导图社区 细胞的社会联系
细胞生物学,细胞连接是在细胞质膜的特定区域,通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的连接结构。提到了细胞间的通讯连接,如间隙连接和胞间连丝,以及化学突触(涉及电信号和化学信号的转换)。这些连接结构不仅促进了细胞间的信息交流,还有助于同种组织类型的细胞进行识别和黏着,脑图为我们提供了一个全面的细胞间连接系统的概述,从定义、组成、生物学意义到分子基础都进行了详细的阐述。
编辑于2024-06-11 01:15:05这是一篇关于线粒体和叶绿体的思维导图,主要内容包括:半自主性及起源,叶绿体,线粒体。讨论了细胞器的形态、分布、和数目,包括它们的基本形态、动态特征、融合与分裂、分化与去分化等特性。还描述了线粒体基因组(mtDNA)和叶绿体基因组(cpDNA)的特点,指出它们都呈双链环状,以半保留方式复制,并受细胞核控制,所需酶受核基因编码,因此具有半自主性。清晰地展示了线粒体和叶绿体的基本知识及其相互关系。
这是一篇关于八.细胞骨架的思维导图,主要内容包括:狭义:细胞质骨架:微丝、微管、中间丝,广义:细胞核骨架、细胞质骨架、质膜骨架与胞外基质。细胞骨架是细胞内部的重要结构,主要由蛋白质纤维构成,为细胞提供形态支持和多种功能。
这是一篇关于细胞核的思维导图,主要内容包括:染色质/染色体,核基质(核骨架),核仁与核体,核被膜。核仁:主要负责核糖体的生物发生,包括rRNA的合成、加工和核糖体亚基的组装。核仁由纤维中心(FC)、致密纤维组分(DFC)和颗粒组分(GC)组成,每个组分都有其特定的功能。核基质(核骨架):是真核细胞核内的结构体系,与核纤层、中间丝等相互连接,与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建有关。染色体:是细胞核中遗传信息的载体,其结构包括染色体带型和特殊染色体。染色体上的特定区域如着丝粒、端粒等都具有重要的功能。
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这是一篇关于线粒体和叶绿体的思维导图,主要内容包括:半自主性及起源,叶绿体,线粒体。讨论了细胞器的形态、分布、和数目,包括它们的基本形态、动态特征、融合与分裂、分化与去分化等特性。还描述了线粒体基因组(mtDNA)和叶绿体基因组(cpDNA)的特点,指出它们都呈双链环状,以半保留方式复制,并受细胞核控制,所需酶受核基因编码,因此具有半自主性。清晰地展示了线粒体和叶绿体的基本知识及其相互关系。
这是一篇关于八.细胞骨架的思维导图,主要内容包括:狭义:细胞质骨架:微丝、微管、中间丝,广义:细胞核骨架、细胞质骨架、质膜骨架与胞外基质。细胞骨架是细胞内部的重要结构,主要由蛋白质纤维构成,为细胞提供形态支持和多种功能。
这是一篇关于细胞核的思维导图,主要内容包括:染色质/染色体,核基质(核骨架),核仁与核体,核被膜。核仁:主要负责核糖体的生物发生,包括rRNA的合成、加工和核糖体亚基的组装。核仁由纤维中心(FC)、致密纤维组分(DFC)和颗粒组分(GC)组成,每个组分都有其特定的功能。核基质(核骨架):是真核细胞核内的结构体系,与核纤层、中间丝等相互连接,与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建有关。染色体:是细胞核中遗传信息的载体,其结构包括染色体带型和特殊染色体。染色体上的特定区域如着丝粒、端粒等都具有重要的功能。
细胞的社会联系
细胞连接
定义:在细胞质膜特化区域,通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的连接结构
封闭连接(相邻上皮细胞质膜)
紧密连接
结构:嵴线:闭合蛋白(4次跨膜蛋白)+密封蛋白,依赖其他蛋白如外周蛋白ZO将其锚定在微丝上
功能
渗透屏障
血脑屏障:阻止离子或水分子等透过血管内皮组织进入大脑,保证大脑内环境稳定;也阻止多种药物的进入。但是免疫细胞可以通过,可能是因为分泌了信号分子。因此,渗透屏障是相对的。
形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩散的屏障,维持细胞极性
小肠上皮细胞:游离面、基底面,担负不同功能
锚定连接(增强细胞承受机械压力能力)
组成:
①细胞内锚蛋白:包括桥粒斑珠蛋白和桥粒斑蛋白,形成盘状致密斑(胞质斑),一侧连中间丝或微丝,一侧连跨膜粘附性蛋白;
②跨膜粘附性蛋白质:细胞膜蛋白,属于钙黏蛋白家族,包括桥粒芯蛋白和桥粒芯胶黏蛋白,一侧连胞内锚蛋白,一侧连胞外基质蛋白或相邻细胞跨膜粘附性蛋白质
桥粒和半桥粒:与中间丝相连
天疱疮:自身免疫缺陷病。自身抗体结合桥粒跨膜粘附性蛋白质,破坏桥粒结构,锚定连接丧失,体液渗透产生严重水疱病
跨膜粘附性蛋白质→整联蛋白,胞外基质→层粘连蛋白
黏着带和黏着斑:与肌动蛋白纤维相连
黏着带:在紧密连接下方,跨膜粘附性蛋白质(钙粘蛋白)→胞间横桥;细胞内锚蛋白(连环蛋白、纽蛋白、α-辅肌动蛋白)。与微丝相连,介导微丝收缩,可能在胚胎发育形态建成中,能促使上皮细胞层形成神经管
黏着斑:细胞与胞外基质的连接方式,跨膜粘附性蛋白质(整联蛋白),胞内锚蛋白(踝蛋白、细丝蛋白、纽蛋白、a-辅肌动蛋白);胞外基质(胶原和纤连蛋白)。常见于肌肉和肌腱,在体外培养的成纤维细胞中,借助黏着斑贴壁,维持运动张力和影响细胞生长信号传递
通讯连接
间隙连接
基本单位:连接子→6个相同或相似间隙连接蛋白成环,形成1.5nm亲水通道;抗去垢剂抽提和蛋白酶消化,比较容易纯化。两个细胞的连接子对接,形成完整间隙连接结构。
功能:允许相对分子质量小于1.3×10³的通过,如无机盐离子、糖、氨基酸、核苷酸、维生素、cAMP和IP3等
胚胎早期发育:存在于发育与分化的特定阶段的细胞之间,提供信号物质的通路,为特定细胞提供“位置信息”,影响分化。
神经冲动传递:电突触→电冲动借助间隙连接,从一个细胞迅速传递到另一个细胞。协调心肌细胞的收缩,协调小肠平滑肌收缩,龙虾鱼类迅速逃避反射等。
代谢偶联
体外实验,缺乏胸苷激酶的突变株不能合成DNA,与正常细胞培养,加入放射性标记的胸苷,则正常细胞合成三磷酸胸苷,通过间隙连接进入突变株,作为DNA前体参与突变株DNA合成。
协调细胞群体的生物学功能。促胰液素作用于胰腺腺泡细胞,激发cAMP和Ca²,部分细胞接受信号分子刺激,则所有胰泡细胞同时分泌胰蛋白酶。
通透性的调节:①有底物选择性;②低pH和高Ca²可降低通透性;③受两侧电压梯度和胞外化学信号调节
胞间连丝
结构:20~40nm管状结构,穿越细胞壁连接相邻细胞质膜,中央有光面内质网延伸的链样管
功能:①选择性组织运输;②细胞通讯(荧光染料扩散实验和脉冲电流传导实验);③发育中,胞间连丝的结构改变可调节组织运输,烟草花叶病毒可编码p30运动蛋白,调节胞间连丝孔径,增大通透性。
化学突触:电信号→化学信号→电信号
细胞识别与黏着
生物学意义:
同种组织类型的细胞会识别和黏着,甚至超越种的界限,对于受精、胚泡植入、形态发生、器官形成、成体结构与功能的维持都有重要作用
分子基础:
细胞表面黏着因子(CAM):整合膜蛋白,均属于糖蛋白
黏着方式
同亲型:同种CAMs分子间的相互识别黏着
异亲型:不同CAMs分子间的相互识别黏着
衔接分子依赖性结合:同种CAMs分子借助衔接分子
主要黏着因子
钙黏蛋白
黏着方式
同亲型、依赖Ca²
结构特点
单次跨膜糖蛋白,同源二聚体,胞外N端折叠成5、6个重复结构域,重复结构域间是铰链区,是Ca²结合位点
功能:
介导高度选择性细胞识别与黏着
调控钙黏蛋白种类和数量,影响胚胎发育中的识别和黏着,影响组织分化
上皮-间质转型(EMT),是细胞转分化的一种,设置E-钙黏蛋白的表达与否。细胞癌变的特征是上皮组织获得侵润和转移能力;肾纤维化病变;
选择素
黏着方式
异亲型、依赖Ca²
结构特点
胞外高度保守的凝集素结构域,特异性识别其他细胞表面寡糖链末端糖基配体
功能
参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,经血流富集到炎症部位
免疫球蛋白超家族
黏着方式
同亲或异亲,不依赖Ca²
结构特点
免疫球蛋白样结构域
功能
介导淋巴细胞和免疫应答所需细胞之间的黏着
整联蛋白
黏着方式
异亲型、依赖Ca²或Mg²
结构特点
由α、β亚基组成的异二聚体,β胞外部位可与含有RGD(Arg-Gly-Asp)序列的纤连蛋白、层粘连蛋白结合,形成粘着斑和半桥粒
功能
“由内向外”信号传递
血栓:血小板结合受损血管→胞内信号传递→血小板膜上整联蛋白αⅡbβ3构象改变→结合纤维蛋白原(血液凝固蛋白)→血小板粘连
“由外向内”信号传递
细胞的锚定依赖性生长:多数正常细胞必须贴附在胞外基质上生长分裂的现象。整联蛋白作为受体与配体结合→联系肌动蛋白骨架→形成黏着斑→粘着斑激酶(FAK,酪氨酸激酶)磷酸化踝蛋白等结构蛋白→为Src家族提供停泊位点→Src激酶磷酸化黏着斑其他蛋白→传递信号,调控细胞增殖生长凋亡
细胞外基质(ECM)
结构蛋白
胶原
结构单位:原胶原
富含甘氨酸、脯氨酸
脯氨酸常羟基化为羟脯氨酸,为胶原所特有
在细胞外基质中含量最高、刚性及抗张力强度最大,所以是细胞外基质的骨架结构
胶原的合成与装配
氨基酸→前胶原→原胶原→胶原原纤维→胶原纤维
缺少VC引起的坏血病
弹性蛋白
胶原与弹性纤维相互交织,分别赋予皮肤组织韧性和弹性,并防止皮肤组织过度伸展和撕裂
高度疏水的非糖基化蛋白
特征
呈无规则卷曲状态
通过Lys残基相互交连成网状结构
富含甘氨酸、脯氨酸
羟脯氨酸含量很少
完全没有羟赖氨酸,也没有糖基化修饰
蛋白聚糖
糖胺聚糖
重复的二糖单位聚合成的无分支直链多糖,带有大量负电荷
类型:透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、硫酸角质素
蛋白聚糖
由糖胺聚糖(透明质酸除外)与核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成
粘连糖蛋白
纤连蛋白
有助于维持细胞形态
促进细胞迁移
有助于血液凝固和创伤修复
层粘连蛋白
α,β,γ链连在一起的“十”字形高分子量糖蛋白
将细胞锚定在基膜上
基膜与细胞外被
基膜
Ⅳ型胶原,层粘连蛋白,巢蛋白,基膜蛋白聚糖等;
对组织起支撑作用
调节分子渗透性
细胞运动的选择性通透屏障
肾的过滤装置
决定细胞形态与极性
细胞外被(糖萼)
细胞表面与质膜中的蛋白质或脂类分子共价结合的寡糖链。
保护膜蛋白
细胞识别
植物细胞壁
化学组成与结构
纤维素
半纤维素
果胶质
伸展蛋白
木质素
形成
中间层→初生细胞壁(生长期)→次生细胞壁(停止生长,有木质素,少果胶)
某些寡糖可诱导植物产生植保素