第七篇_细胞外基质和细胞外被

细胞外基质Extracellular Matrix细胞外基质extracellular matrix，ECM•细胞外基质是机体发育过程中由细胞分泌到细胞外间隙的各种生物大分子，组装构成的结构精细的网络，分布于细胞和组织之间，细胞周围或形成上皮细胞的基膜，将细胞与细胞或细胞与基膜相互联系，构成组织与器官，使其连成有机整体。

结构：指存在和分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。

主要功能：构成支持细胞的框架，负责组织的构建；对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。

胞外基质的信号功能Cells surrounded by spaces filled with extracellular matrix.The particular cells shown in this low-power electron micrograph are those in an embryonic chick limb bud. The cells have not yet acquired their specialized characteristics.细胞外基质不同于以共价键形式结合于膜脂、膜蛋白上的多糖链细胞被。

其主要是通过与细胞膜中的整联蛋白结合而构成细胞间相互联系的结构网络。

细胞外基质的主要组分一、氨基聚糖和蛋白聚糖细胞外基质的物理性质主要受细胞外基质中蛋白聚糖所携带的多糖基团的影响，蛋白聚糖是由GAG以共价的形式同线性多肽连接而成的多糖和蛋白复合物。

氨基聚糖是由氨基己糖（N–氨基葡萄糖或N–氨基半乳糖）和葡萄糖醛酸二糖结构单位重复排列聚合形成的不分支链状多糖。

氨基聚糖可在细胞外创造水合的、胶状的材料，形成了所谓的细胞外基质的基质。

氨基聚糖中常见的重复二糖单位蛋白聚糖是由核心蛋白质的丝氨酸残基与氨基聚糖共价结合的产物透明质酸在细胞外基质中，透明质酸既能参与蛋白聚糖的形成，又能游离存在。

细胞外基质的研究
细胞外基质，也被称作细胞间质，是组织与细胞之间的关键环节。

它由蛋白质、糖类和其他分子组成，并占据着绝大部分的细胞外空间。

由于它的重要性和存在，细胞外基质一直是科学家们在体外细胞研究中所致力
解决的问题。

正因为这些研究，许多人们已经理解了体内细胞外结构的多样性、细胞的生长以及疾病的原因。

在细胞外基质中的主要结构是蛋白质分子。

其中一个被广泛研究的是胶原蛋白。

这个蛋白质对皮肤、骨骼、赋形态的结构以及我们所有紧张的器官都至关重要。

事实上，一些人被指出有胶原蛋白基因缺乏症，这些人可能会被遗传性的疾病困扰。

除了胶原蛋白，细胞外基质包括有成纤维细胞基质、弹性纤维和透明质酸（一
种泡沫状粘多糖物质）。

这些也都是科学家们在研究细胞外基质中发现的。

尽管细胞外基质中的大多数结构都至关重要，但还有一些结构成本段的研究所
发现。

其中一个是间充质基质-一种重要的矩阵，它涉及细胞附着、细胞与其他细
胞之间的信号传递和分子正在发生的变化。

另一个被广泛研究的细胞外基质分子是透明质素-这是一种非常牛逼、非常吸
水分子，它被认为是许多重要的细胞质和细胞层间质的主要成分。

除了润滑作用，它还可以调节基因表达和细胞维度的不同问题。

最后，研究细胞外基质也发掘了它的其他重要性能。

例如，过度的细胞外基质
是与纤维化疾病、肺气肿和以及晚期癌症等疾病的发生有关。

此外，许多疾病基因都与细胞外基质相关，这表明需要在这个领域继续进行研究，以加深我们对这个领域的理解。

细胞外基质名词解释细胞外基质（extracellularmatrix，ECM）是构成细胞外环境的特殊结构，它也是细胞增殖、迁移和形态改变的基础。

它既可以作为一种独立的结构，可以支持细胞的生长和分化，也可以作为细胞外活动的调节器，参与细胞外信号传导和活性物质的调节转运等。

细胞外基质的种类比较多，主要有水凝胶类、矿物质类和蛋白质类三大类。

水凝胶类细胞外基质主要是由糖聚糖和多聚糖构成，其中糖聚糖以多糖分子链、支链和定位结合而形成三维结构网络。

糖聚糖在细胞外环境中有着重要的作用，它可以支撑细胞的内墙，提供细胞内高度可控的空间环境，促进细胞的增殖分化；另外，它还可以结合细胞外的特殊蛋白，抑制细胞的迁移，是细胞的稳定界面。

矿物质是另一类细胞外基质，主要有磷酸钙、碳酸钙和硅酸盐。

其中磷酸钙和碳酸钙具有很强的钙离子结合能力，可以控制多种无机物质的吸收和释放，硅酸盐是细胞外环境中的流体结构成分，它可以抵抗压力，支撑细胞多孔网络结构。

蛋白质是细胞外基质中最为重要的组分，它构成细胞外基质的支链和骨架，是细胞的重要组成部分。

一般来说，蛋白质细胞外基质主要分为胶原蛋白、凝血酶原及附着素三大类。

胶原蛋白具有优质的粘度和弹性，具有良好的抗拉应力，能有效抵抗压力，并可以作为细胞移动的滑轨，促进细胞的迁移与增殖。

凝血酶原则是由大量的凝血酶原分子组成，可以参与细胞外信号传导，促进细胞的活性物质的释放和调节转运。

附着素是一类特殊的细胞外基质蛋白，具有高度特异性的附着力，可以紧密结合细胞表面，阻止细胞的漂移，控制细胞的形态和迁移。

细胞外基质是细胞环境的基础，其各种组分的功能是互补的、共生的，不仅能为细胞提供良好的生长环境，也能调节细胞的活动，保持其正常的形态，并参与细胞外信号传导。

细胞外基质与细胞的关系既有相互制约又有促进作用，对细胞的增殖、迁移和发育具有重要的影响，是细胞生长发育中不可或缺的一部分。

总之，细胞外基质是形成细胞外环境的最重要组成部分，它可以作为细胞增殖、发育和迁移的基础，也是细胞外活动的调节器，抑制细胞的迁移，支撑细胞墙，参与细胞外信号传导和活性物质的调节转运。

细胞外被的名词解释
细胞外基质是指细胞外的一种结构，它是由细胞分泌的一种复杂的混合物，包括蛋白质、多糖和其他分子。

细胞外基质存在于细胞外，填充了细胞之间的空间，起着支持、保护和信号传导的重要作用。

从结构上来看，细胞外基质可以分为两个主要部分，一是基质囊，它是由纤维蛋白和其他分子组成的网状结构，提供了细胞外的支持和稳定性；二是基质液，它是一种黏稠的液体，其中包含了许多溶解的蛋白质和多糖，这些物质对于细胞的生存和功能发挥起着至关重要的作用。

细胞外基质在细胞生物学中扮演着重要角色。

首先，它提供了细胞外的支持结构，保持了组织的形态和稳定性。

其次，细胞外基质参与了细胞间的相互作用，包括细胞黏附、细胞迁移和信号传导等过程。

此外，细胞外基质还参与了细胞的生长、分化和再生等生理过程。

总的来说，细胞外基质是细胞外的一种重要结构，它不仅提供
了细胞外的支持和稳定性，还参与了细胞间的相互作用和生理过程，对于维持生命活动起着至关重要的作用。

细胞外基质的概念
细胞外基质，也称为基质，是指细胞外空间中由分泌的分子物质、纤维蛋白和细胞骨架支架组成的非细胞成分。

细胞外基质是细胞周围的基础结构，对于细胞形态、生长和分化以及组织和器官形成等过程都起到了重要作用。

细胞外基质的成分包括纤维蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白以及许多其他的分子。

这些分子通常是由细胞分泌到外部，并通过细胞表面或互相之间的相互作用形成一个三维网状结构，成为细胞所处的环境。

细胞外基质在细胞生物学中有多种功能。

它能够提供细胞所需的物理支持，帮助细胞形成形态和结构。

此外，细胞外基质还能够为细胞提供信号和反应许多信号分子，以调节细胞增殖、分化和生存。

对细胞外基质的研究有助于理解细胞外基质对细胞功能的影响，对组织修复和生物材料设计等方面也有重要的应用价值。

而针对不同组织中细胞外基质成分和其调控机制的不同性，设计合适的细胞外基质材料，通过注入细胞外基质成分培育出自然的人造骨骼和软组织等等能对人类健康和医学事业带来深远的影响.。

简述细胞外基质成分
细胞外基质是细胞外的一种复杂的结构体系，由水基质、纤维形成的网状结构和分布其中的细胞因子组成。

1. 水基质：细胞外基质中的主要成分是水，占据基质的大部分空间。

水基质提供了一个适宜的环境，使得细胞能够在其中进行各类生化反应。

2. 纤维：细胞外基质中的纤维是由胶原蛋白、弹力蛋白等构成的，它们形成了网状结构，提供了组织的结构和支撑。

胶原蛋白是最主要的成分，它具有高强度和耐久性。

3. 细胞因子：细胞外基质中还含有多种生物活性分子，如生长因子、细胞因子等。

这些分子可以调控细胞的生长、分化、迁移和修复等功能。

它们与细胞外基质中的纤维相互作用，共同调节细胞和组织的活动。

细胞外基质的成分对细胞的功能和行为有重要影响。

它不仅提供了细胞的物理支持，还参与了调节细胞的生长、迁移和分化等过程。

细胞外基质的组成和结构变化与多种疾病的发生和发展密切相关，因此对其研究具有重要意义。

细胞和细胞外基质之间的相互作用是细胞生物学中的重要话题之一。

细胞外基质是细胞外的三维结构，包括各种蛋白质、糖类、水分子、离子和细胞外间质等成分。

这些成分影响着细胞的生长、分化、细胞周期、信号传导、细胞与细胞之间的粘附、细胞间相互作用和移动等多个过程。

本文将从细胞外基质的组成和细胞与细胞外基质的相互作用等方面进行探讨。

一、细胞外基质的组成细胞外基质有多种成分，其中最重要的是蛋白质。

蛋白质是细胞外基质的重要组成部分，也是影响细胞和基质相互作用的主要因素之一。

细胞外基质的蛋白质包括胶原蛋白、纤维连接蛋白、表皮细胞附着素和纤溶酶等。

这些蛋白质形成了肌腱、韧带、弹性组织和软骨等。

除了蛋白质，细胞外基质中还有一些糖类，这些糖类可分为硫酸肝素和软骨素。

这些糖类对细胞生长、生物化学反应和基质稳定性等方面都有着重要的影响。

另外，细胞外基质中还有一些水分子和离子等成分。

水分子是细胞外基质中数量最多的成分之一，水分子对细胞和基质之间的交互作用有着重要的影响。

二、细胞与细胞外基质的相互作用细胞外基质对细胞有很大的影响，这种影响通常通过细胞外基质蛋白质分子与细胞表面蛋白质相互作用来实现。

这种相互作用有着非常重要的生物学意义，对细胞的生长、分化、细胞周期、信号传导、细胞与细胞之间的粘附、细胞间相互作用和移动等多个过程都有着直接或间接的影响。

1. 细胞与细胞外基质的黏附细胞与细胞外基质之间的相互作用，最显着的表现是细胞附着和黏附。

细胞的附着和黏附通过细胞表面蛋白质与基质蛋白质相互结合来实现。

在此过程中，有一些蛋白质是非常重要的，如纤维连接蛋白和表皮细胞附着素等。

这些蛋白质使细胞表面特异受体与基质结合，并通过细胞骨架的调节来形成有机系统，从而实现细胞与基质之间的黏附。

2. 细胞与细胞外基质的信号传导细胞外基质还能参与细胞内的信号传导。

一些蛋白质在基质中起到信号分子的作用，这些信号可以通过细胞表面的受体结合从而启动一系列的信号传导通路，对细胞产生影响。

细胞外基质及其对细胞生命活动的调控细胞外基质对于细胞的生长、分化、迁移以及细胞与细胞之间的相互作用都起到了重要的作用。

细胞外基质不仅是一个柔软、粘稠的胶状物，它还能影响细胞的形态和功能。

本篇文章将从结构、生理、病理三个方面来探究细胞外基质的作用。

一、结构细胞外基质是一类复杂的生物分子体系，它由多种大分子基质组成，如纤维素、蛋白质、糖基化物等。

细胞外基质的主要成分是胶原蛋白，也是丰富的蛋白质，能够产生强力的张力，给予细胞足够的支撑和弹性。

此外，还有一些关键的蛋白质存在于细胞外基质中，如纤维连接蛋白、粘连蛋白、弹性蛋白等。

这些蛋白质的作用不同，包括细胞间的粘连、细胞和基质间的贴合、控制基质的生物学特性等许多方面。

细胞外基质的好处是细胞形态的控制，以及对细胞迁移的控制和影响。

胶原蛋白是一种丰富的蛋白质，能够提供足够的张力和支撑。

这种胶原蛋白的束缚，可以限制细胞在特定区域的迁移，从而控制细胞的移动方向和速度。

纤维连接蛋白和粘连蛋白则可以将细胞牢固地固定于基质上，从而防止细胞失去其位置和方向。

相反地，当这些蛋白质的表达过程出现问题时，细胞间的粘连、贴合和移动方向会发生改变。

二、生理作用细胞外基质的重要作用是通过调节细胞-基质相互作用来控制细胞功能。

通过不同的生理和生物学特性，细胞外基质可以调节细胞生长、分化、特异性和周期等生命活动。

1、细胞生长细胞外基质对细胞生长的影响可以通过胶原纤维等支撑性结构实现。

当细胞稳定地定位时，胶原蛋白能够提供一个生长垫，这能促进细胞增殖和分化。

2、细胞分化细胞外基质可以通过调节因子、代谢组分和相应的受体激活，作用于细胞分化的决定子。

相对于其他结构基质，我们可以更好地理解细胞外基质如何控制并维持细胞。

通过适当的信号转导，细胞可以从一种状态出生，然后进行某种特异性发育。

细胞外基质的作用是非常重要的，它们可以与细胞中的环境进行通信并维护每个细胞的生命活动。

3、细胞运动细胞外基质对于细胞运动的控制同样非常重要。

细胞外被及外基质4.3.1细胞外被细胞表面包括细胞被(cell coat)和细胞质膜1.概念：细胞质膜通常是由覆盖在细胞表面的保护层保护着，这种保护层即是细胞被。

由于这层结构的主要成份是糖，所以又称为糖萼(glycocalyx)。

2.成分：糖蛋白和蛋白聚糖。

这些糖蛋白和蛋白聚糖都是在细胞内合成的，然后分泌出来并附着到细胞质膜上。

3.作用（1）保护：如消化道、呼吸道、生殖腺等上皮细胞的外被有助于润滑、防止机械损伤，同时又可保护上皮组织不受消化酶的作用和细菌的侵袭。

植物和细菌的细胞壁不仅可以保护细胞质膜和细胞器，同时还赋予细胞以特定的形状。

革兰氏阳性菌的细胞壁是一种蛋白聚糖，图4-15细胞的外被青霉素通过抑制它的合成从而抑制细菌的生长。

（2）参与细胞与环境的相互作用，参与细胞与环境的物质交换，细胞增殖的接触抑制、细胞识别等。

4.3.2细胞外基质植物细胞的表面结构是细胞壁，而动物细胞的表面结构是细胞外基质1.外基质概念：分布于细胞外空间（如细胞之间或细胞表面），由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络结构。

2.外基质成分（1）结构蛋白——胶原蛋白，弹性蛋白。

它们赋予细胞外基质一定的强度和韧性，并赋予组织抗张力。

（2）连接蛋白——层粘连蛋白，纤连蛋白。

它们促使细胞同基质结合。

（3）多糖——胺聚糖和蛋白聚糖。

它们能够形成水性的胶状物，增加组织耐压性。

3.外基质功能（1）结构蛋白赋予组织弹性和柔韧性，使组织具有抗张力（2）多糖吸水向外膨胀，使组织具有抗压力（3）连接蛋白将细胞外基质通过跨膜蛋白与细胞连接起来概括为：细胞间粘着；保护作用；维持细胞外环境（调节细胞周围的物质浓度）；过滤作用等等。

在形态发生中作用重大，包括：细胞迁移、增殖、形态变化、分化、保护、组建等4.结构：蛋白作为基质的骨架和连接细胞，多糖填充其间。

生物学中的细胞外基质与细胞相互作用在人类的身体内，数不清的细胞不断地进行交互和协作，从而保持身体的正常运转。

这些细胞不仅只是互相沟通，还需要与周围的环境相互作用。

这个环境被称为细胞外基质或者基质。

细胞与细胞外基质之间的相互作用在生物学中得到了广泛的研究与探讨。

本文将探讨细胞外基质的作用以及它与细胞之间的相互作用。

一、细胞外基质的作用1. 提供支撑我们的身体可以保持形状，主要是因为细胞外基质提供了支撑作用。

细胞外基质构成了很多种类的纤维状蛋白质，如胶原纤维，弹性纤维，网状纤维等等。

这些纤维状蛋白质可以与其他分子相互作用，形成一个庞大的支架，从而维持了细胞外基质的结构。

2. 保护和分隔细胞外基质还有着保护和分隔的作用。

在某些情况下，免疫系统会攻击我们自己的组织，形成自体免疫病。

而对于我们的身体而言，细胞外基质能够充当护盾来防止我们自己的免疫系统攻击自己的组织。

另一方面，细胞外基质还可以将各种不同类型的组织分割开来，防止细胞之间的杂乱无章的繁殖。

3. 调节信号传递细胞与身体周围的环境通过细胞外基质进行信号传递。

许多细胞与细胞之间的信号在细胞外基质中进行调节，从而实现协调性。

细胞外基质能够发挥这样的作用，是因为它可以捕捉和释放许多不同的信号分子，从而实现细胞之间的通信和协作。

二、细胞和细胞外基质的相互作用细胞和细胞外基质之间的相互作用是动态的。

因为细胞不断地分泌，摆脱，修复细胞外基质，从而影响了细胞与细胞外基质之间的相互作用。

1. 细胞粘附细胞在细胞外基质上与其他细胞之间粘附的秘密在于细胞可行的运动。

细胞外基质可以促进细胞的粘附和移动，这是由一些与细胞表面结合的分子所决定的。

例如，在细胞表面上存在多种受体和配体对，它们可以相互结合，从而实现细胞的粘附。

这种相互作用是非常重要的，因为细胞必须借助细胞外基质获得支撑和定向移动。

2. 信号传递细胞外基质不仅通过物理和化学信号直接影响细胞，还可以影响细胞内的信号传输，从而影响细胞的行为和功能。

细胞外基质概念
1、细胞外基质是什么
细胞外基质（ECM），又称细胞间基质，是指在细胞之外所形成的一种特殊的细胞外环境，由蛋白质、碳水化合物和其他结构组成。

细胞外基质在细胞的生长、分化和细胞层之间的迁移中发挥着重要作用，对于形成细胞间交流和调节具有重要的功能。

细胞外基质的发生和消退受多种分子信号的控制，是细胞的特性发现和调节的重要枢纽，是细胞间相互作用的基础。

2、细胞外基质的作用
细胞外基质具有众多重要的生物学功能：
（1）参与细胞的生长、分化和增殖。

（2）提供细胞的支撑和抗拉强度，参与组织形成的过程。

（3）参与细胞以及细胞层之间的迁移。

（4）影响细胞的衰老过程，参与免疫应答以及机体抗病毒的能力。

（5）参与细胞和分子之间的相互作用，调节细胞的活动频率。

3、细胞外基质的组成
细胞外基质由蛋白质、碳水化合物以及非碳水化合物等结构组成。

其中，蛋白质是基质的主要组成部分，主要包括胶原蛋白、纤维素、钙粒蛋白以及其他蛋白质等。

碳水化合物构成较少，主要包括多糖、糖蛋白和糖酰胺等。

非碳水化合物有磷酸脂和其他类似物质。

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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定其物理性质，而且对细胞的存活、形态、功能、增殖、分化、迁移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；另一方面，结构和功能异常的细胞外基质也会作用于周围的细胞及组织器官，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：(3)重要特征：1.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COO-，全部是由单纯的葡萄糖醛基和乙酰氨基葡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高分子量复合物，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.胶原和弹性蛋白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。

细胞外被名词解释细胞生物学-回复
细胞外被是指细胞外基质中与细胞外膜紧密相连的一层羧基末端修饰的
糖蛋白，其主要功能是参与细胞与其周围环境的互动和细胞间的相互识别。

细胞外被主要由糖蛋白构成，这些糖蛋白含有大量羧基末端修饰的糖链。

这些糖链在细胞外环境中可以通过与其他细胞表面的分子或结构之间形
成特异性的相互作用，从而实现细胞间的相互识别。

细胞外被还可以通过与细胞外环境中的分子结合，调控细胞外环境中的信号传导和信号转导通路，对细胞的生存和功能发挥重要作用。

细胞外被不仅存在于动物细胞中，也广泛存在于植物细胞和微生物细胞中。

在动物细胞中，细胞外被主要存在于胞外基质中，如细胞外基质中胶原蛋白、纤维连接蛋白等的结构中。

在植物细胞中，细胞外被分布在细胞壁中，参与调节细胞壁的组成和结构。

在微生物细胞中，细胞外被通常存在于细胞的表面，起到保护细胞和与宿主细胞的相互作用的作用。

总之，细胞外被是一种与细胞外膜紧密相连、含有羧基末端修饰的糖蛋白，在细胞与其周围环境的相互作用中发挥重要作用。