Złożony trójwymiarowy układ komórek w każdym organizmie wielokomórkowym jest definiowany i utrzymywany przez interakcje komórek ze sobą i macierzą zewnątrzkomórkową. Połączenia komórka-komórka to wyspecjalizowane struktury, w których kompleksy wielobiałkowe w jednej komórce oddziałują z kompleksami wielobiałkowymi w innej komórce. Te połączenia komórkowe są podzielone na trzy główne typy w zależności od ich funkcji — połączenia okluzyjne, zakotwiczenie i szczelinowe.

Zamykające lub ciasne skrzyżowania

Ścisłe połączenia działają przede wszystkim w celu zapobiegania przemieszczaniu się cząsteczek, takich jak woda i substancje rozpuszczone, przez przestrzenie międzykomórkowe. Są one obecne jako szereg białek transbłonowych, które bezpośrednio oddziałują z tymi samymi białkami na sąsiedniej błonie. W ten sposób utrzymują dwie błony plazmatyczne w bliskiej odległości od siebie, zapobiegając przechodzeniu cząsteczek. Ścisłe połączenia mogą być również selektywnie przepuszczalne, umożliwiając przepływ jonów specyficznych dla ładunku, jednocześnie blokując inne.

Połączenia kotwiące

Połączenia kotwiące utrzymują komórki razem i zapewniają wytrzymałość mechaniczną struktury tkanki. Tworzą one punkty kontaktu, w których cytoszkielet jednej komórki jest zakotwiczony w cytoszkieletie sąsiednich komórek za pośrednictwem transbłonowych cząsteczek adhezyjnych zwanych kadherynami. Istnieją dwa rodzaje połączeń kotwiących:

• • przylegające połączenia łączące cytoszkielet aktynowy i
• • desmosomy łączące włókna pośrednie.

W ten sposób tworzą rozległą sieć cytoszkieletu, która działa wspólnie w celu utrzymania struktury i funkcji tkanki.

Skrzyżowania szczelinowe

Połączenia szczelinowe to kanały białkowe, które ułatwiają komunikację między komórkami. Składowe białka transbłonowe tworzą kanał łączący cytoplazmy sąsiednich komórek i umożliwiają wymianę cząsteczek i impulsów elektrycznych. Ruch cząsteczek jest regulowany przez otwieranie i zamykanie białek kanałowych. Na przykład sygnał do rytmicznych skurczów serca jest przekazywany z komórki do komórki przez połączenia szczelinowe w tkance mięśnia sercowego. Komórki roślinne nie mogą jednak wymieniać cząsteczek poprzez połączenia szczelinowe ze względu na ścianę komórkową. Zamiast tego tworzą kanały komunikacyjne zwane plazmodesmatami. Są to pory wyściełane błoną łączące komórki przez ściany komórkowe w taki sposób, że cytoplazma jednej komórki przylega do cytoplazmy innej. W ten sposób następuje swobodny przepływ substancji rozpuszczonych i jonów przez komórki roślinne połączone plazmodesmatami.