同濟(jì)大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課件-第十三、四、五章 細(xì)胞骨架

1、 細(xì)胞骨架（cytoskeleton） 是指真核細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系，它們對(duì)于細(xì)胞的形狀、 細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸、細(xì)胞分裂等起著重要的作用。細(xì)胞骨架主要包括：微管（microtubule）微絲 （microfilament）中間纖維（intermediate filament）。 第十四章 微管第一節(jié) 微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)中空、圓柱狀。外徑25nm,內(nèi)徑15nm。由13條原纖維圍成，每條原纖維由球形蛋白質(zhì)結(jié)合而成。微管在細(xì)胞中有三種存在形式：?jiǎn)喂?、二?lián)管、三聯(lián)管第二節(jié) 微管的化學(xué)組成 為球狀、酸性蛋白。 包括-微管蛋白和-微管蛋白，一般以異二聚體形式存在，異二聚體上有一些結(jié)合位點(diǎn)，包

2、括： 兩個(gè)鳥(niǎo)嘌呤核苷酸（GTP/GDP）結(jié)合位點(diǎn); 2價(jià)陽(yáng)離子Mg+、Ca+的結(jié)合位點(diǎn)； 秋水仙素和長(zhǎng)春花堿的結(jié)合位點(diǎn)。 一、微管蛋白(tubulin)二、微管結(jié)合蛋白 將微管與有關(guān)細(xì)胞器相連，加速微管的聚合。有一定的微管蛋白濃度；有GTP提供能量，偏酸（最適pH6.9）； 需Mg2存在；一定的溫度(最適溫度為37）。（一）微管組裝條件:第三節(jié) 微管的組裝一、體外組裝（二）微管組裝過(guò)程:聚合的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)：（三）影響組裝的因素 組裝溫度 370C Ca+離子 濃度低其它 D2O去組裝40C 以下濃度高秋水仙素、長(zhǎng)春花堿二、體內(nèi)組裝 需要微管組織中心（MTOC）作為微管生長(zhǎng)的核心。 在動(dòng)物細(xì)胞中，M

3、TOC為：間期為中心體；分裂期為動(dòng)粒；纖毛和鞭毛的基體。第四節(jié) 微管的功能一、維持細(xì)胞形態(tài)二、參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸三、維持細(xì)胞器的空間定位分布四、構(gòu)成紡錘體五、作為中心粒、纖毛和鞭毛等細(xì)胞運(yùn)動(dòng)器基體的基本結(jié)構(gòu)成分（一）中心粒1、中心粒與中心體中心體包括中心粒和中心球2、中心粒的亞微結(jié)構(gòu) 圓筒狀小體，成對(duì)存在（雙心體），彼此垂直排列。微管組成： 9 x 3 + 0中心粒周?chē)娮用芏容^高的物質(zhì)，起著MTOC的作用。3、中心粒周?chē)镔|(zhì)（PCM）： 纖毛和鞭毛是真核細(xì)胞伸出細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)，鞭毛比較長(zhǎng)而數(shù)目少，纖毛比較短而數(shù)目多。 纖毛和鞭毛的基本結(jié)構(gòu)相同，主要是由基體、桿部區(qū)和末端組成，基體埋在細(xì)胞

4、膜下。（二）纖毛和鞭毛 基體、桿部、末端中微管的組成并不始終如一桿部：外圍環(huán)繞9組二連管，中央有兩條單獨(dú)分開(kāi)的微管，排列成 9 x 2+2 的圖形基體：由9組三連管?chē)尚纬?9x 3+0 的圖形末端：僅由一根微管組成纖毛的桿部結(jié)構(gòu)返回第十三章 微 絲第一節(jié) 微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)纖維狀，直徑7nm,可以聚集成束,也可以分散或交聯(lián)成 網(wǎng) 非肌細(xì)胞中的微絲大多數(shù)情況下是分散或交聯(lián)成網(wǎng)，為動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。 存在于肌肉細(xì)胞中的細(xì)肌絲和某些非肌細(xì)胞的特定部位如：小腸上皮細(xì)胞微絨毛中的軸心微絲為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 第二節(jié) 微絲的化學(xué)組成一、肌動(dòng)蛋白( actin )特點(diǎn)：純化的肌動(dòng)蛋白單體類(lèi)似球型( G-肌動(dòng)蛋白)。類(lèi)型：在哺

5、乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)中，已分離到6種肌動(dòng)蛋白。 G-肌動(dòng)蛋白以相同的方式首尾連接形成螺旋狀纖維，稱(chēng)肌動(dòng)蛋絲、纖維狀肌動(dòng)蛋白（F-肌動(dòng)蛋白），是微絲的主體。二、微絲結(jié)合蛋白（肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白 ）（一)肌細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白 肌球蛋白 原肌球蛋白 肌鈣蛋白 與肌肉收縮有關(guān)肌球蛋白:由兩條重鏈和四條輕鏈組成肌球蛋白反向聚合形成粗肌絲原肌球蛋白肌鈣蛋白肌動(dòng)蛋白肌肉細(xì)胞中的粗肌絲與細(xì)肌絲（二）非肌細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白功能示意圖返回第三節(jié) 微絲的組裝 一、過(guò)程二、影響因素一定濃度的肌動(dòng)蛋白無(wú)機(jī)離子：Mg+,K+能量：ATP細(xì)胞松弛素B可抑制微絲的組裝；鬼筆環(huán)肽使微絲穩(wěn)定。第四節(jié) 微絲的功能一、維持細(xì)胞的形

6、態(tài)二、肌肉收縮 三、細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)與物質(zhì)運(yùn)輸 四、胞質(zhì)分裂環(huán)(收縮環(huán))五、形態(tài)發(fā)生紅細(xì)胞維持細(xì)胞的形態(tài)返回小腸上皮細(xì)胞微絨毛細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)變形運(yùn)動(dòng)變皺膜運(yùn)動(dòng)胞質(zhì)分裂環(huán)有絲分裂末期細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形態(tài)發(fā)生神經(jīng)管的形成第十五章 中間纖維（intermediate filament）第一節(jié) 中間纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu) 中間纖維是三種細(xì)胞骨架纖維中最復(fù)雜的一種，電鏡下呈繩索狀，直徑10nm，介于微管和微絲之間，可單根或成束分布在細(xì)胞質(zhì)中。第二節(jié) 中間纖維的化學(xué)組成和類(lèi)型一、化學(xué)組成 中間纖維蛋白單體為纖維狀，分為頭部、桿部、尾部。 桿部高度保守，含310個(gè)氨基酸殘基；不同中間纖維取決于其頭、尾部的差異。 頭部區(qū) 桿部區(qū)尾部區(qū)二、類(lèi)型：（一）角蛋白纖維（二）波形纖維（三）結(jié)蛋白纖維（四）神經(jīng)元纖維（五）神經(jīng)膠質(zhì)纖維角質(zhì)纖維結(jié)蛋白纖維波形纖維神經(jīng)纖維第三節(jié) 中間纖維的組裝 特點(diǎn)：1、中間纖維橫截面可見(jiàn)32個(gè)多肽。2、中間纖維兩端對(duì)稱(chēng)，不具極性。3、細(xì)胞中的中間纖維是比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，不存在可溶性