多细胞生物体的细胞之间通过细胞通讯、细胞连接以及细胞与胞外基质的相互作用，建立结构、物质和信息的联系。细胞形态结构、生命活动以及在机体中的位置受到整个机体、局部组织、周围细胞以及细胞外信号分子的调节与控制，形成和谐的细胞社会。

An overview of cells interact An overview of cells interact with their environmentwith their environment

第一节 细胞连接

细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。根据行使功能的不同，细胞连接可分为封闭连接、锚定连接和通讯连接三类。

一、封闭连接

紧密连接是封闭连接的主要形式，又叫做不通透连接，它不仅连接相邻的细胞，而且封闭细胞间隙，使大多数分子难以在细胞间通透。

这种连接方式普遍存在于腔道上皮细胞靠近管腔端的相邻细胞间。

从结构上看 , 通过缝合蛋白形成嵴线，封闭相邻 细胞间的空隙。

紧密连

接

紧密连接的功能◆防止物质双向渗漏

◆维持细胞的极性

紧密连接与细胞极性

二、锚定连接

主要靠粘着蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系将相邻两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。

根据细胞骨架分子不同，锚定连接分为： ● 桥粒连接（桥粒、半桥粒） ● 粘着连接（粘着带、粘着斑）

锚定连接的作用

（一）桥粒连接

◆ 细胞是通过中间纤维锚定到细胞骨架上，这种粘着连接方式称为桥粒。

◆分为： ●(完全 )桥粒 ●半桥粒

完全桥

粒

半桥粒与完全桥粒有两点差别∶● 半桥粒参与连接的跨膜蛋白不是钙粘蛋白而是整联蛋白；

● 整联蛋白的细胞外结构域不是与相邻细胞的整联蛋白相连而是同细胞外基质相连。

半桥粒

Hemidesmosomes

（二）黏着带和黏着斑

细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白相关称为粘着连接。

黏着带 黏着斑

黏着带

●是细胞 -细胞间黏着的一种方式；●位于上皮细胞紧密连接的下方； ●靠钙粘蛋白同肌动蛋白相互作用；● 粘着带处相邻细胞质膜的间隙为 20 ～ 25nm, 介于紧密连接和桥粒之间。

参与连接的组分：钙粘蛋白 (cadherin) 一种跨膜连接糖蛋白，属 Ca2+ 依赖的细胞 -细胞粘着分子。

细胞质斑 (cytoplasmic plaque) 含黏着斑蛋白 (vinculin) ，介导肌动蛋白与钙粘蛋白相连；

肌动蛋白

粘着带

黏着斑

主要特点是：肌动蛋白纤维通过整联蛋白同细胞外基质（如纤连蛋白）相连，而不是与另一个细胞的表面相连。

黏着斑

连接方式 

粘着因子 胞外配体 胞内细胞骨架

胞 内 结 合蛋白

细胞与细胞

黏着带 钙 粘 蛋 白（ E- 钙 粘蛋白 )

相 邻 细 胞的 钙 粘 蛋白

微丝 粘 着 斑 蛋白等

桥粒 

钙 粘 蛋 白（ 桥 粒 芯 蛋白 桥 粒 芯 胶粘蛋白）

相 邻 细 胞的 桥 粒 芯蛋白

中间纤维 桥 粒 斑 蛋白 、 桥 粒斑珠蛋白

细胞与胞外基质

黏着斑 整联蛋白 胞外基质蛋白

微丝 粘着斑蛋白等

半桥粒 整联蛋白 胞外基质蛋白

中间纤维 网蛋白

三、通讯连接

间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接。

胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成细胞间的通讯联络。

化学突触 ：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式 , 通过释放神经递质来传导神经冲动。

（一）间隙连接

1. 结构与成分 间隙连接处相邻细胞膜间的间隙为 2 ～ 4nm 。 连接子是间隙连接的基本单位。每个连接子由 6

个相似的跨膜亚单位环绕，它们围成一个直径约 1.

5nm 的通道，允许分子量在 1000 道尔顿以下的分子通过。

连接单位由两个连接管对接构成。

间隙连

接

2. 间隙连接的功能● 机械连接作用● 电偶联（ Electrical coupling ） 在神经冲动信息传递过程中起重要作用● 代谢偶联（ Metabolic coupling ） 允许小分子代谢物和信号分子通过

（二）胞间连丝

1. 结构● 植物细胞由相互联结的相邻细胞的质膜共同构成

的直径 30-60nm 的管状结构。● 有管状的内质网通过。因此，通过胞间连丝，使

得相邻细胞的细胞质膜、细胞质、内质网交融在一起。

2. 胞间连丝的功能

通讯功能 选择性的物质运输 介导植物信号传导

胞间连丝

细胞连接的不同方式

第二节 细胞黏着及其分子基础

细胞识别的选择性◆海绵细胞的识别 黄色与红色海绵的识别 ◆两栖类胚性细胞识别 : 分别用蛋白酶将外胚层和中胚层水解成单细胞，并分别标记上不同的颜色，然后将这两种细胞混合 ;

◆检出 (sorting out) 。

识别的选择作用

细胞黏着概述◆概念： 在细胞识别的基础上 , 同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程。

◆ 在细胞识别过程中，细胞的糖被起重要作用，而引起细胞黏着的主要是膜蛋白。

细胞黏着的方式

参与细胞黏着的膜蛋白 ◆ 钙粘蛋白 (Cadherins) 。 ◆ 选择蛋白 ,选择素（ Selectins ）； ◆免疫球蛋白超家族 (Immunoglobulin super fa

mily, IgSF)； ◆ 整联蛋白 (Integrins) ； 其中 1 、 2 、 4 是钙依赖性的， 3 为钙非依赖性的。

一、 钙粘蛋白

同亲性 Ca2 ＋依赖型细胞粘连糖蛋白。 分子胞外 N 端的 5 个结构域中，有 4 个同

源性高且均含 Ca2 ＋结合部位。 对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分

化以及成体组织器官构成具有重要作用。不同细胞及其发育不同阶段，其表面的钙粘素的种类与数量均有所不同。

钙粘着蛋白介导的细胞粘着

二、 选择素

异亲性 Ca2 ＋依赖型糖蛋白，能与糖基识别并相结合。

分子胞外部分具有一凝集素结构域。 主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识

别与粘着。

选择蛋白及其介导的细胞黏着

三、免疫球蛋白超家族的 CAM

有的介导同亲性细胞粘着，有的介导异亲性细胞粘着，粘着作用不依赖 Ca2 ＋。

分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域。

NCAMs(nerve-cell adhesion molecular

s) 在神经组织细胞间的粘着中起主要作用。

免疫球蛋白超家族

四、整联蛋白

Ca2 ＋依赖型细胞粘连糖蛋白。 由 α 和 β 两个亚基形成异源二聚体，主要

识别部位是 RGD 三肽结构。 可与不同的配体结合，从而介导细胞与基

质、细胞与细胞之间的粘着。

整联蛋白

作业一、名词解释 1. 紧密连接 2. 桥粒 / 半桥粒 3. 黏合带 / 黏着斑 4. 通讯连接 5. 钙粘蛋白 6. 整联蛋白 7. 选择素 8.免疫球蛋白超家族

二、填空题 1. 细胞连接可分为 3 大类，分别（ ）、

（ ）和（ ）。 2. 细胞表面的粘着分子通过 3 种方式介导

细胞识别与黏着：（ ）、（ ）和（ ）。 3. 细胞表面的黏着分子可分为 4 大类：（

）、（ ）、（ ）和（ ）。

三、简述题 1.比较锚定连接的四种方式。 2.简述细胞外黏着分子介导细胞黏着的机理和特点。

第三节 细胞外基质

细胞外基质（ extracellular matrix ）：是指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。

细胞表面结构

细胞外基质主要成分与结构

细胞外基质

细胞外基质

纤维蛋白

结构作用：胶原、弹性蛋白

粘连作用：纤连蛋白、层粘连蛋白

多糖：糖胺聚糖、蛋白聚糖

细胞外基质的功能

◆细胞外基质将细胞粘连在一起构成组织；

◆ 提供一个细胞外网架，在组织与组织之间去起支持作用；

◆ 其三维结构及其成分的变化，往往改变细胞微环境从而对生命活动起重要的调控作用。

一、胶原

胶原是胞外基质最基本结构成份之一，动物体内含量最丰富的蛋白（总量的 30％以上），是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白，构成细胞外基质的骨架结构。

类型：常见Ⅰ～Ⅵ种类型，目前了解最多的是Ⅰ～Ⅳ型胶原。

Ⅰ型胶原常形成较粗的纤维束，分布广泛，主要存在于皮肤、肌腱、韧带及骨中，具有很强的抗张强度；

Ⅱ型胶原主要存在于软骨中； Ⅲ 型胶原形成微细的原纤维网，广泛分布于伸展性的组织，如疏松结缔组织；

Ⅳ 型胶原形成二维网格样结构，是基膜的主要成分及支架。

分子结构：胶原纤维的基本结构单位是原胶原。原胶原由三条多肽链盘绕成的三股螺旋结构，其一级结构具有 Gly-x-y 重复序列， Gly ：甘氨酸， x ：常为脯氨酸（ Pr

o ）， y ：常为羟脯氨酸或羟赖氨酸。在胶原纤维内部，原胶原蛋白分子呈 1/4 交替平行排列。

胶原的形成过程

爱－唐综合症（ Ehlers-Danlos综合症）

胶原的功能 胶原是骨、腱和皮肤组织中的主要蛋白，在这些组织的细胞外基质中，胶原起着细胞外基质骨架作用；

二、弹性蛋白

弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要存在脉管壁及肺。

结构：弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，富含 Gly 和 Pro ，但不具有 Gly-x-y序列。有两个明显的特征 :

构象呈无规则卷曲状态 ;

通过 Lys 残基相互交连成网状结构。功能：弹性纤维与胶原纤维共同存在，分别赋予

组织以弹性及抗张性。

弹性蛋白的结构

三、糖胺聚糖和蛋白聚糖

糖胺聚糖结构：由重复的二糖单位构成的长链多糖，而二糖单位又

由氨基己糖 （氨基葡萄糖或氨基半乳糖）和糖醛酸组成。透明质酸是重要的代表，由 5000 个二糖单位重复排列构成。

功能： 1 、透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用 ； 2 、透明质酸使细胞保持彼此分离 , 使细胞易于运动迁移和增殖并阻止细胞分化。

蛋白聚糖结构： 单体：由多个糖胺聚糖与核心蛋白（ core protein ）的丝氨酸残基共价连接。

多聚体：由多个单体与透明质酸以非共价键相连。 功能：

1 、软骨中的蛋白聚糖赋予软骨凝胶样特性和抗形变能力。

2 、是细胞外的激素富集与储存库，可与多种生长因子结合，完成信号的传导。

蛋白聚糖

四、纤联蛋白和层粘连蛋白

纤连蛋白结构：高分子量糖蛋白（ 220-250KD ），由两 条相似的 A链和 B链组成的二聚体组成，两个亚基在末端以二硫键相连。功能：介导细胞黏着。

纤连蛋白分子通过整联蛋白与细胞内骨架相连

层粘连蛋白 是高分子糖蛋白（ 820KD ），是动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一。

结构：由一条重链和两条轻链组成，它是细胞与蛋白聚糖和胶原的桥梁。

功能： 1 、将细胞锚定于基膜上； 2 、在胚胎发育及组织分化中具有重用； 3 、与肿瘤转移相关

层粘连蛋白

五、基膜与细胞外被

基膜 是一种特异的胞外基质结构分布：通常位于上皮层的基底面，将上皮组织与

结缔组织分开。此外，在肌细胞和脂肪细胞表面、血管内皮细胞下面、施万细胞的表面也有基膜。

组成：Ⅳ型胶原、蛋白聚糖、层粘连蛋白以及巢蛋白等。

功能：支撑组织、调节分子以及细胞运动和渗透性屏障。

细胞外被 又称糖萼，指细胞质膜外表面覆盖的一层黏多糖物质。几乎所有的整合膜蛋白及某些膜脂分子都与糖链分子共价相连形成糖蛋白和糖脂，这些突出于细胞表面的糖链分子就形成了糖萼。

功能：保护细胞质膜、在细胞识别中起重要作用。

六、植物细胞壁

结构组成：植物的细胞壁相当于动物细胞的细胞外基质，主要成分是多糖，包括纤维素、半纤维素和果胶质等几种大分子。其中最主要的是纤维素 (cellulose) ，组成细胞壁的骨架。

作用： ◆提供机械强度 ◆保护细胞免遭渗透、机械损伤及微生物侵染 ◆维持细胞形态

植物细胞壁中的纤维素

作业一、名词解释 1. 细胞外基质 2. 蛋白聚糖 3. 细胞外被二、简答题 1.简述胞外基质的组成、分子结构及生

物学功能。 2.简述胶原蛋白的合成过程。