细胞学作业第十七章--细胞的社会联系
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一、细胞通过哪些方式产生社会联系?细胞社会联系有何生物学意义?细胞黏着、细胞连接、细胞通讯以及细胞与胞外基质的相互作用,构成复杂的细胞社会。
细胞社会联系在胚胎发育、组织构建等过程中尤为重要。
细胞的社会联系体现在细胞与细胞间、细胞与胞外环境甚至机体间的相互作用、相互制约和相互依存。
在胚胎发育中,胚胎细胞通过细胞社会的联系彼此交流信息,以决定细胞的行为和命运,包括结构和功能分化、位置以及生死抉择等。
细胞社会联系是组织建成、维持及修复的最主要保障。
神经细胞、免疫细胞以及内分泌细胞通过社会性联系,共同参与并维持机体的稳态平衡。
二、细胞连接有哪几种类型,各有什么功能?动物细胞有三种类型的连接∶紧密连接,粘着连接,间隙连接,每一种连接都具有独特的功能∶封闭(紧密连接)、粘着(斑形成连接)和通讯(间隙连接)。
这三种类型的细胞连接中,粘着连接最为复杂,并且易同细胞粘着相混淆。
根据粘着连接在连接中所涉及的细胞外基质和细胞骨架的关系又分为四种类型:桥粒、半桥粒、粘着带和粘着斑。
三、细胞黏着分子与胞外基质成分有哪些,分别有什么功能?细胞黏着分子可大致分为五类:钙粘素、选择素、免疫球蛋白超家族、整合素及透明质酸粘素。
钙粘素,选择素,免疫球蛋白超家族,整合素,透明质酸粘素钙粘素的作用主要有以下几个方面:1.介导细胞连接,在成年脊椎动物,E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主要CAM,是粘合带的主要构成成分。
桥粒中的钙粘素就是desmoglein及desmocollin。
2.参与细胞分化,钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体组织(尤其是上皮及神经组织)的构筑有重要作用。
在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用(粘合、分离、迁移、再粘合),从而通过细胞的微环境,影响细胞的分化,参与器官形成过程。
3.抑制细胞迁移,很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消失,以致癌细胞易从瘤块脱落,成为侵袭与转移的前提。
第17章在多细胞生物体内,细胞通过多种途径与机体的其他细胞建立起结构、物质及信息的社会联系。
除了细胞通讯使信号细胞与靶细胞产生社会联系外,细胞间或细胞与胞外基质间通过细胞识别与黏着,形成细胞连接,使多细胞生物体中相邻细胞或细胞与胞外基质间在形态建成、组织构建等方面产生社会联系。
细胞的社会性对细胞的存活、发育、迁移、增殖、形态以及基因的差异表达,对组织形成、个体构建发挥了重要的结构与信号作用。
在多细胞机体中,细胞之间的连接主要有3种类型:以紧密连接为代表的封闭连接可形成渗透屏障,阻止溶液中的分子沿细胞间隙进入体内,同时还起到隔离膜蛋白和膜脂分子及维持上皮细胞极性作用;锚定连接是中间丝(桥粒、半桥粒)或微丝(黏合带和黏合斑)将相邻的细胞或细胞与胞外基质连接在一起,以形成坚韧有序的细胞群体、组织与器官;通讯连接(包括间隙连接和化学突触)则在细胞之间的代谢偶联、信号转导等过程中起重要作用。
高等植物细胞之间通过胞间连丝来进行物质交换与相互联系。
细胞识别与黏着由位于细胞表面的黏着分子介导,这些分子包括钙黏蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族以及整联蛋白家族。
钙黏蛋白对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。
选择素主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,帮助白细胞从血液进入炎症部位。
免疫球蛋白超家族分子大多介导淋巴细胞和免疫应答所需要的细胞之间的黏着。
整联蛋白主要介导细胞与胞外基质间的黏着,参与信号传递,调节细胞增殖、生长、生存、凋亡等重要生命活动。
胞外基质的基本成分是由胶原蛋白与弹性蛋白组成的蛋白纤维和由糖胺聚糖与蛋白聚糖形成的水合胶体构成的复杂的结构体系。
胞外基质不仅赋予组织以抗压和抗张力的机械性能,而且还与细胞的增殖、分化和凋亡等重要生命活动有关。
细胞壁是植物细胞的胞外基质,主要成分是纤维素、半纤维素、果胶质和伸展蛋白等。
细胞壁不仅起支持与保护作用,而且其中的某些寡糖具有信号分子的作用。
一、细胞通过哪些方式产生社会联系?细胞社会联系有何生物学意
义?
细胞黏着、细胞连接、细胞通讯以及细胞与胞外基质的相互作用,构成复杂的细胞社会。
细胞社会联系在胚胎发育、组织构建等过程中尤为重要。
细胞的社会联系体现在细胞与细胞间、细胞与胞外环境甚至机体间的相互作用、相互制约和相互依存。
在胚胎发育中,胚胎细胞通过细胞社会的联系彼此交流信息,以决定细胞的行为和命运,包括结构和功能分化、位置以及生死抉择等。
细胞社会联系是组织建成、维持及修复的最主要保障。
神经细胞、免疫细胞以及内分泌细胞通过社会性联系,共同参与并维持机体的稳态平衡。
二、细胞连接有哪几种类型,各有什么功能?
动物细胞有三种类型的连接∶紧密连接,粘着连接,间隙连接,每一种连接都具有独特的功能∶封闭(紧密连接)、粘着(斑形成连接)和通讯(间隙连接)。
这三种类型的细胞连接中,粘着连接最为复杂,并且易同细胞粘着相混淆。
根据粘着连接在连接中所涉及的细胞外基质和细胞骨架的关系又分为四种类型:桥粒、半桥粒、粘着带和粘着斑。
三、细胞黏着分子与胞外基质成分有哪些,分别有什么功能?
细胞黏着分子可大致分为五类:钙粘素、选择素、免疫球蛋白超家族、整合素及透明质酸粘素。
钙粘素,选择素,免疫球蛋白超家族,整合素,透明质酸粘素
钙粘素的作用主要有以下几个方面:
1.介导细胞连接,在成年脊椎动物,E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主要CAM,是粘合带的主要构成成分。
桥粒中的钙粘素就是desmoglein及desmocollin。
2.参与细胞分化,钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体组织(尤其是上皮及神经组织)的构筑有重要作用。
在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚胎细胞间
的相互作用(粘合、分离、迁移、再粘合),从而通过细胞的微环境,影响细胞的分化,参与器官形成过程。
3.抑制细胞迁移,很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消失,以致癌细胞易从瘤块脱落,成为侵袭与转移的前提。
因而有人将E钙粘素视为转移抑制分子。
选择素(selectin)属亲异性CAM,其作用依赖于Ca2+。
主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘合。
已知选择素有三种:L选择素、E选择素及P选择素。
P选择素贮存于血小板的α颗粒及内皮细胞的Weibel-Palade小体。
炎症时活化的内皮细胞表面首先出现P选择素,随后出现E选择素。
它们对于召集白细胞到达炎症部位具有重要作用。
E选择素存在于活化的血管内皮细胞表面。
炎症组织释放的白细胞介素I(IL-1)及肿瘤坏死因子(TNF)等细胞因子可活化脉管内皮细胞,刺激E选择素的合成。
L选择素广泛存在于各种白细胞的表面,参与炎症部位白细胞的出脉管过程。
白细胞表面L选择素分子上的sLeA与活化的内皮细胞表面的P选择素及E选择素之间的识别与结合,可召集血液中快速流动的白细胞在炎症部位的脉管内皮上减速滚动(即通过粘附、分离、再粘附……,如此循环往复),最后穿过血管进入炎症部位。
炎症一开始即启动白细胞的功能变化,各种选择素均使血管中白细胞的运动减慢而形成滚动状态,其中P-选择素和L-选择素在缺血-再灌注过程中的作用更大。
免疫球蛋白超家族(Ig-superfamily,Ig-SF)包括分子结构中含有免疫球蛋白(Ig)样结构域的所有分子,一般不依赖于Ca2+。
免疫球蛋白样结构域系指借二硫键维系的两组反向平行β折叠结构。
除免疫球蛋白外,还包括T细胞受体,B细胞受体,MHC及细胞粘附分子(Ig-CAM)等。
有的属于亲同性CAM,如各种神经细胞粘附分子(N-CAM)及血小板-内皮细胞粘附
分子(Pe-CAM);有的属于亲异性CAM,如细胞间粘附分子(I-CAM)及脉管细胞粘附分子(V-CAM)等。
I-CAM及V-CAM的配体都是整合素。
整合素(integrin)大多为亲异性细胞粘附分子,其作用依赖于Ca2+。
介导细胞与细胞间的相互作用及细胞与细胞外基质间的相互作用。
几乎所有动植物细胞均表达整合素。
细胞粘附素按功能分类可分为2类:①存在于淋巴细胞上,通过与Ig家族中的CAM结合而介导异型性细胞间的粘附。
②作为各种ECM的配体,介导细胞与ECM的粘附,从而控制细胞与基膜的结合,以及细胞的游走。
如在整合素β1和β3亚家族就有LN、CL、FN、FB、VN等ECM受体的机能。
透明质酸粘素(hyaladherin)包括可结合透明质酸糖链的一类分子,具有相似的氨基酸序列和空间构象。
细胞外基质,由细胞分泌到细胞外间质中的大分子物质,构成复杂的网架结构,支持并连接组织结构、调节组织的发生和细胞的生理活动。
在生物学、细胞外间质或细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)是动物组织的一部分, 不属于任何细胞。
细胞外间质决定结缔组织的特性。
细胞外基质是由动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子, 主要是一些多糖和蛋白, 或蛋白聚糖。
细胞外基质对于一些动物组织的细胞具有重要作用。
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。
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