细胞生物学学习资料(第12-15章)(6)

③参与细胞外基质信号传递。 二、弹性蛋白

弹性蛋白是弹性纤维（elastic fiber）的主要成分，主要存在于脉管壁和肺，少量存在于皮肤、肌腱和疏松结缔组织中。弹性纤维与胶原纤维共同存在，弹性纤维赋予组织弹性，而胶原纤维赋予组织抗张性。胶原和弹性蛋白的重要性在老年个体中表现最为明显。

弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，富含甘氨酸和脯氨酸。弹性蛋白的构象呈无规则卷曲状态，通过Lys残基相互交联成网状结构。 三、糖胺聚糖和蛋白聚糖

细胞形态。纤连蛋白可能涉及细胞的癌变与迁移。

此外，纤连蛋白可增强细胞间的粘连及细胞与基质的粘连，参与胚胎发育、创伤修复，促进细胞的迁移。

2、层粘连蛋白

层粘连蛋白是一种高分子糖蛋白，是由三条肽链（α、β、γ）以二硫键交联成的十字形分子。

层粘连蛋白是各种动物胚胎和成体组织基膜的主要构成组分，是胚胎发育中最早出现的细胞外基质成分。层粘连蛋白可与胞外基质成分和整联蛋白结合，在细胞表面形成网络结构并将细胞固定在基膜上，且在胚胎发1、糖胺聚糖

糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG）是由重复的而糖单位构成的长链多糖。二糖单位为氨基己糖（氨基葡萄糖或氨基半乳糖）和糖苷酸。

根据糖基连接的类型和硫酸集团的数量与位置，糖胺聚糖分为透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素和硫酸角质素。

糖胺聚糖高度亲水，富含大量负电荷，可吸引大量的阳离子，吸水产生膨胀压，赋予胞外基质抗压的能力；在细胞外形成多孔的水合胶状体，填充料胞外基质的大部分空间，提供机械支持作用。

透明质酸是一种重要的糖胺聚糖，是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质的主要成分，可结合大量水分子，赋予组织一定的抗压性。透明质酸形成的水合空间有利于细胞保持彼此分离，使细胞易于迁移和增殖，阻止细胞分化。

2、蛋白聚糖

蛋白聚糖（proteoglycan）是由糖胺聚糖和核心蛋白（core protein）共价连接形成的大分子，是糖和蛋白质的复合物，含糖量90%~95%。

在很多组织中，蛋白聚糖以单分子形式存在，具有显著的多态性，可以含有不同的核心蛋白以及长度和成分不同的多糖，分布于细胞表面、所有结缔组织和细胞外基质。蛋白聚糖可与成纤维细胞生长因子、转化生长因子β结合，有利于激素分子与细胞表面受体结合，完成信号转导。 四、纤连蛋白和层粘蛋白

纤连蛋白是高分子糖蛋白，有2个亚基通过C端形成的两个二硫键交联形成。已鉴定的FN亚基有20种以上。纤连蛋白是有同一基因编码、转录后以不同方式拼接而形成的多种异型分子。

每条FN含5~7个有特定功能的结构域，具有与细胞表面受体、胶原、血纤蛋白、硫酸蛋白多糖的高亲和性的结合部位。

纤连蛋白的细胞表面受体是整联蛋白的家族成员，有的纤连蛋白含有RGD结构域，结合细胞表面受体，介导细胞的黏着。纤连蛋白通过结合细胞表面受体和胶原等胞外基质成分，将细胞锚定在胞外基质上，参与维持

育及组织分化中具有重要作用。 五、基膜与细胞外被 1、基膜

基膜是一种特异的胞外基质结构，通常位于上皮层的基底面，厚

40~120nm，将上皮细胞与结缔组织分开。有的位于肌细胞和脂肪细胞表面、血管内皮细胞下面和施万细胞的表面。基膜的主要成分为Ⅳ型胶原、蛋白聚糖、层粘连蛋白以及巢蛋白等。

基膜不仅对结缔组织起支撑作用，同时也是调节分子以及细胞运动和渗透性屏障。

2、细胞外被

细胞外被又称糖萼，是细胞质膜表面覆盖的一层黏多糖物质，主要成分为糖蛋白和糖脂。细胞外被是细胞脂膜的正常结构成分，不仅对脂膜起保护作用，而且在细胞识别中发挥重要作用。 六、植物细胞壁

植物、真菌、藻类和原核细胞的胞外基质形成细胞壁。植物细胞壁也是由细胞分泌产生的，主要成分为多糖，包括纤维素、半纤维素、果胶质的等。植物细胞有两种细胞壁，即初生细胞壁和次生细胞壁，二者在不同阶段由细胞分泌形成。植物细胞的细胞壁赋予细胞强度，保护细胞免受损伤和病原体的侵入。

习题解答

1、细胞通过哪些方式产生社会联系？细胞社会联系有和生物学意义？

答 细胞主要通过封闭连接、锚定连接、通讯连接等主要方式产生社会联系。细胞通讯和信号转导是细胞社会联系的核心问题。

细胞社会联系的主要功能在于提供细胞之间彼此物质、信息交流的通道。在多细胞生物中，没有一个孤立的细胞，细胞彼此之间通过各种连接方式产生社会联系，进而形成和谐的细胞社会。

2、细胞连接有哪几种类型，各有何功能？

答 封闭连接：紧密连接时封闭连接的主要形式。紧密连接可阻止可溶性物质从上皮细胞层一端扩散到另一端，因此起到重要的封闭作用；同时还将上皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离，以行使其各自不同的膜功能，因此紧密连接还具有隔离和一定的支持功能。

锚定连接：根据参与的细胞骨架成分的不同分为与中间丝相连的锚定连接（如桥粒和半桥粒）、与肌动蛋白微丝相连的锚定连接（如黏合带和黏合斑）。主要功能为分散细胞间或者细胞与胞外基质间的作用力。

通讯连接：包括间隙连接、植物细胞中的胞间连丝以及化学突触三种形式。主要功能为进行细胞间信号的传导。

粘连纤高分子量糖蛋白，由2个亚基组成，在C端形成2蛋个二硫键 白 层是一种高分子糖蛋白，由3条肽链（α、β、γ）连借二硫键交联成的十字形分蛋子 白 介导细胞的黏着；参与维持细胞形态，涉及细胞的癌变与迁移，参与胚胎发育、创伤修复，促进细胞的迁移 是各种动物胚胎和成体组织基膜的主要构成组分，在细胞表面形成网络结构并将细胞固定在基膜上，在胚胎发育及组织分化中具有重要作用 自测题

3、细胞黏着分子有哪些，分别有什么功能？ 答 见学习要点。

4、胞外基质的组成、分子结构及生物学功能是什么？ 答 胞外基质的组成、分子结构及生物学功能如下表所示： 组分子结构 生物学功能 成 含量高，刚性和抗张力强度最基本结构单元为原胶大，构成细胞外基质的骨架结构，并胶原，原胶原分子间间共价交与其他组分结合形成结构与功能的原 联，呈1/4交替平行排列，复合体；参与形成结缔组织，如骨、形成胶原纤维 韧带、基膜、皮肤；参与细胞外基质信号传递 是高度疏水的非糖基化弹与胶原纤维共同存在，弹性纤维蛋白，富含甘氨酸和脯氨酸；性赋予组织弹性，而胶原纤维赋予组织构象呈无规则卷曲状态，通蛋抗张性；胶原和弹性蛋白的重要性在过Lys残基相互交联成网状白 老年个体中表现最为明显 结构 糖由重复二糖单位构成的吸引大量的阳离子，吸水产生膨胺长脸多糖，二糖单位为氨基压，赋予胞外基质抗压的能力；在细聚己糖（氨基葡萄糖或氨基半胞外形成多孔的水合胶状体，提供机糖 乳糖）和糖醛酸 械支持作用 形成多孔、吸水的胶状物，保护由糖胺聚糖和核心蛋白蛋细胞，抗挤压；可与成纤维细胞生长（core protein）共价连接白因子、转化生长因子结合，有利于激形成的巨分子，是糖和蛋白聚素分子与细胞表面受体结合，完成信质的复合物，含糖量达糖 号转导；部分蛋白聚糖参与基膜的构90%~95% 成 一、名词解释

1、cell coat 2、extracellular matrix 3、hyaluronic acid 4、anchoring junction

5、cell adhesion 6、connexon 7、细胞社会学 8、basement membrane 9、plasmodesma

10、integrin 二、填空题

1、______是动物体内含量最丰富的蛋白，约占人体蛋白总量的______以上。

2、胶原是细胞外基质中最主要的______纤维蛋白，在细胞外基质中含量最高，刚性及抗张力强度最大。 3胶原纤维的基本结构单位是（）

4糖胺聚糖是由重复的二糖单位构成的长链多糖，其二糖单位是（） 5糖胺聚糖可分为（）（）（）（）和硫酸胶质素 6（）在胚胎发育及组织分化中具有重要作用 7纤连蛋白的膜蛋白受体即为（）家族成员之一

8在胶原纤维内部，原胶原蛋白分子呈（）交替（）排列

9细胞连接根据其功能划分为（）（）和（）3种类型，其中有细胞骨架纤维参与的属于（）连接

10除极少数特化细胞外（）细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成细胞间的通信联络

11化学突触是存在于（）之间的细胞连接方式 12通讯连接的方式有（）（）和（）

13由紧密连接的嵴线中分离出的两种蛋白分别是（）和（） 14构成间隙连接的基本单位是（）

15整联蛋白识别的主要部位是配体上的（）结构，它是由（）（）和（）3种氨基酸组成的

16蛋白聚糖是由（）的丝氨酸残基共价连接形成的大分子，蛋白聚糖可与成纤维细胞生长因子、转化生长因子B（TGF-β）等多种生长因子结合，因而可视为（），有利于激素分子进一步与细胞表面受体结合，有效完成信号的传导

17大多数的免疫球蛋白超家族细胞黏着分子介导（）和（）之间的应答 18白细胞聚集到炎症部位依赖于（）参与（）的识别与黏着

19纤连蛋白的细胞表面受体是（），胞外功能区具有（）结构域 20植物细胞壁最先形成的是（），分泌合成的第二区域是（），细胞停止生长后，多数细胞还会分泌合成（） 三单项选择 1细胞外被又称（）

A糖被B细胞膜C糖脂D糖萼

2（）是胞外基质的最基本成分之一，也是动物体内最丰富的蛋白 A胶原B糖胺聚糖C纤连蛋白D弹性蛋白

3原胶原是由 （）条多肽链盘旋成的三股螺旋结构 A、一 B、二 C、三 D、四

4胶原纤维具有很高的抗张力强度，特别是（）型胶原 AⅠ B Ⅱ C Ⅲ D Ⅳ

5（）是各种动物胚胎及成体组织的基膜得主要结构组分之一 Ａ酪氨酸蛋白激酶——黏合斑激酶（FAK）Ｂ蛋白激酶ＡＣ受体酪氨酸蛋白激酶Ｄ受体酪氨酸磷酸酯酶 四判断题

１通常细胞不直接与Ⅳ型胶原或蛋白聚糖结合，而是通过层粘连蛋白将细胞锚定于基膜上（）

２层粘连蛋白是高分子糖蛋白（）

３纤连蛋白的主要功能是接到细胞黏着（） ４层粘连蛋白促进细胞迁移（）

５弹性纤维与胶原纤维共同存在，分别赋予组织以弹性及抗张性（） ６弹性蛋白是高度亲水的非糖基化蛋白（） ７植物细胞壁也含有少量糖蛋白（）

８整联蛋白是细胞表面的跨膜蛋白，是由α、β两个亚基组成的异二聚体，其胞外具有多种胞外基质组分的结合位点如纤连蛋白、层粘连蛋白和A胶原B纤连蛋白C层粘连蛋白D弹性蛋白 6（）能促进细胞迁移

A弹性蛋白B层粘连蛋白C纤维蛋白D胶原 7个体发育中出现最早的细胞外基质蛋白是（） A胶原B层粘连蛋白C纤连蛋白D蛋白聚糖

8（）可以与多种生长因子结合，作为胞外激素富集与储存库 A胶原B层粘连蛋白C蛋白聚糖D纤连蛋白 9紧密连接存在于（）

Ａ结缔组织Ｂ肌肉细胞之间Ｃ上皮细胞之间Ｄ神经细胞间 10能够封存细胞间隙的连接是（） Ａ桥粒Ｂ紧密连接Ｃ半桥粒Ｄ缝隙连接

11能够使细胞锚定静止又能诱导细胞运动迁移的是（） Ａ蛋白聚糖Ｂ层粘连蛋白Ｃ弹性蛋白Ｄ纤连蛋白 12参与黏合斑形成的是（）

Ａ纤连蛋白Ｂ弹性蛋白Ｃ层粘连蛋白Ｄ胶原 13上皮细胞与基质的链接是（） A桥粒B半桥粒C紧密连接D缝隙连接 14下列物质能够通过间隙连接的是（） ○1矿物质○2蛋白质○3氨基酸○4维生素○5多糖 A○1○5 B ○1○3○4 C○1○3○5 D○2○4 15影响间隙连接通道开逼的因素有（）

○1PH值○2钙浓度○3膜电位○4细胞受损○5连接蛋白变沟 Ａ○1○2Ｂ○1○2○3Ｃ○1○2○3○4Ｄ全部 16依赖间隙连接完成的生命活动有（）

○

1神经元间的电突触处冲动传导○2细胞吞噬○3心肌收缩○4细胞分裂○5小肠平滑肌蠕动

Ａ○1○2Ｂ○2○4○5Ｃ○1○3○5Ｄ全部

17体外培养的成纤维细胞的贴壁生长与（）有关 A桥粒B半桥粒C粘合带D黏合斑

18白细胞是通过（）黏着分子的作用滚动式地集中到炎症发生部位 Ａ钙粘蛋白Ｂ选择素Ｃ免疫球蛋白超家族Ｄ整联蛋白 19细胞黏着中完全不依赖钙离子Ca2+的是（） Ａ钙粘蛋白Ｂ选择素Ｃ免疫球蛋白超家族Ｄ整联蛋白

20整联蛋白广泛参与信号传导，其信号传递功能依赖于细胞内的（），而该酶的活化又依赖于整联蛋白与胞外基质配体结合形成黏合斑

蛋白聚糖（）

９阳离子螯合剂EDTA可以破坏Ca2+或Mg2+依赖的细胞黏着（） 10整联蛋白介导的细胞与胞外基质的粘着的典型结构为黏合斑与半桥粒（） 五、问答题

１试述细胞黏着分子的类型、特点以及细胞外基质的联系与区别 ２细胞表面由哪几种常见的特化结构？膜骨架的基本结构与功能是什么？

３整联蛋白如何参与信号转导？

４为何临床输血与献血都特别强调配型的重要性？

自测题答案

一名词解释

Cell coat（细胞外被）:又称糖花萼，指细胞质膜外表面覆盖的一层黏多糖基质，实际上细胞外被中的糖与细胞膜的蛋白分子或脂质分子是共价结合的，形成糖蛋白和脂糖，所以，细胞外被应是细胞膜的正常结构组分，它不仅对膜蛋白起保护作用，而且在细胞识别中起重要作用。

２extracellular matrix（细胞外基质）：指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。细胞外基质将细胞粘连在一起构成组织，同时，提供一个细胞外网架，在组织中或住址之间期支持作用。 ３hyaluronic acid（透明质酸）：是一种重要的糖胺聚糖，是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，尤其在早期胚胎中含量特别丰富。 ４anchoring junction（锚定连接）：是通过细胞骨架系统浆细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。根据参与连接的骨架性质不同，锚定链接可分为与中间丝相关的锚定链接和与肌动蛋白丝相关的锚定链接 ５cell adhesion（细胞黏着）：在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集形成的细胞团或组织的过程。它对胚胎发育及成体正常结构和功能都有重要的作用

６connexon（连接子）：间隙连接的基本结构单位是连接子，每个连接子由六个相同或相似的连接子蛋白构成六聚体，中间形成直径１.５nm孔道.相邻细胞膜上两个连接子对接便形成一个间隙连接单位。

７cell sociology（细胞社会学）：从系统的的观点出发，研究整体或细胞群中的细胞间的社会行为，包括细胞识别、细胞通讯和细胞间的相互作用及调节控制。

８basement membrane（基膜）：基膜是一种特异的细胞外基质结构，通常位于上皮层的基底面，厚约40－120ｎｍ 将上皮细胞与结缔组织分开。也

有的位于肌细胞和脂肪细胞表面，血管内表皮细胞下面和施万细胞表面。 ９ plasmodesma（胞间连丝）：两相邻植物细胞的质膜相连形成管状（２０－４０ｎｍ）结构，内质网从中穿过，通过该管道，使一种细胞的原生质与邻近细胞的原生质保持联系。胞间连丝可进行细胞间的通信，以及小分子溶质在相邻植物细胞间的交换。

１０ integrin（整联蛋白）：又称整合素，是细胞质膜中能够结合ＲＧＤ序列的一组受体之一，是由两种不同的亚基组成的异源二聚体，通过与胞内支架蛋白的相互作用介导细胞与胞外基质之间的粘着，整联蛋白介导的典型结构由黏合斑和半桥粒。 二填空题

１、胶原 25％ ２、水不溶性 ３ 原胶原 ４氨基己糖 糖醛酸 ５ 透明质酸 硫酸软骨素 硫酸皮肤素 硫酸乙酰肝素 ６层粘连蛋白 ７整联蛋白 ８ 1/4 平行 ９封闭连接 锚定连接 通讯连接 锚定 10高等植物11可兴奋细胞12间隙细胞 胞间连丝 化学突触13封闭蛋白 cludin 14连接子 15 RGD Arg Gly Asp 16糖胺聚糖与核心蛋白 细胞外的激素富集与储存库17淋巴细胞 免疫细胞18选择素 白细胞与血管内皮细胞19整联蛋白 RGD三肽序列 20中胶层 初生细胞壁 次生细胞壁 三选择题１－５ＤＡＣＡＣ６－１０ＣＢＣＣＢ１１－１５ＤＡＢＢＤ１６－２０ＣＤＢＣＡ

四判断题１－５对对对错对６－１０错对对对对 五问答

１、细胞黏着分子主要是位于细胞膜上的跨膜蛋白。细胞黏着分子可分为钙黏蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族、整联蛋白。钙黏蛋白介导类似细胞间的相互黏着，主要是将在细胞表面都有钙黏蛋白的细胞黏着起来。选择素主要介导导亲型的黏着。免疫球蛋白超家族分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域，既可介导同亲型的黏着，也可介导导亲型的黏着。整联蛋白是一种异源二聚体糖蛋白，介导细胞与细胞以及细胞与基质之间的黏着

细胞外基质指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络结构。动物细胞外基质主要是高相对分子质量的蛋白质，包括胶原、蛋白聚糖、糖胺聚糖、层粘连蛋白、纤连蛋白以及弹性蛋白，植物细胞的细胞壁被认为是胞外基质

二者的作用相似，共同参与细胞的连接，通常细胞不直接与Ⅳ型胶原或蛋白聚糖结合，而是通过层粘连蛋白将细胞锚定在基膜上，层粘连蛋白再通过ＲＧＤ序列与黏着分子结合

2、细胞表面常见的特化结构包括膜骨架、鞭毛、纤毛、微绒毛及细胞的变形足等，他们是细胞膜与膜内细胞骨架纤维形成的复合结构，分别与细胞形态的维持，细胞运动，细胞与周围环境的交换等功能有关。 膜骨架细胞质膜下与膜蛋白相连的纤维蛋白组成的网架结构它参与维持细胞形状协助质膜完成多种生理功能。

３整联蛋白广泛参与信号转导，主要有“由内向外”和“由外向内”两种形式。其信号传递功能依赖于细胞内的酪氨酸蛋白激酶———粘合斑激酶（FAK），而ＦＡＫ的活化又依赖于整联蛋白与胞外基质配体结合形成黏合斑，整联蛋白与其他细胞表面受体通过多种协同方式刺激细胞产生应答，调节细胞增殖、生长、生存和凋亡。

４血型抗原是人类红细胞表面的主要抗原之一，其化学成分为糖蛋白，根据其糖基差异可分为Ａ抗原、Ｂ抗原和Ｈ抗原，这三种抗原在不同

个体红细胞表现分部的差异使得人群中存在Ａ、Ｂ、ＡＢ和Ｏ型等四种不同血型。其中Ａ型个体红细胞表面为Ａ抗原，Ｂ型个体有Ｂ抗原，ＡＢ型个体有Ａ、Ｂ两种抗原，Ｏ型个体有Ｈ抗原。实际上４中血型差异仅在于

糖链中的一个糖基不同。由于相同的抗原抗体间会发生红细胞凝集反映，故临床上特别注意配血和输血时准确验血。

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