細胞骨架(整好)

1、細胞骨架(整好)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1、細胞骨架等概念、細胞骨架等概念2、細胞骨架的類型及其特點細胞骨架的類型及其特點3、細胞骨架的功能、細胞骨架的功能 二、功能：維持細胞的形狀、參與細胞二、功能：維持細胞的形狀、參與細胞運動、細胞內(nèi)物質(zhì)運輸、染色體的分離和細胞運動、細胞內(nèi)物質(zhì)運輸、染色體的分離和細胞分裂等重要生命活動。分裂等重要生命活動。微絲微絲中間絲中間絲微管微管一、微管的形態(tài)結構：一、微管的形態(tài)結構：中空的管狀結構中空的管狀結構 第二節(jié)第二節(jié) 微微 管管 (P197)外徑約外徑約25nm25nm，內(nèi)徑約，內(nèi)徑約14nm14nm。 管壁有管壁有13條原纖維組成。條原纖維組成。微管在細胞

2、中的三種存在形式：微管在細胞中的三種存在形式： 單管：由單管：由1313根原纖維組成（細胞質(zhì)中常見）。根原纖維組成（細胞質(zhì)中常見）。 二聯(lián)管：由二聯(lián)管：由A A，B B兩根單管組成（纖毛、鞭毛內(nèi)）。兩根單管組成（纖毛、鞭毛內(nèi)）。 三聯(lián)管：由三聯(lián)管：由A A，B B，C C三根單管組成（中心粒及鞭毛和纖毛的三根單管組成（中心粒及鞭毛和纖毛的基體中）?；w中）。9x2+29x3+012345678910111213單管單管 AB二聯(lián)管二聯(lián)管 ABC三聯(lián)管三聯(lián)管微管相關蛋白（微管相關蛋白（MAP） 維持微管的維持微管的穩(wěn)定，參與微管穩(wěn)定，參與微管與其它細胞器的與其它細胞器的連接。連接。 MAPs的結

3、構中具有的結構中具有兩個結構域：一個是堿性兩個結構域：一個是堿性的微管蛋白結合區(qū)的微管蛋白結合區(qū), 另一另一個是酸性的外伸（突出）個是酸性的外伸（突出）的結構域。的結構域。三、微管的組裝和極性三、微管的組裝和極性 1、成核期：微管蛋白（、成核期：微管蛋白（蛋白和蛋白和蛋白）首尾相連成為異源二聚體，蛋白）首尾相連成為異源二聚體，二聚體與二聚體與GTP結合后被激活，若干二聚體兩端添加形成核心。結合后被激活，若干二聚體兩端添加形成核心。體外組裝：成核期、聚合期、穩(wěn)定期體外組裝：成核期、聚合期、穩(wěn)定期 2、聚合期：二聚體在核心兩端和側面不斷增加并擴展成為片、聚合期：二聚體在核心兩端和側面不斷增加并擴展

4、成為片層結構，直至層結構，直至13條原纖維形成管狀微管。條原纖維形成管狀微管。微管的極性：微管的極性：添加速度快（添加速度快（+極），極），添加速度慢（添加速度慢（-極）。極）。踏車現(xiàn)象：微管正極組裝延長，負極去組裝縮短，兩端踏車現(xiàn)象：微管正極組裝延長，負極去組裝縮短，兩端速度相同，長度相對穩(wěn)定時的現(xiàn)象。速度相同，長度相對穩(wěn)定時的現(xiàn)象。 3、穩(wěn)定期：兩端速度達到動態(tài)平衡。、穩(wěn)定期：兩端速度達到動態(tài)平衡。體內(nèi)組裝：（自學）體內(nèi)組裝：（自學）微管在細胞中的組裝主要是在微管在細胞中的組裝主要是在微管蛋微管蛋白環(huán)形復合體（位于微管組織中心），白環(huán)形復合體（位于微管組織中心），是集結異二聚體的核心，微管

5、從此生長是集結異二聚體的核心，微管從此生長和延長。和延長。它與微管的負端結合，而使負端穩(wěn)定。它與微管的負端結合，而使負端穩(wěn)定。MTOC微管組織中心微管組織中心 (microtubule organizing center MTOC)： 微管形成的核心微管形成的核心位點，微管的組裝由位點，微管的組裝由此開始。此開始。 常見的微管組織常見的微管組織中心為中心體、鞭毛中心為中心體、鞭毛或纖毛的基體或纖毛的基體 。秋水仙素秋水仙素長春花堿長春花堿紫杉醇紫杉醇紫杉醇紫杉醇秋水仙素秋水仙素長春花堿長春花堿五、微管的主要功能五、微管的主要功能支持和維持支持和維持細胞的形態(tài)細胞的形態(tài) 秋水仙素微管微管參與細胞

6、內(nèi)物質(zhì)運輸參與細胞內(nèi)物質(zhì)運輸 細胞內(nèi)的許多物質(zhì)的運輸都是在微管細胞內(nèi)的許多物質(zhì)的運輸都是在微管馬達蛋白的幫助下完成的。馬達蛋白的幫助下完成的。（三）（三） 維持細胞內(nèi)細胞器的定位和分布維持細胞內(nèi)細胞器的定位和分布秋水仙素處理細胞，高爾基體分散四周，除去藥物，位置恢復。秋水仙素處理細胞，高爾基體分散四周，除去藥物，位置恢復。（四）微管與細胞運動（四）微管與細胞運動參與染色體的運動參與染色體的運動調(diào)節(jié)細胞分裂調(diào)節(jié)細胞分裂參與細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導參與細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導一、微絲的結構與肌動蛋白一、微絲的結構與肌動蛋白 微絲的主要成分微絲的主要成分:肌動蛋白肌動蛋白 微絲的電鏡結構：呈細絲狀，比微管短微絲的電鏡結

7、構：呈細絲狀，比微管短的多，但在細胞中微絲多數(shù)成束排列。的多，但在細胞中微絲多數(shù)成束排列。第三節(jié)第三節(jié) 微絲微絲 肌動蛋白肌動蛋白(單體、多聚體）單體、多聚體）: 單體單體 : :球形肌動蛋白球形肌動蛋白-G-G肌動蛋白（可與肌動蛋白（可與ATPATP結合）。結合）。多聚體多聚體: :絲狀肌動蛋白絲狀肌動蛋白-F-F肌動蛋白（肌動蛋白單體形成）。肌動蛋白（肌動蛋白單體形成）。二、微絲的結合蛋白二、微絲的結合蛋白 微絲結合蛋白的種類要比微管結合蛋白的種微絲結合蛋白的種類要比微管結合蛋白的種類多，且功能復雜。類多，且功能復雜。 單體隔離蛋白單體隔離蛋白 交聯(lián)蛋白交聯(lián)蛋白 末端阻斷蛋白末端阻斷蛋白

8、纖維切割蛋白纖維切割蛋白 肌動蛋白纖維去聚合蛋白肌動蛋白纖維去聚合蛋白 膜結合蛋白膜結合蛋白三、微絲的組裝三、微絲的組裝過程：成核期、延長期、穩(wěn)定期。過程：成核期、延長期、穩(wěn)定期。成核期：成核期：2-32-3個球形肌動蛋白聚集成一個核心；個球形肌動蛋白聚集成一個核心；延長期：延長期：ATP-ATP-球形肌動蛋白分子向核心兩端添加（極性）；球形肌動蛋白分子向核心兩端添加（極性）；穩(wěn)定期：穩(wěn)定期：兩端速度達到動態(tài)平衡（踏車現(xiàn)象）。兩端速度達到動態(tài)平衡（踏車現(xiàn)象）。細胞松弛素細胞松弛素B鬼筆環(huán)肽鬼筆環(huán)肽四、微絲的功能四、微絲的功能構成細胞的支架，維持細胞形態(tài)構成細胞的支架，維持細胞形態(tài) 微絲微絲（二

9、）參與細胞的運動（二）參與細胞的運動 細胞整體的移動和位置改變主要是在微細胞整體的移動和位置改變主要是在微絲的作用下完成的，如變形蟲、巨噬細胞等。絲的作用下完成的，如變形蟲、巨噬細胞等。( (巨噬細胞巨噬細胞) ) 阿米巴運動阿米巴運動（三）參與細胞內(nèi)物質(zhì)運輸（三）參與細胞內(nèi)物質(zhì)運輸（四）參與細胞分裂（四）參與細胞分裂 參與細胞內(nèi)信號傳遞參與細胞內(nèi)信號傳遞（六）參與受精（六）參與受精促進精子頂體形成刺突，使精子穿透卵子。（七）參與肌肉收縮（七）參與肌肉收縮 肌肉細胞的收縮與微絲關系非常密切。肌肉細胞的收縮與微絲關系非常密切。肌小節(jié)肌小節(jié)成分成分:肌原纖維肌原纖維肌動蛋白肌動蛋白肌球蛋白肌球蛋白

10、一、中間絲（纖維）的類型一、中間絲（纖維）的類型 根據(jù)中間纖維氨基酸序列的相似根據(jù)中間纖維氨基酸序列的相似性可分六類：性可分六類： 酸性角蛋白酸性角蛋白 中性中性/堿性角蛋白堿性角蛋白 波形蛋白波形蛋白 神經(jīng)絲蛋白神經(jīng)絲蛋白 核纖層蛋白核纖層蛋白 巢蛋白巢蛋白第四節(jié)第四節(jié) 中中 間間 絲（纖絲（纖 維）維）二、中間絲（纖維）蛋白的結構二、中間絲（纖維）蛋白的結構 組成成分：線性蛋白。組成成分：線性蛋白。頭部（頭部（N N端）和尾部（端）和尾部（C C端）。端）。一個一個螺旋的桿狀區(qū)（中間）：被螺旋的桿狀區(qū)（中間）：被3 3個間隔區(qū)隔個間隔區(qū)隔開，形成開，形成4 4個螺旋區(qū)。個螺旋區(qū)。 形成聚合

11、體的關鍵部位形成聚合體的關鍵部位中間絲結合蛋白中間絲結合蛋白 目前發(fā)現(xiàn)15種。（自學）。（自學） 兩個平行排列的中間絲蛋白（桿狀區(qū)）螺兩個平行排列的中間絲蛋白（桿狀區(qū)）螺旋形成二聚體。旋形成二聚體。三、中間（絲）纖維的組裝三、中間（絲）纖維的組裝兩個二聚體反向平行排列成一個四聚體兩個二聚體反向平行排列成一個四聚體無極性（最小單位）。無極性（最小單位）。三、中間（絲）纖維的組裝三、中間（絲）纖維的組裝兩個四聚體組裝成一個兩個四聚體組裝成一個原纖維原纖維。三、中間（絲）纖維的組裝三、中間（絲）纖維的組裝8條原纖維條原纖維 中間纖維中間纖維。三、中間（絲）纖維的組裝三、中間（絲）纖維的組裝單體單體

12、二聚體二聚體（平行對齊）（平行對齊） 四聚體四聚體（反向平行）（反向平行）原纖維原纖維中間纖維中間纖維四、中間絲（纖維）的功能四、中間絲（纖維）的功能在細胞內(nèi)形成一個完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)在細胞內(nèi)形成一個完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)為細胞提供機械強度為細胞提供機械強度參與細胞分化參與細胞分化參與細胞內(nèi)信息傳遞參與細胞內(nèi)信息傳遞細胞骨架三種組分的比較細胞骨架三種組分的比較細胞骨架與腫瘤細胞骨架與腫瘤 細胞骨架與腫瘤的關系可從兩個方面進行討論；一是腫瘤細胞中的細胞骨架形態(tài)上會發(fā)生一些特異性的改變，這可作為腫瘤診斷的輔助指標。另一個是細胞骨架對藥物的敏感性可作為腫瘤治療的一種重要手段。細胞骨架蛋白與神經(jīng)系統(tǒng)疾病細

13、胞骨架蛋白與神經(jīng)系統(tǒng)疾病 老年癡呆癥等疾病都與細胞骨架中的成分的改變有關。細胞骨架與遺傳性疾病細胞骨架與遺傳性疾病 細胞骨架蛋白的基因發(fā)生突變同樣也會引起遺傳病的發(fā)生，如單純性皰性表皮松懈癥。（四）細胞骨架與男性不育（四）細胞骨架與男性不育第四節(jié)第四節(jié) 細胞骨架與疾病細胞骨架與疾病細胞骨架的功能（以下講述） 構成細胞內(nèi)支撐和區(qū)域化網(wǎng)架構成細胞內(nèi)支撐和區(qū)域化網(wǎng)架1、支架系統(tǒng)：、支架系統(tǒng)：秋水仙堿微絲微絲中間絲中間絲微管微管 構成細胞內(nèi)支撐和區(qū)域化網(wǎng)架構成細胞內(nèi)支撐和區(qū)域化網(wǎng)架2、區(qū)域化網(wǎng)架區(qū)域化網(wǎng)架 參與細胞的運動和細胞內(nèi)物質(zhì)運輸參與細胞的運動和細胞內(nèi)物質(zhì)運輸1、細胞運動：細胞整體的移動和位置改變主要是、細胞運動：細胞整體的移動和位置改變主要是在微絲的作用下完