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细胞生物学十一章总结
第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用
第一节细胞外基质的主要组成成分
构成细胞外基质的大分子大概分成三类——氨基聚糖与蛋白聚糖、
胶原和弹性蛋白、非胶原性黏合蛋白(纤连蛋白和层粘连蛋白)。
一、氨基聚糖与蛋白
①氨基聚糖与蛋白聚糖的结构:
1、氨基聚糖是由重复的氨基己糖与糖醛酸二糖单位构成的直连多
糖,呈强负电性。分
为六种:透明质酸、硫酸角质素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、
硫酸软骨素、肝素,其中透明质酸是最简单的氨基聚糖。
2、蛋白聚糖是由氨基聚糖(除透明质酸)与核心蛋白共价结合形
成的含糖量极高的糖
蛋白。一条核心蛋白分子(单链多肽)1~100条氨基聚糖形成蛋
白聚糖单体。若干个蛋白聚糖单体通过连接蛋白以非共价键与透明质
酸结合形成蛋白聚糖多聚体。
②蛋白聚糖的装配:蛋白聚糖的核心蛋白肽链在粗面内质网核糖
体上合成后,进入内质网
腔装配上直链多糖。蛋白聚糖的显著特点——多态性。
③氨基聚糖与蛋白聚糖的功能:1、使组织具有弹性和抗压性
2、对物质转运具有选择渗透性
3、角膜中蛋白聚糖具有透光性
4、氨基聚糖有抗凝血作用
5、细胞表面的蛋白聚糖有传递信息的作用
6、氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关
④氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病:粘多糖积累病——如Hunter综合
征,动脉粥样硬化
二、胶原与弹性蛋白
(一)胶原
①胶原是人体内含量最丰富的蛋白质
②胶原分子是由三条α多肽链盘绕成的三股螺旋结构,具有Gly-
X-Y三肽重复序列。α链
是胶原的基本亚单位,有25种α链,多达26种胶原。Ⅰ型胶原
是异源三聚体,Ⅱ、Ⅲ型胶原是同源三聚体,Ⅳ型胶原不含三肽重复
序列,不形成α-螺旋结构。
③胶原在体内的分布有一定的组织特异性
④胶原的合成装配与降解:胶原的合成与组装始于内质网,在高
尔基体中进行修饰,最后
在细胞外组装成胶原纤维。胶原分子可被胶原酶降解。
⑤胶原的功能:胶原在不同组织中行使不同的功能;胶原和细胞
的增殖和分化有关;哺乳
动物在发育的不同阶段表达不同类型的胶原(Ⅲ型胶原逐渐被Ⅰ
型胶原代替)
⑥胶原与疾病:维生素c缺乏导致坏血病,遗传性胶原病如成骨
发育不良综合征和爱-唐综
合征;免疫性胶原病如类风湿性关节炎和慢性肾炎。
(二)弹性蛋白
①弹性蛋白是构成细胞外基质中弹性纤维网络的主要成分,是动
脉中含量最高的细胞外基
质蛋白质。
②弹性蛋白是高度疏水的非糖基化纤维蛋白,肽链呈无规则的卷
曲。弹性蛋白的肽链由两
种类型短肽交替排列而成,一种税疏水性短肽,另一种是富含丙
氨酸和赖氨酸残基的α-螺旋。每种短肽各由一个外显子编码。
③弹性蛋白由可溶性弹性蛋白原的形式分泌到细胞外,通过赖氨
酸残基之间相互交联装配
成弹性纤维网。
④弹性纤维网的弹性蛋白的表面包绕着一层由糖蛋白构成的微原
纤维。糖蛋白fibrillin
的突变可导致马方综合征。
三.细胞外基质中的非胶原性粘合蛋白
在细胞外基质中非胶原性黏合蛋白的共同特点是既可以与细胞结
合,又可以与细胞外基质中的其他大分子结合,从而使细胞与细胞外
基质相互黏着,故称为细胞外基质中的黏合蛋白。它们往往在结构上
有多个结构域,可以与多种细胞及细胞外基质结合,是细胞外基质的
组织者,对细胞的存活形态黏着铺展迁移增殖分化有直接影响。
(一)纤连蛋白广泛存在于动物组织中
纤连蛋白是高分子量糖蛋白,含糖量4.5%—9.5%
存在形式:1可溶性的纤连蛋白,主要存在于血浆及各种体液中,
由肝实质细胞分泌,称为血浆纤连蛋白。2不溶性纤连蛋白,主要存在
于细胞外基质及细胞表面,主要有间质细胞分泌产生,称为细胞纤连
蛋白。
1.纤连蛋白的分子结构
均由相似的亚单位组成。血浆纤连蛋白是两条相似的肽链形成二
聚体,两条肽链在C
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