精编细胞生物学第十一章细胞外基质及其细胞的相互作用 提纲Word格式.docx

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透明质酸是糖胺聚糖中结构最简单的一种，其二糖单位是N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸，不发生硫酸化

其表面有大量亲水基团，可结合大量水分子，形成凝胶，赋予组织良好的弹性和抗压性

可被透明质酸酶降解

（二）蛋白聚糖是由糖胺聚糖和核心蛋白共价结合形成的高分子量复合物

1蛋白聚糖的分子结构

蛋白聚糖proteoglycan,PG是由氨基聚糖（透明质酸除外）与核心蛋白共价形成的高分子复合物

若干个蛋白聚糖单体通过连接蛋白linkerprotein，以非共价键与透明质酸结合，形成蛋白聚糖多聚体

2蛋白聚糖合成与装配

核心蛋白肽链在粗面内质网核糖体上合成，在高尔基复合体中装配多糖侧链

糖基转移酶作用下，一个个糖基依次加上，形成糖胺聚糖糖链

蛋白聚糖的显著特点——多态性：

每种蛋白聚糖都有特有的结构，功能由各自核心蛋白和糖胺聚糖所决定。

（三）糖胺聚糖与蛋白聚糖的功能

糖胺聚糖与蛋白聚糖普遍存在于动物各种组织中，结缔组织含量最高

1.使组织具有弹性和抗压性2.对物质转运有选择渗透性

3.角膜中蛋白聚糖具有透光性4.糖胺聚糖有抗凝血作用

5.细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用6.糖胺聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关

（四）糖胺聚糖和蛋白聚糖与疾病

基因突变引起的缺乏降解糖胺聚糖的酶（如糖苷酶、硫酸酯酶），将导致糖胺聚糖、蛋白聚糖、或降解中间产物的体内堆积，形成黏多糖累积病如Hunter综合症

动脉粥样硬化患者的血管内皮细胞表面硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素含量下降，硫酸皮肤素蛋白聚糖含量升高，容易与低密度脂蛋白结合，导致脂类的血管壁沉积

糖胺聚糖变化、蛋白聚糖异常表达，对肿瘤的发生、发展、转移有重要意义；

一些肿瘤的透明质酸、硫酸软骨素增多，抑制细胞分化，有利于细胞迁移、增殖。

二胶原与弹性蛋白

（一）胶原是细胞外基质中的骨架结构

胶原collagen是动物体内高度特化的纤维蛋白家族，是人体内含量最丰富的蛋白质，占蛋白总量的25%~30%

胶原遍布于各种器官和组织，在结缔组织中含量最丰富，是细胞外基质的框架结构

胶原由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、某些上皮细胞合成并分泌到细胞外

1胶原的分子结构

三股螺旋（triplehelix）结构，3条α多肽链盘绕而成，称为原胶原

α肽链中的氨基酸组成规律的三肽重复序列Gly-X-Y（Gly甘氨酸），X多为Pro（脯氨酸）

2胶原的类型

α链是原胶原的基本亚单位

不同的α链以不同方式组合成不同类型的胶原

每型胶原由3条相同或不同的α链构成，如I型胶原是异源三聚体，II型胶原是同源三聚体，III型胶原是同源三聚体，常与I型共分布

IV型胶原异源三聚体

3胶原的合成装配与降解（下有合成概念简图）

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

（1）胶原在细胞内的合成

核糖体上合成前α链，不仅含有内质网信号肽，在N端和C端含有一段不含Gly-X-Y序列的前肽，从C端向N端聚合成三股螺旋结构（前胶原）。

前胶原进入高尔基复合体，经过进一步糖基化修饰，分泌到细胞外。

（2）胶原在细胞外的装配

前胶原分子一旦暴露于细胞外，就被前肽酶切去N端、C端的前肽序列，形成原胶原分子。

原胶原分子在细胞外基质中相互呈阶梯式有序排列并发生侧向交联，相邻分子相错1/4长度，聚合形成明暗相间的胶原原纤维。

然后聚合成胶原纤维。

（3）胶原的降解

胶原分子可被胶原酶（collagenase）降解

4胶原的功能

（1）胶原在不同组织中行使不同功能

（2）胶原与细胞的增殖和分化有关：

刺激上皮细胞增殖、诱导细胞分化

（3）哺乳动物在发育的不同阶段表达不同类型的胶原胎儿皮肤表达大量Ⅲ型胶原，渐被I型胶原取代；

皮肤损伤，Ⅲ型胶原含量上升

5胶原与疾病胶原病collagendisease

（1）维生素C缺乏导致坏血病

α链的羟基化和糖基化，此过程需要辅助因子Vc

（2）遗传性胶原病

成骨发育不全综合症，是I型胶原合成障碍

爱唐综合征

（3）免疫性胶原病

类风湿性关节炎、慢性肾炎

（二）弹性蛋白是构成细胞外基质中弹性纤维网络的主要成分

弹性蛋白是弹性纤维的主要成分，是高度疏水的非糖基化纤维蛋白。

肽链不含Gly-x-y三肽重复序列，不形成三股螺旋，而呈无规则的卷曲

肽链主要由两类短肽交替排列：

①疏水性短肽，赋与分子弹性；

②a螺旋短肽，富含丙氨酸、赖氨酸，在相邻分子间形成交联

弹性蛋白以可溶性弹性蛋白原tropoelastin的形式，分泌到细胞外，并通过赖氨酸残基之间相互交联装配形成弹性纤维网

弹性蛋白的降解主要由弹性蛋白酶elastase催化

弹性纤维elasticfiber并非单纯由弹性蛋白构成，弹性蛋白表面包饶一层糖蛋白组成的

弹性蛋白是动脉中含量最高的细胞外基质蛋白

三细胞外基质中的非胶原糖蛋白

纤连蛋白

层粘连蛋白

（一）纤连蛋白广泛存在于动物组织中

纤连蛋白fibronectin,FN最早发现的非胶原糖蛋白，广泛存在于人和动物组织中，是一类含糖的高分子量非胶原糖蛋白。

①血浆纤连蛋白可溶性纤连蛋白，存在于血浆、各种体液，由肝实质细胞分泌产生

②细胞纤连蛋白不溶性纤连蛋白，存在于细胞外基质（包括基底膜）、细胞表面，由间质细胞分泌产生

1.纤连蛋白的分子结构

血浆纤连蛋白由两条相似的肽链形成二聚体，

细胞纤连蛋白为二聚体交联形成的多聚体

不同结构域含不同大分子结合位点，与不同大分子或细胞表面受体结合，是多功能分子：

胶原、肝素、纤维蛋白、血小板反应蛋白、凝血因子、多胺、DNA等

三肽序列Arg-Gly-Asp（RGD），是细胞表面各种FN受体识别并结合最小单位（RGD—精氨酸甘氨酸天冬氨酸序列不是独有）

纤连蛋白的细胞表面受体是整联蛋白家族成员

2纤连蛋白的功能

（一）介导细胞与细胞外基质间的黏着

（1）导细胞与细胞外基质间的黏着

通过黏着斑

（2）纤连蛋白与细胞的迁移

细胞的迁移依赖于细胞的黏附、去黏附，细胞骨架的组装、去组装

（3）纤连蛋白在组织创伤修复中的作用

3纤连蛋白与疾病

肝坏死、重度肝炎、肝硬化、肝癌

肾小球肾炎

（二）层粘连蛋白是基膜的主要成分

层粘连蛋白laminin,LN是胚胎发育过程中出现最早的细胞外基质成分，也是基底膜主要结构组分之一

1层粘连细胞分子结构

一种高分子量糖蛋白由α、β、γ三条不同肽链组成的异三聚体

层粘连蛋白至少有8个与细胞结合的位点，可与上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、神经元、神经鞘细胞、肿瘤细胞等结合

层粘连蛋白由附着在基底膜上的上皮细胞、内皮细胞，基底膜包绕的肌细胞分泌产生

目前发现十五种

2层粘连蛋白的功能

层粘连蛋白是基底膜的主要成分，构建组装基底膜的基本框架

在早期胚胎发育中有重要意义：

保持细胞间黏附、细胞极性、细胞分化

层粘连蛋白有助于神经元体外存活，在缺乏神经生长因子时，促进中枢、外周神经元轴突生长

3层粘连蛋白与疾病

糖尿病有广泛的基底膜改变

一些疾病与层粘连蛋白自身免疫反应有关

第二节细胞外基质的特化结构-------基膜

基膜basallamina/基底膜basementmembrane是细胞外基质的特化结构形式，是一种柔软、坚韧的网膜结构

在各种上皮及内皮组织，基膜位于细胞基底部，是细胞基部的支撑垫

一基膜的组成成分

绝大多数细胞外基质组分是由坐落在基膜上的上皮细胞和下方的结缔组织细胞合成并分泌

IV型胶原、

内联蛋白

渗滤素

1.IV型胶原

IV型胶原分子通过C端球状头部之间的非共价键，以及N端尾部的共价交联，形成基底膜基本框架的二维网络结构

2.层粘连蛋白

是基膜的主要蛋白质成分，通过巢蛋白，与IV型胶原网络相接连

3.巢蛋白entactin/nidogen

哑铃形蛋白，是连接层粘连蛋白与IV型胶原网络的桥梁，也协助其他细胞外基质成分结合基底膜，促进基底膜组装

4.渗滤素

渗滤素perlecan是基底膜中最丰富的蛋白聚糖，包含一个巨大的多结构域的核心蛋白（400kD），可结合胶原、层粘连蛋白，共同构成基底膜网络结构肾小球基底膜中的渗滤素，对原尿生成有筛滤作用

第三节细胞外基质与细胞间的相互作用

一细胞外基质对细胞生物学行为的影响

了解

（一）细胞外基质影响细胞的形态结构

（二）细胞外基质影响细胞的生存与死亡

（三）细胞外基质调节细胞的增殖

（四）细胞外基质参与细胞的分化调控

（五）细胞外基质影响细胞的迁移

二细胞对细胞外基质的影响

（一）细胞外基质是由其所在组织细胞分泌的

（二）细胞外基质成分的降解是在细胞的控制下进行的

运动与健康

题目：

体育锻炼对运动系统的影响

指导老师：

欧阳靜仁

班级：

热能092班

姓名：

林灿雄

学号：

200910814223

摘要：

这篇文章通过对人体运动系统组成的介绍，以及体育锻炼对运动系统的作用和影响的一点点描述，给平时不重视锻炼的人说明了体育锻炼的好处，希望能够有更多的人重视体育锻炼。

本文部分地方参考相关文件，可信度在一定程度上得到提高，同时也未免有疏落之处，请指正。

参考：

关键词：

骨，骨连接，骨骼肌，支架作用、保护作用和运动作用，合理的体育锻炼，三磷酸腺苷（ATP）酶

前言

体育锻炼与我们息息相关，在我们的身边，无时无刻都有人在运动，各种球类运动、跑步、游泳等等...大家都知道体育锻炼对人体是有好处的，然而具体有些什么好处呢？

这个答案有多少人知道。

通过这篇文章，希望可以增加大家对体育锻炼的认识。

体育锻炼既可增强关节的稳固性，又可提高关节的灵活性。

体育锻炼可使肌纤维变粗，肌肉体积增大，因而肌肉显得发达、结实、健壮、匀称而有力。

体育锻炼有助于增强肌肉的耐力。

体育锻炼能保持肌肉张力，减小肌萎缩和肌肉退行性变化，保持韧带的弹性和关节的灵活性，使脊柱的外形保持正常，从而能够减少和防止骨骼、肌肉、韧带、关节等器官的损伤和退化。

一、人体运动系统的组成

人体运动系统的组成包括骨、骨连接和骨骼肌。

骨以不同形式（不动、微动或可动）的骨连接联合在一起，构成骨骼，形成了人体体形的基础，并为肌肉提供了广阔的附着点。

肌肉是运动系统的主动动力装置，在神经支配下，肌肉收缩，牵拉其所附着的骨，以可动的骨连接为枢纽，产生杠杆运动。

（一）骨的组成部分：

骨bone是以骨组织为主体构成的器官，是在结缔组织或软骨基础上经过较长时间的发育过程（骨化）形成的。

成人骨共206块，依其存在部位可分为颅骨、躯干骨和四肢骨。

各部分骨的名称、数目见下页表。

骨的形状：

人体的骨由于存在部位和功能不同，形态也各异。

按其形态特点可概括为下列四种：

1、长骨

　　longbone主要存在于四肢，呈长管状。

可分为一体两端。

体又叫骨干，其外周部骨质致密，中央为容纳骨髓的骨髓腔。

两端较膨大，称为骺。

骺的表面有关节软骨附着，形成关节面，与相邻骨的关节面构成运动灵活的关节，以完成较大范围的运动。

2、短骨

　　shortbone　　为形状各异的短柱状或立方形骨块，多成群分布于手腕、足的后半部和脊柱等处。

短骨能承受较大的压力，常具有多个关节面与相邻的骨形成微动关节，并常辅以坚韧的韧带，构成适于支撑的弹性结构。

3、扁骨

　　flatbone呈板状，主要构成颅腔和胸腔的壁，以保护内部的脏器，扁骨还为肌肉附着提供宽阔的骨面，如肢带骨的肩胛骨和髋骨。

4、不规则骨

irregularbone　　形状不规则且功能多样，有些骨内还生有含气的腔洞，叫做含气骨，如构成鼻旁窦的上颌骨和蝶骨等。

（二）骨连接

1、韧带连接

两骨之间靠结缔组织直接连结的叫韧带连接。

韧带ligament多呈膜状、扁带状或束状，由致密结缔组织构成。

肉眼观呈白色，有光泽，附着于骨的地方与骨膜编织在一起，很难剥除，有的韧带由弹性结缔组织构成，肉眼观呈淡黄色，叫做黄韧带（如项韧带）。

一般的韧带连接允许两骨间有极微的动度。

但有些骨与骨之间，两直线缘相对或互以齿状缘相嵌，中间有少量结缔组织纤维穿入两侧的骨质中，使连结极为紧密，叫做缝，如颅骨的冠状缝和人字缝。

2、软骨结合

相邻两骨之间以软骨相连接叫软骨结合。

软骨组织属结缔组织的一种，呈固态有弹性，由大量的软骨细胞和间质构成，由于间质的成分不同，又有透明软骨、纤维软骨和弹力软骨的区分。

第一助骨连于胸骨的软骨属透明软骨，而相邻椎骨椎体之间的椎间盘则由纤维软骨构成。

由于软骨具有一定弹性，所以能做轻微的活动。

有的软骨结合保持终生，而大部分软骨结合在发育过程中骨化变为骨结合。

3、骨结合

由软骨结合经骨化演变而成，完全不能活动，如五块骶椎以骨结合融为一块骶骨。

（3）骨骼肌

骨骼肌又称横纹肌，肌肉中的一种。

肌细胞呈纤维状，不分支，有明显横纹，核很多，且都位于细胞膜下方。

肌细胞内有许多岩细胞长轴平行排列的细丝状肌原纤维。

每一肌原纤维都有相间排列的明带（I带）及暗带（A带）。

明带染色较浅，而暗带染色较深。

暗带中间有一条较明亮的线称H线。

H线的中部有一M线。

明带中间，有一条较暗的线称为Z线。

两个z线之间的区段，叫做一个肌节，长约1.5~2.5微米。

相邻的各肌原纤维，明带均在一个平面上，暗带也在一个平面上，因而使肌纤维显出明暗相间的横纹。

骨骼肌细胞构成骨骼肌组织，每块骨骼肌主要由骨骼肌组织构成，外包结缔组织膜、内有神经血管分布。

骨骼肌收缩受意识支配，故又称“随意肌”。

收缩的特点是快而有力，但不持久。

运动系统的肌肉属于横纹肌，由于绝大部分附着于骨，故又名骨骼肌。

每块肌肉都是具有一定形态、结构和功能的器官，有丰富的血管、淋巴分布，在躯体神经支配下收缩或舒张，进行随意运动。

肌肉具有一定的弹性，被拉长后，当拉力接触时可自动恢复到原来的程度。

肌肉的弹性可以减缓外力对人体的冲击。

肌肉内还有感受本身体位和状态的感受器，不断将冲动传向中枢，反射性地保持肌肉的紧张度，以维持体姿和保障运动时的协调。

2、体育锻炼对运动系统的作用

运动系统主要起支架作用、保护作用和运动作用。

人体的运动系统是否强壮、坚实、完善，对人的体质强弱有重大影响。

例如，骨架和肌肉对人体起着支撑和保护作用。

它不仅为内脏器官，如心、肺、肝、肾以及脑、脊髓等的健全、生长发育提供了可能，而且能保护这些器官使之不易受到外界的损伤。

骨、软骨、关节、骨骼肌是人体运动器官，骨的质量，关节连接的牢固性、灵活性，肌肉收缩力量的大小和持续时间的长短等，在很大程度上决定了人体的运动能力。

合理的体育锻炼能促进骨的血液循环，增加对骨的血液供应，使正处旺盛造骨时期的骨组织能获得更多造骨原料，加速造骨过程，加快骨的生长。

增强骨的抗折抗弯抗压扭曲等能力，使骨更坚固。

还能预防关节的变形，保持骨的弹性，延缓骨的老年性退行性变化。

除此之外，体育锻炼还有助于增强韧带的弹性，增加关节的稳固性，提高关节的灵活性。

通过体育锻炼，可以使肌肉体积增大，肌肉中脂肪含量减少，肌肉内结缔组织增多，肌肉内化学成分发生变化，肌肉毛细血管增多。

体育锻炼时，由于肌肉的活动，促使肌肉内毛细血管大量开放，这样肌肉可获得比平时多得多的氧气及养料，大力促进肌肉的生长，使差价活动的肌纤维数量增加。

3、体育锻炼对运动系统的影响

关节稳固性的加大，主要是增强了关节周围肌肉力量的结果，同时与关节和韧带的增厚也有密切的关系。

关节灵活性的提高，主要是关节囊韧带和关节周围肌肉伸展性加大的结果。

人体的柔韧性提高了，肌肉活动的协调性加强了，就有助于适应各种复杂劳动动作的要求。

正常人的肌肉约占体重的35％－40％，而经常从事体力劳动和体育锻炼的人，肌肉可占体重的45％－55％。

体育锻炼可使肌肉组织的化学成分发生变化，如肌肉中的肌糖原、肌球蛋白、肌动蛋白和肌红蛋白等含量都有所增加。

肌球蛋白、肌动蛋白是肌肉收缩的基本物质，这些物质增多不仅能提高肌肉收缩的能力，而且还使三磷酸腺苷（ATP）酶的活性增强，供给肌肉的能量增多。

肌红蛋白具有与氧结合的作用，肌红蛋白含量增加，则肌肉内的氧储备量也增加，有利于肌肉在氧供应不足的情况下继续工作。

因为体育锻炼可使肌纤维内线粒体的大小和数量成倍增加，同时在锻炼时还使肌肉中的毛细血管大量开放（安静时肌肉每平方毫米内开放的毛细血管不过80条左右，剧烈运动时开放数可增加到2000－3000条）从而产生更多的能量。

因此，长期坚持锻炼，可使肌肉的毛细血管形态结构发生变化，出现囊泡状，增加肌肉的血液供应量。

讨论：

太极拳对运动系统的作用。

总的来说，太极拳是技击与健身相结合的古老拳术。

要求心境意导，呼吸自然，思想专一，心理安静，意念引导动作，呼吸要求自然平稳，并与动作相配合。

中正安舒，松柔连贯；

圆括自然，周身协调；

刚柔相济。

太极拳运动是一种有氧运动，是神经系统与运动系统，心血管系统，呼吸系统充分协调的全身运动。

太极拳运动是一种神经系统协调下的全身运动，在运动中使全身各种细胞，器官同时平均发展为原则。

练太极拳可以“蠕筋骨，利关节”，有抗老防衰之功效。

俗话说，人老腿先老。

而太极拳重视下肢运动，练太极拳腿部肌肉发达，血管丰满，这样就增加了血液输送与回流的泵力。

另外，虚实转换能锻炼两腿的耐力，对维持人体的平衡大有好处。

即使运动时全身之肌肉虽已成疲劳不堪的状态，而心脏的搏动并不失常，呼吸并不困难，相反的在运动后，尚能感到比运动前呼吸轻松舒畅。

太极拳运动要求松靜与运动相结合，松靜反应主要表现为副交感神经兴奋，使心跳平稳，呼吸匀长，微血管扩张，腺体分泌增加。

而且练太极拳对许多慢性而服药不易见效的疾病会产生显著疗效。

综上所述，我们应该重视体育锻炼，只有积极参加体育锻炼，才能拥有强健的体魄以及良好的心态，才能更好的进行学习及工作，完成我们的理想。