第二节 细胞外被与细胞外基

第二节细胞外被与细胞外基质•细胞表面:细胞膜细胞外被细胞外基质(植物细胞壁)细胞间的连接结构细胞表面的特化结构(如膜骨架等)一、细胞外被•1.结构组成：指细胞质膜外表面覆盖的一层粘多糖物质，实际指细胞表面与质膜中的蛋白或脂类分子共价结合的寡糖链。又称糖被或糖萼•2.功能:不仅对膜蛋白起保护作用,而且在细胞识别中起重要作用,并与细胞表面的抗原性有关。用钌红染色，电子显微镜观察到的淋巴细胞的细胞被厚约10-20nm糖被的结构和组成示意图二、细胞外基质(动物细胞)•细胞外基质是由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，或蛋白聚糖所构成的网络结构•(一)细胞外基质的组成•(二)胞外基质的功能细胞外基质的组成和可能的结构(一)细胞外基质的组成•1.结构蛋白:胶原和弹性蛋白,它们赋予细胞外基质一定的强度和韧性;构成细胞外基质的骨架结构•2.蛋白聚糖:它们能够形成水性的胶状物,具有抗挤压能力;形成细胞外基质的基质•3.粘着蛋白:纤粘连蛋白和层粘连蛋白，它们促使细胞同基质结合胶原蛋白•胶原:是细胞外最重要的水不溶性纤维蛋白，是构成细胞外基质的骨架.•胶原蛋白的基本结构单位是原胶原，原胶原是由三条α-肽链组成的纤维状蛋白质，相互拧成三股螺旋状构型，长300nm，直径1.5nm脊椎动物中胶原的合成、装配与分泌（a）胶原原纤维的分子结构与形成过程(Ⅰ～Ⅶ)；（b）胶原纤维的电镜照片胶原原纤维•胶原的功能:•胶原在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力强度最大,构成细胞外基质的骨架结构•在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适应特定功能的需要•胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号传递的调控网络中过度松弛皮肤症•弹性蛋白:是弹性纤维的主要成分。弹性纤维主要存在于韧带和脉管壁。弹性纤维与胶原纤维共同存在，赋予组织以弹性和抗张能力弹性纤维曲伸模型2.蛋白聚糖•蛋白聚糖是由糖胺聚糖以共价的形式同线性多肽连接而成的多糖和蛋白复合物,•糖胺聚糖(glycosaminoglycans，GAG)的结构:是由重复二糖单位构成的无分支长链多糖二糖单位之一是氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)+糖醛酸;糖胺聚糖的类型:透明质酸、4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。糖胺聚糖中常见的重复二糖单位氨基聚糖同蛋白质共价结合形成糖和蛋白质的复合物，称为蛋白聚糖蛋白聚糖单体的结构透明质酸作为一个长轴，将蛋白聚糖单体连接在一起，形成更大的更复杂的蛋白聚糖多聚体(透明质酸-蛋白聚糖复合物)若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合形成多聚体单个的蛋白聚糖和透明质酸-蛋白聚糖复合物直接与胶原纤维连接形成动物细胞外的纤维-网络(fiber-network)结构，蛋白聚糖的功能细胞外创造水合的、胶状的材料，形成了所谓的细胞外基质的基质软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一,赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力；蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多种生长因子结合，完成信号的传导结构:血浆纤连蛋白是二聚体,由两条相似的A链及B链组成,整个分子呈V形每个亚单位由数个结构域构成，RGD三肽序列是为细胞识别的最小结构单位功能:①介导细胞粘着:在FN的分子上既有与胶原结合的结构域，又有与细胞膜结合的结构域。这样，FN可以介导细胞外基质与细胞进行结合②影响细胞的迁移纤连蛋白(FN)纤粘连蛋白的结构Fibronectinhelpsconnecttheinsideofthecelltotheoutside层粘连蛋白结构:层粘连蛋白由一条重链和两条轻链构成;结构上呈现不对称的十字形功能:动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一;细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位：a)与Ⅳ型胶原的结合部位；b)与细胞质膜上的整合蛋白结合的Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。(二)胞外基质的功能•对细胞的形态和细胞活性的维持其重要作用•同一些生长因子和激素结合进行信号传导•结构:是细胞外基质的特异区•功能: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•形成基膜的组织和细胞:人皮肤的扫描电镜照片显示基膜将表皮细胞与底层细胞分开基膜的分子结构模型