细胞生物学 章节提要 第四章 细胞环境与互作

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细胞环境与互作

多细胞生命有机体中的细胞组成不同的组织，在这些组织中，通过细胞相互间的作用及细胞与细胞外环境的相互作用调理细胞的生长、迁移以及组织的三维结构。

细胞表面（cellsurface）是一个具有繁杂结构和功能的多功能体系。在结构上包括细胞被（cellcoat）和细胞膜（）。它是细胞膜功能的扩增：①保护细胞，使得细胞表面有一个相对稳定的环境；②参与细胞内外物质交换和能量交换；③参与细胞识别、信息的接收和传导；④参与细胞运动；⑤维护细胞形态，并且与免疫、癌变等都有十分密切的联系。

细胞被包括细胞质莫中的整合蛋白、某些膜脂以及从质膜申向膜外侧的短的糖链。糖被寻常含有糖蛋白和蛋白聚糖。主要功能是保护作用与参与细胞与环境的相互作用。在植物和细菌中，也可以起到固定细胞形状的作用。

细胞外基质（extracellularmatrix,ECM）是指大多数组织细胞中，细胞向细胞外分泌一大群分子，这些分子在细胞间交织连接成的网状结构。主要包括：蛋白聚糖（proteoglycan,PG）、结构蛋白（structureprotein）、粘着蛋白（adhesiveprotein）。动物细胞外基质的主要成分是胶原（collagen）。细胞外基质的主要作用是维持细胞形态核活性、帮助特定细胞完成特定功能。

蛋白聚糖的主要成分是糖胺聚糖。具有保护、增加体液和滑液的黏度和润滑性。透明质酸既能参与蛋白聚糖的形成，也可以游离存在，它是增殖细胞和迁移细胞的细胞外基质的主要成分。单个的蛋白聚糖或透明质酸-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结构，不同类型的胶原和不同类型的蛋白聚糖连接形成不同的纤维网络，对于提高细胞外基质的连贯性起关键作用。

胶原（collagen）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，在细胞外基质中形成半晶体的纤维，给细胞提供抗张力和弹性，并在细胞的迁移和发育中起作用，由膜结合核糖体上起始合成。基本机构单位是原胶原（tropocollagen）具有（Gly-X-Y）n重复单位。胶原共同点：三条肽链；各类胶原蛋白的氨基酸组成完全不同（在其他蛋白质中重来没有发现过）。

弹性纤维（elastinfiber）的主要成分是弹性蛋白（elastin）。主要存在于韧带和脉管壁。弹性蛋白富含甘氨酸和脯氨酸。

细胞外的第三累成分是起着将细胞外基质和细胞联系的桥梁作用的黏着蛋白（adhesiveprotein）。包括纤连蛋白（fibronectin,FN）和层粘连蛋白（laminin，LN）。纤连蛋白

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是高分子质量蛋白，含糖约5%。具有Arg-Gly-Asp(RGD)序列，具有介导细胞黏着，能够影响细胞迁移。层粘连蛋白是基膜的主要结构成分。对基膜的组装起着关键作用，能够刺激胚胎中神经轴的生长，并促进成年动物的神经损伤后的再生和生长。

基膜（basallamina）是一种复合的细胞外结构，寻常位于细胞上皮和内皮的基底面，是细胞外基质的特异区。肌细胞和脂肪细胞的表面、上皮组织基地面的下方、血管内皮细胞的下表面以及施旺细胞往往形成基膜。基膜对组织结构起支持作用，也可以调理分子和细胞的运动。

整联蛋白（integrin）是一种跨膜的异质二聚体，由两个非共价结合的跨膜亚基。整联蛋白的的受体的类型包括同RGD序列结合和不需要RGD序列结合两类。

细胞识别（cellrecognition）是细胞对同种或异种细胞、同源或异源细胞以及对自己和异己分子的识别和鉴别。识别是黏着的基础。目前认为多细胞生物的细胞识别有三种主要的系统：抗原-抗体的识别、酶与底物的识别、细胞间的识别（包括细胞表面受体与细胞外信号分子的选择性相互作用）。

细胞黏着（celladhesion）指相邻细胞或细胞与细胞外基质以某种方式黏合在一起，组成组织或与其他组织分开，黏合方式较为松散。参与细胞黏着的三类分子：选着蛋白（类黏蛋白CAMs）、免疫球蛋白超家族（IgFS）中的某些成员、钙粘着蛋白、整联蛋白。

细胞连接（celljunction）是指细胞间建立的长期的组织上的联系，结构较为繁杂的结构。动物细胞间的连接主要有三种类型：紧凑连接（tightjunction）、斑块连接（plaque-bearingjunction）、通讯连接（communicationjunction），分别起着封闭、黏着、通讯的作用。也可分为桥粒、半桥粒、黏着带、黏着斑。较为繁杂的是斑块连接，又可以分为四类：黏着带、黏着斑、桥粒、半桥粒。它