳ 型胶原结合的区域D .含有能与细胞外表受体结合的 RGD 模序E .主要存在于各组织的基底层〔二〕 B 型题A .长萜醇B .糖醛酸C .三股螺旋D .核心蛋白E .甘露糖1 .糖胺聚糖含有2 .蛋白聚糖含有3 .胶原蛋白含有4 .糖蛋白中聚糖的单糖有A .五糖核心B .核心蛋白C .核心二糖D .由葡萄糖和半乳糖构成的二糖单位E .甘油醛5 . N- 连接寡糖有6 . O- 连接寡糖有A .三股螺旋B .双螺旋C .二条多肽链D .三条多肽链E .一条多肽链7 .胶原蛋白含有8 .层粘连蛋白含有9 .纤连蛋白含有〔三〕 X 型题1 .胶原分子构造特点有A .含有三股右手螺旋B .甘氨酸占 1/3 、脯氨酸占 1/ 4C .无色氨酸D .半衰期短E .胶原中重复消灭的模序有 Gly-Pro- X2 .以下属于糖蛋白的有A .血型抗原B .凝血酶原C .胶原蛋白D .纤连蛋白E .层粘连蛋白3 .表达糖胺聚糖正确的选项是A .包括透亮质酸、肝素、硫酸软骨素B .由二糖单位重复连接而成C .与核心蛋白共价结合D .含有糖醛酸E .可分支二、是非题1.糖蛋白的聚糖主要有 N- 连接和 O- 连接型方式。
细胞基质与功能5.1. 细胞外基质熟练掌握概念和功能意义概要细胞外基质:分布于细胞外空间、由细胞分泌的蛋白质和多糖构成的网络结构,其主要成分动物细胞的胞外基质主要三种类型:1.结构蛋白:包括胶原蛋白和弹性蛋白,分别赋予细胞外基质强度和韧度,2.蛋白聚糖,由蛋白和多糖共价形成,具有高度亲水性,从而赋予细胞外基质抗压能力;3.粘连糖蛋白,包括纤连蛋白和层粘连蛋白,有助于细胞粘连到细胞外基质上。
主要功能:动物组织的构建既是多细胞相互作用的结构,又是细胞与胞外基质相互作用、相辅相成的结果。
不仅为组织的构建提供了支撑框架,还对与其接触的细胞的存活、发育、迁移、增殖、形态以及其他功能产生重要的调控作用。
还有信号转导功能。
5.1.1.理解掌握动物细胞的胞外基质5.1.1.1.胶原纤维:类型及分子结构和纤维特征;合成、修饰、组装和交联;功能5.1.1.2.弹性(弹力)蛋白纤维:结构特点、分布和功能5.1.1.3.氨基聚糖:分子结构特点;种类;特性和功能意义;透明质酸的特殊功能意义5.1.1.4.蛋白聚糖:分子结构特点;与透明质酸为轴的更大复合结构;功能意义(包括参与构成基底膜)5.1.1.5.层粘连蛋白和纤粘连蛋白:结构特点、功能意义5.1.1.6.胞间粘连分子:依赖于Ca2+的,不依赖于Ca2+的;功能意义5.1.2.掌握植物细胞的胞外基质-细胞壁:成分、结构和功能概况5.2. 细胞质基质的概念和功能5.2.1.掌握关于细胞质基质的不同概念和结构问题一、细胞质基质的概念细胞质基质是指细胞质中除去膜性细胞器之后,剩下的无定形胶状物质,占据细胞体积一半以上,内含大量水、生物大分子以及多种代谢中间产物。
二、细胞质基质的结构1.细胞质基质是一个高度有序的体系;2.细胞质基质是种黏稠的胶体,多数的水分子以水化物形式紧密结合在蛋白质和其他大分子表面的极性部位,只有部分水分子以游离态存在,起溶剂作用。
3.细胞质基质中蛋白质分子和颗粒性物质的扩散速率仅为水溶液的1/5,更大的结构如分泌泡和细胞器等固定在细胞质基质的某些部位上,或沿细胞骨架定向运动。
一.细胞外基质的定义细胞外基质是指分布于细胞外空间的蛋白质和多糖纤维等交错形成的网络胶状结构体系,或简言之为细胞成分之外的组织成分的总称。
二.细胞外基质的生物学作用细胞外基质不仅将细胞整合在一起并决立其物理性质,而且对细胞的存活、形态、功能、增殖、分化、迁務及死亡等各种生物学行为加以调节。
细胞与细胞外基质是相辅相成、互相联系的。
一方面,细胞外基质的结构和功能的异常可作为细胞组织病理改变的重要生理指标;另一方而,结构和功能异常的细胞外基质也会作用于周囤的细胞及组织器官,进而促使和导致相关病理改变的发生。
三.细胞外基质的主要组分可分为三类:①氨基聚糖与蛋白聚糖-凝胶样基质;②胶原和弹性蛋白等-纤维网架,结构蛋白:③非胶原性黏合蛋白,包括纤连蛋白和层粘连蛋白-粘附成分1.氨基聚糖和蛋白聚糖1)氨基聚糖(1)结构:重复的二糖单位聚合而成的无分支直链多糖(2)分类:氨基聚糖的分子特性及分布(3)重要特征:2.与蛋白质链不同,该碳水化合物链不会折叠成致密结构,因此氨基聚糖在基质中占据很大的空间2.氨基聚糖带负电荷,具有强烈的亲水性和吸附阳离子能力。
氨基聚糖可与水分子结合形成凝胶,结果产生膨胀压可抵抗外界压力。
☆透明质酸:结构:最简单,无硫酸基团,含有大量亲水性的负电荷基团C00-,全部是由单纯的匍萄糖醛基和乙酰氨基匍萄糖二糖结构单位重复排列聚合而成。
形态:呈无规则卷曲状功能:赋予组织弹性、抗压性,并具有润滑剂的作用,促进细胞迁移、增殖降解:透明质酸酶2)蛋白聚糖结构:是由一条称之为核心蛋白质的多肽链与硫酸氨基聚糖共价结合的髙分子量复合物,是一种含糖量极高的糖蛋白。
核心蛋白为单链多肽,在同一个核心蛋白上可同时结合一个到上百个同一种类或不同种类的氨基聚糖链,形成大小不等的蛋白聚糖单体,若干个蛋白聚糖单体又能通过连接蛋白与透明质酸以非共价键结合形成蛋白聚糖多聚体。
2.胶原和弹性蛋口1)胶原胶原是细胞外基质中的一个纤维蛋白家族,是动物体内含量最多的蛋白质。
细胞外基质的合成和组装细胞外基质是由一组复杂的分子组成的结构,与细胞相邻,填充细胞间隙,支持和维护生物组织的形态和功能。
细胞外基质在多种生物学过程中发挥着至关重要的功能,包括细胞迁移、增殖、分化和信号传导等。
本文主要介绍细胞外基质的合成和组装过程。
1.胶原蛋白的合成和组装胶原蛋白是细胞外基质最主要的成分之一,是一种具有高度结构性的蛋白质,包含许多重复序列,因此也被称为三肽重复序列。
胶原蛋白的合成是通过基因转录产生的前胶原蛋白粗分子,进入内质网内,分别于内质网下皮质和内质网腔被修饰。
内质网腔内的前胶原蛋白分子,通过一个称为PDI的蛋白质,形成了三肽链和二肽链之间的交联。
交联的前胶原蛋白分子向外运输到高尔基体,通过高尔基体和细胞内囊泡的运输到细胞外基质。
在细胞外的胶原分子与胶原受体——整合素,结合起来,形成大分子结构,并在此过程中构造出不同的比例和交联性状态的胶原纤维,最终建立起复杂的胶原纤维网。
2.透明质酸的合成和组装透明质酸是一种高分子聚糖,由葡萄糖胺和葡萄糖酸交替排列而成,是细胞外基质中的重要成分。
透明质酸的合成是通过合成透明质酸的重要酶Hyaluronan Synthase进行的。
Hyaluronan Synthase位于细胞膜上,需要Na+和K+离子协同作用。
当Hyaluronan Synthase活性受到刺激时,透明质酸的 synthase 分子将葡萄糖胺和N-acetylgalactosamine结合起来,并将它们依次添加到新合成的葡萄糖胺上,形成透明质酸链。
在透明质酸链形成后,需要通过多种作用因素,如透明质酸受体、水分子和离子,来调节透明质酸链的长度和结构。
透明质酸主要组装成胶体或凝胶状态,通过互联作用蛋白,如透明质酸结合蛋白或血凝素来稳定透明质酸分子,形成颗粒状的结构,支持细胞和细胞间的物质交换,间接影响细胞的生物学行为和功能。
3.蛋白聚糖的合成和组装蛋白聚糖是一类高度组织化、高分子量的分子复合物,是具有多种生物学功能的重要细胞外基质组分之一。
第19章糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质学习要求1.掌握糖蛋白和蛋白聚糖的概念、结构特点及功能。
2.熟悉细胞外基质的组成、结构特点及功能。
3.了解糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质的合成过程。
基本知识点在细胞膜表面和细胞间质中存在着丰富的糖蛋白和蛋白聚糖,此两者都由蛋白质部分和聚糖部分组成。
糖蛋白可分N-连接和O-连接二型,前者聚糖以共价键方式与糖化位点即Asn-X-Ser模序中的天冬酰胺的酰胺N连接,后者与糖蛋白特定Ser残基侧链的羟基共价结合。
N-连接聚糖可分成高甘露糖型、复杂型和杂合型三型,它们都是由14个糖基的长萜醇焦磷酸聚糖结构经加工而成。
每一步加工都有特异的糖苷酶和糖基转移酶参与。
糖蛋白的聚糖参与许多生物学功能。
蛋白聚糖有糖胺聚糖和核心蛋白组成。
体内重要的糖胺聚糖有硫酸软骨素、硫酸性肝素、透明质酸等。
蛋白聚糖是主要的细胞外基质成分,它与胶原蛋白以特异的方式相连接而赋予基质以特殊的结构。
细胞表面的蛋白聚糖还参与细胞黏附、迁移、增殖和分化功能。
细胞间隙填充着许多糖蛋白和蛋白聚糖等,构成ECM。
ECM是细胞完成若干生理功能所必须依赖的物质。
胶原是结缔组织的主要蛋白质成分。
常见的胶原分子可分成5型。
胶原一般由3条α肽链,以右手螺旋的方式形成三股螺旋,重复出现的Gly-Pro-X模序是三股螺旋特定空间构象所依赖的一级结构。
然后螺旋之间通过醛醇交联的方式形成侧向共价连接的胶原微纤维。
微纤维再进一步侧向排列形成胶原纤维。
Fn和Ln是普通存在于ECM中的蛋白质。
Fn由两条多肽链组成的糖蛋白,主要由成纤维细胞合成,而血浆Fn主要来自肝细胞。
Fn的广泛分布决定了它功能的多样性,在血小板聚集、组织损伤的修复、细胞增殖、分化等方面都起着作用。
Ln主要介导上皮细胞及内皮细胞黏着于基底膜,从而影响细胞的生长、分化和运动等。
自测练习题一、选择题(一)A型题1.组成糖蛋白分子中聚糖的单糖不包括A.葡萄糖B.半乳糖C.甘露糖D.岩藻糖E.果糖2.糖蛋白糖链合成场所为A.细胞膜B.细胞核C.细胞浆D.高尔基体与内质网E.溶酶体3.N-连接糖基化位点特定序列不可能是A.Asn-GLY-Ser/Thr B.Asn-Ala-Ser/Thr C.Asn-Val-Ser/ThrD.Asn-Leu-Ser/Thr E.Asn-Pro-Ser/Thr4.不带有硫酸的糖胺聚糖是A.硫酸软骨素B.肝素C.硫酸角质素D.硫酸皮肤素E.透明质酸5.胶原中最多的氨基酸是A.Ser B.Thr C.Tyr D.Gly E.Val6.细胞外基质中不含下列哪种蛋白A.胶原蛋白B.纤维蛋白C.蛋白聚糖D.纤连蛋白E.清蛋白7.下列关于糖蛋白叙述错误的是A.糖链所占分子的重量百分比一般在2%—10%B.组成糖蛋白分子中聚糖的单糖有7种C.合成糖蛋白糖链必须有长萜醇参与D.N-连接糖蛋白与O-连接糖蛋白合成的场所均是内质网和高尔基体E.糖链为分支糖链8.下列关于蛋白聚糖的叙述,错误的是A.蛋白聚糖由糖胺聚糖与核心蛋白共价连接B.蛋白聚糖分子中蛋白百分比小于聚糖C.蛋白聚糖分子中也含有N-或O-连接聚糖D.聚糖为直链型不分支E.先合成二糖单位,再延长糖链9.N-连接聚糖合成时所需糖基供体为A.UDP或GDP衍生物B.UDP或CDP衍生物C.ADP或GDP衍生物D.TDP或GDP衍生物E.ADP或TDP衍生物10.胶原分子结构的叙述错误的是A.结缔组织的主要蛋白质成分B.由3条右手α螺旋肽链合成C.分子组成中甘氨酸占1/3 D.三股螺旋的形成与脯氨酸和羟脯氨酸有关E.胶原中重复出现的模序有Gly-Pro-X11.下列有关纤连蛋白(Fn)的叙述,错误的是A.血浆中Fn主要来自肝细胞B.Fn多为二聚体,也可见多聚体←Fn为二聚体C.Fn的一级结构由三种不同内在序列同源结构重复出现而构成D.Fn主要为N-连接糖蛋白E.Fn对细胞的作用通过与胶原结合来完成12.下列关于层粘连蛋白(Ln)的叙述错误的是A.Ln是由三条多肽链通过盐键连接而成的B.Ln是一种糖蛋白C.具有Ⅳ型胶原结合的区域D.含有能与细胞表面受体结合的RGD模序E.主要存在于各组织的基底层(二)B型题A.长萜醇B.己糖醛酸(糖醛酸)C.三股螺旋D.核心蛋白E.甘露糖1.糖胺聚糖含有A→B2.蛋白聚糖含有B→D3.胶原蛋白含有4.糖蛋白中聚糖的单糖有A.五糖核心B.核心蛋白C.核心二糖D.由葡萄糖和半乳糖构成的二糖单位E.甘油醛5.N-连接寡糖有6.O-连接寡糖有A.三股螺旋B.双螺旋C.二条多肽链D.三条多肽链E.一条多肽链7.胶原蛋白含有8.层粘连蛋白含有9.纤连蛋白含有(三)X型题1.胶原分子结构特点有A.含有三股右手螺旋B.甘氨酸占1/3、脯氨酸占1/4 C.无色氨酸D.半衰期短E.胶原中重复出现的模序有Gly-Pro-X2.下列属于糖蛋白的有A.血型抗原B.凝血酶原C.胶原蛋白D.纤连蛋白E.层粘连蛋白3.叙述糖胺聚糖正确的是A.包括透明质酸、肝素、硫酸软骨素B.由二糖单位重复连接而成C.与核心蛋白共价结合D.含有糖醛酸E.可分支二、是非题1.糖蛋白的聚糖主要有N-连接和O-连接型方式。