章细胞外基质ppt课件

1、第六章细胞外基质(Extracellularmatrix)n*定义：多细胞生物体的组织中除了细胞成分外，在细胞之间尚存在有非细胞性的细胞间物质，它们是由一些蛋白质和多糖大分子构成的精细有序的构造网络。这些存在于细胞间的大分子构造称为细胞外基质。胶原胶原层黏连蛋白层黏连蛋白纤连蛋白纤连蛋白细胞外基质的成分细胞外基质的成分 细胞外基质细胞外基质EM)EM)与细胞外被与细胞外被(CC)(CC)的不同之处的不同之处EMEM是经过与细胞质膜中的是经过与细胞质膜中的EMEM受体结合，同细胞受体结合，同细胞建立了相互关系。实践上建立了相互关系。实践上EMEM是细胞的分泌物是细胞的分泌物在细胞附近构成的精细构

2、造。在细胞附近构成的精细构造。CCCC是由质膜中的糖蛋白和糖脂伸出的糖链组成是由质膜中的糖蛋白和糖脂伸出的糖链组成的质膜外表构造。的质膜外表构造。真皮真皮纤维原细胞纤维原细胞上皮组织的细胞外基质上皮组织的细胞外基质第一节第一节细胞外基质的化学组成细胞外基质的化学组成动物结缔组织中细胞外基质最兴隆。凝胶样基质：成分-多糖：糖胺聚糖、蛋白聚糖细胞外基质构造作用：胶原、弹性蛋白纤维网架：成分纤维蛋白粘协作用：纤连蛋白、层黏连蛋白一凝胶样基质的分子构造一凝胶样基质的分子构造一糖胺聚糖：一糖胺聚糖：EM中的多糖糖链是由二糖单元中的多糖糖链是由二糖单元反复衔接而成的直链分子。二糖单元的一个反复衔接而成的直

3、链分子。二糖单元的一个糖残基是氨基糖，另一个糖残基多为糖醛酸。糖残基是氨基糖，另一个糖残基多为糖醛酸。由于二糖单元中有一个单糖为氨基糖，因此由由于二糖单元中有一个单糖为氨基糖，因此由二 糖 单 元 聚 合 而 成 的 多 糖 称 为 糖 胺 聚 糖二 糖 单 元 聚 合 而 成 的 多 糖 称 为 糖 胺 聚 糖GAG)。因糖残基上带有羧基或硫酸基，。因糖残基上带有羧基或硫酸基，GAG呈强负电性。呈强负电性。根据糖残基的性质、衔接方式和硫根据糖残基的性质、衔接方式和硫酸基的数量及存在部位，将糖胺聚糖分酸基的数量及存在部位，将糖胺聚糖分四类四类:透明质酸透明质酸硫酸软骨素和硫酸皮肤素硫酸软骨素和

4、硫酸皮肤素硫酸类肝素和肝素硫酸类肝素和肝素硫酸角质素硫酸角质素P104,表表6-1透明质酸：没有硫酸化基团，不是细胞分泌出去，透明质酸：没有硫酸化基团，不是细胞分泌出去，而是直接在细胞外聚合而成，分子量非常大，由而是直接在细胞外聚合而成，分子量非常大，由25 00025 000多个二糖单元反复衔接而成。多个二糖单元反复衔接而成。特点：吸水作用强，吸水膨胀，可以保湿，调理细特点：吸水作用强，吸水膨胀，可以保湿，调理细 胞外微环境。胞外微环境。功能：功能：A.A.在成体组织和关节中抵御压力在成体组织和关节中抵御压力;B.;B.在胚胎在胚胎发育中起填充物的作用；发育中起填充物的作用；C.C.为构成组

5、织构造预备为构成组织构造预备空间；空间；D.D.光滑作用光滑作用;E.;E.伤口愈协作用。伤口愈协作用。n与透明质酸比其它糖氨聚糖的特点：与透明质酸比其它糖氨聚糖的特点：n A. A.含硫酸基；含硫酸基；n B. B.含有不同的二糖单元，陈列顺序更加含有不同的二糖单元，陈列顺序更加复杂；复杂；n C. C.糖链短，少于糖链短，少于300300个糖基；个糖基；n D. D.与蛋白共价结合，构成蛋白聚糖；与蛋白共价结合，构成蛋白聚糖；n E. E.在胞内合成，经过外排分泌到胞外。在胞内合成，经过外排分泌到胞外。二二蛋白聚糖蛋白聚糖除透明质酸外，除透明质酸外，一切的糖胺聚一切的糖胺聚糖均可与蛋白糖均

6、可与蛋白质共价结合构质共价结合构成高分子量复成高分子量复合物合物-蛋白蛋白聚糖。结合的聚糖。结合的蛋白质称为芯蛋白质称为芯蛋白。蛋白。蛋白聚糖单体经蛋白聚糖单体经过两个衔接蛋过两个衔接蛋白分子与透明白分子与透明质酸相连，成质酸相连，成聚集体。聚集体。胎牛软骨的一个蛋白聚糖集合体胎牛软骨的一个蛋白聚糖集合体蛋白聚糖聚集体蛋白聚糖聚集体硫酸软骨素硫酸软骨素硫酸角质素硫酸角质素透明质酸芯透明质酸芯蛋白聚糖单体蛋白聚糖单体芯蛋白芯蛋白n蛋白聚糖功能取决于芯蛋白和糖氨聚糖的性质：蛋白聚糖功能取决于芯蛋白和糖氨聚糖的性质：n1 1、渗滤作用：蛋白聚糖在细胞间构成一个水化空间，、渗滤作用：蛋白聚糖在细胞间构

7、成一个水化空间，由由GAG(GAG(糖胺聚糖糖胺聚糖) )链构成的凝胶具有选择筛的作用。链构成的凝胶具有选择筛的作用。可按分子和细胞的大小及携带电荷的性质、多少，可按分子和细胞的大小及携带电荷的性质、多少，对穿过筛孔的物质运输进展调解。对穿过筛孔的物质运输进展调解。n2 2、细胞间化学信号传送：蛋白聚糖可同细胞分泌出、细胞间化学信号传送：蛋白聚糖可同细胞分泌出的信号分子结合，如结合生长因子，从而加强或抑的信号分子结合，如结合生长因子，从而加强或抑制生长因子的活性。制生长因子的活性。3 3、调理分泌蛋白的活性：某些分泌蛋白与蛋白聚糖结合，、调理分泌蛋白的活性：某些分泌蛋白与蛋白聚糖结合，固定在分

8、泌部位。迁移受阻，限制分泌蛋白的作用范固定在分泌部位。迁移受阻，限制分泌蛋白的作用范围；抑制空间活动，为蛋白的缓释提供储库；浓集分围；抑制空间活动，为蛋白的缓释提供储库；浓集分泌蛋白，更有效地与细胞外表受体互作；维护分泌蛋泌蛋白，更有效地与细胞外表受体互作；维护分泌蛋白，免遭蛋白水解酶降解，延伸作用时限。白，免遭蛋白水解酶降解，延伸作用时限。4 4、细胞外表的辅助受体：可与细胞外表的适当受体协作，、细胞外表的辅助受体：可与细胞外表的适当受体协作，既可介导细胞与细胞外基质结合，也可引发细胞对某既可介导细胞与细胞外基质结合，也可引发细胞对某些生长因子发生反响。些生长因子发生反响。二、纤维蛋白二、纤

9、维蛋白构成细胞外基质的纤维蛋白主要有四类：构成细胞外基质的纤维蛋白主要有四类：胶原、弹性蛋白、纤连蛋白和层粘连蛋白。胶原、弹性蛋白、纤连蛋白和层粘连蛋白。一胶原一胶原(Collagen)多细胞动物中的典型纤维蛋白。由结缔组织中多细胞动物中的典型纤维蛋白。由结缔组织中的成纤维细胞和其他一些细胞分泌产生，的成纤维细胞和其他一些细胞分泌产生，构成结缔组织、骨和软骨的主要成分。构成结缔组织、骨和软骨的主要成分。胶原分子胶原分子-胶原原纤维胶原原纤维-胶原纤维。胶原纤维。二弹性蛋白二弹性蛋白作用：使组织具有弹性。作用：使组织具有弹性。微原纤维微原纤维肌原纤维蛋白肌原纤维蛋白弹性纤维弹性纤维弹性蛋白弹性蛋

10、白原弹性蛋白原弹性蛋白拉伸拉伸松弛松弛单条弹性蛋白分子单条弹性蛋白分子交联交联弹性蛋白分子网伸缩变化表示图弹性蛋白分子网伸缩变化表示图三非胶原性黏合蛋白三非胶原性黏合蛋白1、纤连蛋白、纤连蛋白(Fibronectin)糖蛋白，由糖蛋白，由2个亚基组成的二聚体。亚基多肽链含有个亚基组成的二聚体。亚基多肽链含有3种反复序列，其中在种反复序列，其中在III型反复中含有一个型反复中含有一个专注的三肽序列专注的三肽序列-Arg-Gly-Asp-(RGD)，此序列可专同细胞结合。此序列可专同细胞结合。RGD序列：纤连蛋白和某些细胞外基质蛋白序列：纤连蛋白和某些细胞外基质蛋白中所含的可被细胞的某些整联蛋白所

11、识别中所含的可被细胞的某些整联蛋白所识别的的“精精-甘甘-天冬三肽序列。天冬三肽序列。纤连蛋白二体的分子构造纤连蛋白二体的分子构造纤连蛋白将细胞衔接到细胞外基质上纤连蛋白将细胞衔接到细胞外基质上粘合斑粘合斑纤连蛋白n纤连蛋白功能：纤连蛋白功能：n1介导细胞与其它细胞外基质结合；介导细胞与其它细胞外基质结合；n2对细胞迁移具有导向作用。对细胞迁移具有导向作用。2、基膜与层粘连蛋白、基膜与层粘连蛋白(BasalLaminae基膜：动物上皮细胞层基部的下方均具有一薄层细基膜：动物上皮细胞层基部的下方均具有一薄层细胞外基质胞外基质40-120nm)，此层构造称为基膜。在，此层构造称为基膜。在构造上，基

12、膜把细胞与其下方的结缔组织分开。构造上，基膜把细胞与其下方的结缔组织分开。基膜的构造与组成：多种成分组成，包括基膜的构造与组成：多种成分组成，包括IV型胶型胶原、渗滤素、层黏连蛋白和哑铃蛋白。原、渗滤素、层黏连蛋白和哑铃蛋白。基膜的分子构造模型基膜的分子构造模型IV型胶原型胶原层黏连蛋白层黏连蛋白渗滤素渗滤素哑铃蛋白哑铃蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白n基膜的功能：基膜的功能：n除在上皮与结缔组织间具有构造衔接作用外，除在上皮与结缔组织间具有构造衔接作用外，其它功能：其它功能：nA A：分子筛滤作用，如肾小球中的基膜对原尿中：分子筛滤作用，如肾小球中的基膜对原尿中的分子进展过滤。的分子进展过滤。nB

13、B：细胞挑选作用：基膜对细胞运动起选择屏障：细胞挑选作用：基膜对细胞运动起选择屏障作用，如基膜阻止下方结缔组织中的成纤维细作用，如基膜阻止下方结缔组织中的成纤维细胞与上皮细胞接触，却不能阻止巨噬细胞、淋胞与上皮细胞接触，却不能阻止巨噬细胞、淋巴细胞的穿过。巴细胞的穿过。nC C：组织再生：基膜可为再生细胞提供支架，让：组织再生：基膜可为再生细胞提供支架，让他们沿其迁移，在受伤组织的再生过程中发扬他们沿其迁移，在受伤组织的再生过程中发扬重要作用。重要作用。nD D：细胞导游：早期胚胎的形状发生过程中，广：细胞导游：早期胚胎的形状发生过程中，广泛细胞迁移景象，基膜在引导细胞迁移活动中泛细胞迁移景象

14、，基膜在引导细胞迁移活动中发扬重要作用。发扬重要作用。三膜整联蛋白在细胞与细胞外基质三膜整联蛋白在细胞与细胞外基质相互关系中的作用相互关系中的作用整联蛋白是大多数基质蛋白如胶原、整联蛋白是大多数基质蛋白如胶原、纤连蛋白、层黏连蛋白等的受体。纤连蛋白、层黏连蛋白等的受体。整联蛋白为一大类跨膜糖蛋白，外连整联蛋白为一大类跨膜糖蛋白，外连细胞外基质，内连细胞骨架。细胞外基质，内连细胞骨架。一整联蛋白一整联蛋白(Integrin)的分子的分子构造：构造：整联蛋白分子是整联蛋白分子是由由和和两个亚基两个亚基组成的异二聚体。组成的异二聚体。质膜质膜胞质胞质结合细胞外基质结合细胞外基质二二整联蛋白的功能：整

15、联蛋白的功能：1、细胞外基质与细胞骨架衔接的桥梁、细胞外基质与细胞骨架衔接的桥梁2、激活细胞反响细胞运动、细胞分、激活细胞反响细胞运动、细胞分化、凝血、白细胞反响化、凝血、白细胞反响3、激活细胞内的信号转导途径：细胞、激活细胞内的信号转导途径：细胞外基质影响细胞的各种活动，如运外基质影响细胞的各种活动，如运动、代谢、发育和分化等，都要经动、代谢、发育和分化等，都要经过整联蛋白。过整联蛋白。第二节第二节植物细胞壁植物细胞壁从化学组成、构造、发从化学组成、构造、发生来源看，植物细胞壁生来源看，植物细胞壁相当于动物细胞的细胞相当于动物细胞的细胞外基质。外基质。n细胞壁由外向内分为：细胞壁由外向内分为

16、：n 中胶层中胶层middle lammela)middle lammela)、初生壁、初生壁primary primary wall)wall)、次生壁、次生壁(secondary wall) (secondary wall) ，叶肉细胞无次，叶肉细胞无次生壁生壁n细胞壁的主要成分为纤维素，纤维素分子是由纤维细胞壁的主要成分为纤维素，纤维素分子是由纤维二糖链结成的多糖链。假设干纤维素分子组成微原二糖链结成的多糖链。假设干纤维素分子组成微原纤维，假设干层方向交错的微原纤维片层组成细胞纤维，假设干层方向交错的微原纤维片层组成细胞壁。壁。n纤维素分子陈列的方向受细胞皮质中微管控制。纤维素分子陈列的

17、方向受细胞皮质中微管控制。n植物细胞壁与植物细胞的生长、发育、分裂、分化植物细胞壁与植物细胞的生长、发育、分裂、分化以及物质吸收都有极为亲密的关系。以及物质吸收都有极为亲密的关系。植物细胞壁构造表示图植物细胞壁构造表示图中胶层中胶层初生壁初生壁质膜质膜纤维素纤维素果胶质果胶质半纤维素半纤维素第三节第三节细菌细胞壁细菌细胞壁主要成分是肽聚糖，肽聚糖层主要成分是肽聚糖，肽聚糖层由由N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺NAG和和N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸NAM二糖二糖单元衔接成的糖链构成。单元衔接成的糖链构成。NAMNAGNAMNAGN A M N A G N A M NAGNAMNAMNAGNAMNAGN A M N A G N A M NAGNAMn革兰氏阳性菌的肽聚糖层较革兰氏阴性菌为厚。革兰氏阳性菌的