细胞外基质及其与细胞的相互作用.ppt

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1、第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用教学目的与要求1.掌握细胞外基质与细胞之间的关系，理解细胞外基质对多细胞生物组织构建的意义2.掌握细胞外基质成分中氨基聚糖与蛋白聚糖，胶原蛋白与弹性蛋白，纤粘连蛋白与层粘连蛋白等生物大分子的结构、性质和功能3.熟悉基底膜的组成成分和生物学功能4.了解细胞外基质与一些相关疾病的关系2概述1.细胞外基质与细胞的关系（1）细胞外基质与细胞共同构成组织（2）对细胞有支持、保护、营养的作用（3）与细胞代谢、增殖、生长、分化、识别、黏着、迁移、组织创伤修复等正常生理活动和异常病理改变有密切关系（4）基底膜是特化的细胞外

2、基质就像水对鱼、土壤对植物的作用。3分布于细胞外空间，细胞分泌的由蛋白质和多糖构成的高度水合性纤维网络凝胶结构。细胞外基质定义：4含量种类差别大、决定组织物理性状适合其功能上皮组织肌组织脑脊髓含量少：含量多：结缔组织平滑肌52.细胞外基质中的大分子（1）凝胶样基质成分：氨基聚糖与蛋白聚糖（2）纤维状网架成分：胶原蛋白与弹性蛋白（3）粘着成分：纤粘连蛋白与层粘连蛋白3.胞外基质成分由该组织的细胞合成和分泌。6第一节细胞外基质的主要成分一、氨基聚糖与蛋白聚糖（凝胶样基质成分）二、胶原蛋白与弹性蛋白（纤维状网架成分）三、纤粘连蛋白与层粘连蛋白（粘着成

3、分）7一、氨基聚糖与蛋白聚糖（一）氨基聚糖1.结构：重复的二糖单位构成的直链多糖(详见表11-1)。二糖单位：己糖醛酸：葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸氨基己糖：N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰氨基半乳糖不同的二糖单位和透明质酸链的二糖单位重复序列82.种类：根据糖基性质、连接方式、硫酸化程度和分布部位分为六种：（1）透明质酸（hyaluronicacid,HA）（2）肝素（heparin）（3）硫酸乙酰肝素（heparansulfate,HS）（4）硫酸软骨素（chondroitinsulfate,CS）（5）硫酸皮肤素（dermatansulfate,D

4、S）（6）硫酸角质素（keratansulfate,KS）除透明质酸外，其它氨基聚糖都被硫酸化。9表11-1氨基聚糖的分子特性及组织分布注：*L-艾杜糖醛酸是由差向异构酶催化糖链中的D-葡萄糖醛酸进行差向异构化而生成的。氨基聚糖重复二糖单位每二糖单位所含硫酸基组织分布透明质酸(HA)hyaluronicacid葡萄糖醛酸-N乙酰氨基葡萄糖0结缔组织、皮肤、软骨、滑液、玻璃体硫酸软骨素(CS)chondroitinsulfate葡萄糖醛酸-N乙酰氨基半乳糖0.2~2.3软骨、角膜、骨、皮肤、动脉硫酸皮肤素(DS)dermatansulfate葡萄

5、糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基半乳糖1.0~2.0皮肤、血管、心、心瓣膜硫酸乙酰肝素(HS)heparansulfate葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基葡萄糖0.2~3.0肺，动脉，细胞表面肝素heparin葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基葡萄糖2.0~3.0肺、肝、皮肤，肥大细胞硫酸角质素(KS)keratansulfate半乳糖-N乙酰氨基葡萄糖0.9~1.8软骨、角膜、椎间盘10（二）蛋白聚糖（proteoglycan,PG）1.结构：由氨基聚糖(除透明质酸外)与核心蛋白(core-protein)共价结合的高分子复合物。透明质

6、酸（中轴）蛋白聚糖多聚体蛋白聚糖单体连接蛋白核心蛋白（单链多肽）氨基聚糖（相同或不同）2.合成（1）核心蛋白合成（结合核糖体）（2）核心蛋白+糖链→蛋白聚糖单体(内质网腔)113.氨基聚糖和蛋白聚糖的理化特性（1）在生理pH值下带有密集的负电荷；（2）电荷互斥使分子呈高度伸展状态，形成多孔亲水凝胶；（3）电负性吸引Na+，Na+结合水，产生膨胀压。（4）具有多态性，核心蛋白的氨基酸序列可以不同，多糖链的长度和成分可以不同。12（三）氨基聚糖与蛋白聚糖的功能1.形成凝胶样基质，使组织具有弹性和抗压性；2.对物质转运有选择通透性（基膜尤为典型）；3

7、.肝素具有抗凝血作用；4.细胞表面的蛋白聚糖具有传递信息的作用；5.骨组织中的氨基聚糖有助于钙盐沉积和骨的钙化6.氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关。（玻尿酸）13（四）氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病1.氨基聚糖或蛋白聚糖及其降解中间产物的堆积造成黏粘多糖贮积症2.氨基聚糖的变化和蛋白聚糖的异常表达对肿瘤发生、发展及转移有重要作用。14二、胶原与弹性蛋白（一）胶原（collagen）含量：人体含量最丰富的蛋白质，占人体蛋白总量的25~30%。为不溶性纤维蛋白，在人体衰老过程中，组织中胶原蛋白的含量逐渐降低。分布：分布于各种组织，尤其在结缔组织中特别丰富

8、，是细胞外基质的网状结构。来源：由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合成并分泌。15胶原在不同组织中的含量/组织胶原的含量（克100克干重）