细胞连接和黏附
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第十章细胞连接与细胞黏附一、名词解释1.细胞黏附分子(cell adhesion moleceule,CAM)2. 细胞连接(cell junetion)3.锚定连接(anchoring junction)4. 间隙连接(gap junction)5. 钙黏着蛋白(cadherin)6.整联蛋白(integrin)7. 通讯连接(communicating junction)8. 细胞黏附(cell adhesion)二、单项选择题1. 关于整联蛋白的错误叙述是A.胞外区可以识别含有RGD三肽序列的配体B.是细胞表面非依赖于Ca'或Me的异亲型细胞黏附分子C.可介导细胞和细胞、细胞与细胞外基质之间相互识别和黏附D.具有将细胞外部作用因素与细胞内部结构整合的功能E.由α和β两个亚基组成的异二聚体穿膜蛋白2.下列细胞连接中,不属于锚定连接的是A.桥粒B. 半桥粒C.紧密连接D. 黏着带E. 黏着斑3.关于细胞连接的错误叙述是A.细胞连接结构属于细胞外基质B.心肌收缩依赖于间隙连接C.紧密连接在小肠绒毛上皮细胞中具有保证物质定向运输的作用D.细胞连接的结构特征在电镜下才能观察到E.结缔组织中没有细胞连接4.连接子是间隙连接的基本单位,中间有一直径为1.5-2nm的孔道,可允许通过的分子质量上限是A. 5kDB.1kDC. 10kDD. 50kDE.60kD5. 关于细胞黏附分子的错误叙述是A.是穿膜糖蛋白B.钙黏着蛋白在胚胎发育中起重要作用C.选择素能特异性识别其他细胞表面寡糖链中的特定糖基D.整联蛋白不依赖于Ca”的调节E.免疫球蛋白家族成员不依赖于Ca”的调节6. 桥粒存在于承受强拉力的组织中,其细胞黏附分子属于A.钙黏着蛋白B.选择素C.免疫球蛋白超家族D.整联蛋白E.层粘连蛋白7. 人工合成的RGD短通过抑制血小板凝聚可治疗心绞痛,原理是合成短肚可以竞争性地阻止血小板与血浆中含有RGD序列的纤维蛋白原结合,从而预防血凝块的形成。
第十章细胞连接与细胞黏附封闭连接细胞连接锚定连接通讯连接一封闭连接(紧密连接)分布于各种上皮细胞,如消化道上皮、膀胱上皮、睾丸曲细精管生精上皮的支持细胞基部、腺体的上皮细胞管腔面的顶端侧面区域、脑毛细血管内皮细胞之间等跨膜蛋白颗粒形成的封闭索,交错形成网状,环绕每个上皮细胞的顶部,连接相邻细胞,封闭细胞间隙,防止小分子从细胞一侧经过细胞间隙进入另一侧穿膜蛋白闭合蛋白occludin 45kD的四次穿膜蛋白C端与N端均伸向细胞质封闭蛋白claudin 20-27kD的四次穿膜蛋白C端与N端均伸向细胞质胞质外周蛋白PDZ蛋白、ZO家族。
紧密连接的两个主要功能:1封闭上皮细胞的间隙,形成与外界隔离的封闭带,防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织,或从组织回流入腔中,保持内环境的稳定。
如:血脑屏障blood-brain barrier、血睾屏障blood-testis barrier保护器官免受异物伤害2形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障,维持上皮细胞的极性。
如紧密连接限制膜蛋白、膜脂分子流动性,保证在小肠上皮内胞质营养物质运转的方向性,还将上皮细胞联合成一个整体二锚定连接由细胞骨架纤维参与,存在于相互接触的细胞间或细胞与细胞外基质之间的细胞连接;主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固粘合;广泛分布于动物各种组织中,特别是上皮、心肌和子宫颈等需要承受机械压力的组织细胞与细胞间的黏着连接黏着带adhesion belt 黏着连接adhering junction 细胞与细胞外基质间的黏合连接黏着斑与肌动蛋白纤维相连的锚定连接adhesion plaque桥粒连接desmosome junction 细胞与细胞间的连接桥粒desmosome与中间纤维相连的锚定连接细胞与细胞外基质间的连接半桥粒hemidesmosome细胞内锚定蛋白intracellular anchor proteins:在细胞膜的胞质面形成一个突出的斑,并将连接复合体与肌动蛋白纤维/中间纤维相连穿膜黏着蛋白transmembrane adhension proteins:其胞质区域连接细胞内锚定蛋白,其细胞外区域与细胞外基质蛋白或相邻细胞特异的穿膜黏着蛋白(一)黏着连接是由肌动蛋白丝参与的锚定连接1黏着带位于上皮细胞紧密连接的下方,是相邻细胞之间形成的一个连续的带状结构参与形成黏着带的穿膜黏着蛋白称:钙黏着蛋白cadherin,是Ca2+依赖性细胞黏附分子胞内锚定蛋白:α、β、γ联蛋白(catenins),α-辅肌动蛋白(actinin)、黏着斑蛋白(vinculin)等,锚定肌动蛋白丝作用1在维持细胞形态和组织器官完整性2为上皮细胞、心肌细胞提供了抵抗机械张力的牢固黏合2 黏着斑位于上皮细胞基底部,是细胞通过局部黏附与细胞外基质之间形成的黏合连接参与黏着斑连接的穿膜黏着蛋白是整联蛋白integrin,也称整合素;其胞外部分与细胞外基质(纤连蛋白、胶原) 相连,胞内部分通过锚定蛋白与肌动蛋白丝相连黏着斑部位的锚定蛋白有:踝蛋白talin、α-辅肌动蛋白、细丝蛋白filamin、纽蛋白vinculin 等黏着斑在肌细胞、肌腱(主要是胶原) 形成的连接中很常见体外培养细胞常通过黏着斑附着于培养皿表面,黏着斑的形成、解离对细胞的铺展和迁移有重要意义(二)桥粒连接是由中间纤维介导的锚定连接桥粒连接广泛分布于承受强拉力的组织中,如皮肤、心肌、消化道、膀胱、子宫、阴道等处的上皮细胞之间;根据分布位置,分为:桥粒、半桥粒两种1 桥粒位于上皮细胞黏着带下方,是相邻细胞接触点上的一种类似斑点状(纽扣)的结构桥粒斑(中间纤维附着部位)由多种蛋白组成包括桥粒斑珠蛋白plakoglobin、桥粒斑蛋白desmoplakin不同组织的细胞中附着于桥粒斑的中间纤维不同胰蛋白酶、胶原酶、透明质酸酶、Ca2+螯合剂,均能破坏桥粒结构桥粒破坏:自身免疫缺陷病——天疱疮2 半桥粒上皮细胞与基膜之间的连接装置,结构仅为桥粒的一半半桥粒的胞质斑由网蛋白plectin组成,与胞内中间纤维相连;半桥粒的跨膜黏着蛋白是整联蛋白integrin、穿膜蛋白BP180,与基底膜中的层粘连蛋白结合,从而将细胞与基底膜牢固锚定在一起主要功能:把上皮细胞与其下方的基底膜连在一起,防止机械力造成的上皮组织剥离半桥粒破坏:大泡性类天疱疮;层粘连蛋白、整联蛋白α6或β4基因突变,均引起大泡性表皮松懈症,症状类似前者三通讯连接通讯连接communicating junction:进行细胞间的电信号、化学信号的通讯联系,从而完成群体细胞间的合作与协调动物组织中有两种通讯连接:间隙连接gap junction、化学突触chemical synapse(一) 间隙连接是动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式除骨骼肌细胞及血细胞外,几乎所有的动物组织细胞都利用间隙连接进行通讯连接间隙连接的基本结构单位是连接子connexon,长7.5nm,外径6nm,由6个相同或相似的跨膜蛋白——连接子蛋白connexin(都有4个保守的a螺旋穿膜区)环绕而成,中央是1.5~2nm 的亲水性通道一个连接子可以由不同连接子蛋白构成——异源连接子;也可由相同连接子蛋白构成——同源连接子不同连接子蛋白构成的连接子,在通透性、导电率、可调节性方面是不同的,其分布具有组织细胞特异性重要功能是:加强相邻细胞的机械连接介导细胞间通讯间隙连接的通讯方式代谢藕联metabolic coupling电藕联electric coupling1 代谢耦联通过连接子形成亲水性通道,允许如无机离子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸、维生素、cAMP等从一个细胞迅速进入另一个细胞内,使代谢产物迅速平均分配到相邻细胞中,在胚胎发育早期特别重要间隙连接的通透性是可以调节的,降低pH,或升高Ca2+离子浓度,均可降低间隙连接的通透性(细胞受损时,Ca2+大量进入细胞,导致间隙连接关闭,以免周围细胞受到伤害;肿瘤细胞间隙连接明显减少或丧失,失去控制)2 电耦联其连接子是种离子通道,带电的离子能通过间隙连接达到相邻细胞在具有电兴奋性的组织细胞间,广泛存在电耦联现象;带电离子通过连接子,使动作电位从一个细胞扩散到另一个细胞,速度快而准确(二)突触主要存在于神经细胞之间和神经细胞与肌细胞的接触部位突触电突触细胞间形成间隙连接速度快而准确化学突触化学突触主要存在于神经细胞之间、神经细胞与肌细胞之间的接触部位,突触间隙20nm宽,传递神经递质,引起突触后膜动作电位,速度不及电突触。
第十章细胞连接与细胞黏附细胞连接:人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外,各种组织的细胞之间按一定排列方式,在相邻细胞表面形成各种连接结构,以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性,这种细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区称为细胞连接。
(是细胞质膜局部区域特化形成的细胞间联系结构)紧密连接:通常位于上皮顶端两相邻细胞间,是相邻细胞膜共同构成的一个完全封闭液体流通的屏障,是两个细胞间紧密相连的区域,在紧密连接处的细胞质膜几乎融合并紧紧结合在一起,融合部位细胞间隙消失。
封闭索:两相邻细胞的紧密连接区域是一种“焊接线”样的带状网络,焊接线又称脊线,脊线由成串排列的特殊穿膜蛋白质颗粒构成,这种在相邻细胞膜上形成的特征性结构称封闭索。
锚定连接:是一类由细胞骨架纤维参与,存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构,其主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固黏合,广泛分布于动物各种组织中,参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和分化等多种过程。
黏着连接:与肌动蛋白丝相连接的锚定连接,又可分为黏着带和黏着斑两大类。
黏着带:位于上皮细胞紧密连接的下方,是相邻细胞间形成的一个连续的带状结构,在维持细胞形态和组织器官完整性方面具有重要作用,特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张力的牢固黏合。
黏着斑:位于上皮细胞基底部,是细胞通过局部黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接,常见于肌细胞与肌腱(主要是胶原)形成的连接中,对细胞铺展和迁移有重要意义,还可参与细胞信号转导。
桥粒连接:与中间纤维相连的锚定连接,又可分为桥粒和半桥粒两类。
桥粒:位于上皮细胞黏着带的下方,是相邻细胞间的一种斑点状的锚定连接结构。
是一种坚韧、牢固的细胞连接结构,对上皮细胞结构的维持非常重要。
桥粒连接处相邻细胞质膜的胞质侧各有一致密的胞质斑(桥粒斑),是由多种胞内锚定蛋白包括桥粒斑珠蛋白和桥粒斑蛋白构成的复合物,是中间纤维附着的部。
细胞黏附和细胞连接的区别细胞黏附和细胞连接,这听起来像是生物课上必备的两位主角,其实它们在细胞的世界里扮演着各自不同却又息息相关的角色。
想象一下,细胞就像是一个个小小的派对参加者,在这个派对上,它们有自己的方式来跟其他小伙伴们打交道。
细胞黏附就像是派对上的握手,大家见面时友好的问候。
细胞们通过一些特定的分子,像是小小的粘合剂,把彼此粘在了一起。
哎呀,就像我们在聚会上找朋友时,总得先握个手、聊聊天,不然怎么知道对方好不好呢?接下来再说说细胞连接。
这就有点像是派对上的深交。
细胞们可不满足于单纯的握手,它们想要更深入的交流。
这时候,它们会建立更复杂的连接,比如“紧密连接”、“间隙连接”等等。
这些连接就像是深厚的友谊,细胞通过这些连接共享资源,互相沟通。
这种联系让细胞们的“社交圈”变得更加紧密。
就好比你和你的好朋友之间,总是能心有灵犀,默契得很,哪怕不说话,彼此也能理解对方的心情。
细胞黏附的过程简直就像是日常生活中那种初见的场合。
想想看,我们在新环境中总会有点拘谨,先通过一些简单的互动来打破尴尬。
这时候,细胞们的黏附分子就起了大作用,像是牵线搭桥,帮助细胞找到属于自己的“朋友圈”。
这些分子在细胞表面,负责抓住相邻细胞,保持一定的距离和亲密感。
细胞黏附的好处多多,让它们能够形成组织、器官,甚至整个生物体,简直就是团结就是力量的真实写照。
而细胞连接则像是一个个老朋友之间的默契,建立起更为牢固的关系。
紧密连接就像是朋友之间的秘密,不让其他人轻易插入,保证了彼此的安全感;而间隙连接则像是朋友之间的心灵沟通,传递信号、共享营养。
这种亲密的互动让细胞在整个组织里能够协调运作,正所谓“同舟共济,风雨同舟”。
哎,细胞黏附和细胞连接就好比一场没有尽头的派对,黏附是开场的热情问候,连接则是渐渐升温的友谊。
虽然它们的功能有所不同,但却都是生命这个大派对上不可或缺的一部分。
细胞们通过黏附初步建立联系,然后通过连接不断深化关系。