第九章細胞骨架

第九章細胞骨架第一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一細胞骨架：非離子去垢劑（cytoskeleton）處理后的細胞，電子顯微鏡觀察到的蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)①維持細胞形態(tài)，結(jié)構(gòu)，承受外力；②參與許多重要的生命活動如：◆染色體分離；◆物質(zhì)運輸中；◆動力系統(tǒng)；細胞遷移、精子游動等③在植物細胞中細胞骨架指導細胞壁的合成④在惡性轉(zhuǎn)化的細胞中，常表現(xiàn)為細胞骨架的結(jié)構(gòu)的破壞、組裝和分布的異常、微管的解聚等。第二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一微絲：確定細胞表面特征，控制細胞運動和收縮微管：確定細胞器位置和作為膜泡運輸?shù)膶к壷虚g纖維：使細胞具有張力和抗剪切力。第三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆微絲的組成及組裝★微絲的結(jié)構(gòu)與成分①肌動蛋白肌動蛋白單體纖維狀肌動蛋白②肌動蛋白保守性ATP項鏈模型第四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一★微絲的組裝及動力學特征①成核反應(yīng)②纖維延伸肌動蛋白單體Arp2/3…肌動蛋白寡聚體③組裝動態(tài)調(diào)節(jié)Na，KATP，MgNa，K④特異性藥物：細胞松弛素，鬼筆環(huán)肽第五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆微絲網(wǎng)絡(luò)動態(tài)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)與細胞運動①非肌細胞微絲結(jié)合蛋白p269②微絲與細胞特殊結(jié)構(gòu)③微絲與細胞運動細胞皮層應(yīng)力纖維微絨毛細胞偽足胞質(zhì)環(huán)流阿米巴運動變皺褶吞噬分裂環(huán)如何運動？第六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

微絨毛形態(tài)的維持第七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一微絲與細胞運動變形蟲的胞質(zhì)運動胞吞、胞吐作用等。微絲參與細胞分裂第八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆肌球蛋白：依賴于微絲的分子馬達①分子馬達：微管依賴型驅(qū)動蛋白微絲依賴型肌球蛋白動力蛋白②肌球蛋白II型肌球蛋白非傳統(tǒng)型肌球蛋白p275③肌球蛋白與微絲互作第九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆肌細胞的收縮運動①肌纖維的結(jié)構(gòu)p277第十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一p278原肌球蛋白肌球蛋白結(jié)合位點肌鈣蛋白②肌纖維運動的調(diào)節(jié)第十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一③肌肉收縮模型p279肌球蛋白結(jié)合ATP，引起頭部與肌動蛋白纖維分離；ATP水解，引起頭部與肌動蛋白弱結(jié)合；第十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一Pi釋放，頭部與肌動蛋白強結(jié)合，頭部向M線方向彎曲，引起細肌絲向M線移動；ADP釋放ATP結(jié)合上去，頭部與肌動蛋白纖維分離。如此循環(huán)第十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一肌動蛋白肌動蛋白纖維肌球蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白課堂討論第十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一微管：確定細胞器位置和作為膜泡運輸?shù)膶к墶粑⒐艿慕Y(jié)構(gòu)與成分第十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一①成核反應(yīng)②纖維延伸③組裝動態(tài)調(diào)節(jié)◆微管的組裝與去組裝④特異性藥物：秋水仙素，紫杉醇，長春花堿第十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一微管纖維第十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆微管組織中心（MTOC）起始微管成核，促進微管延伸的細胞結(jié)構(gòu)-------MTOC①中心體是微管進行組裝的區(qū)域，都具有γ微管球蛋白，如：中心體、鞭毛基體。γ微管球蛋白②鞭毛基體第十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一中心體上生成微管的示意圖第十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一微管裝配的過程與踏車現(xiàn)象第二十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆微管的動力學性質(zhì)①在細胞周期中，細胞內(nèi)的微管經(jīng)歷著動態(tài)組裝和去組裝，在間期和分裂期，其分布或組織形式存在很大的差異。②不同部位的微管其穩(wěn)定性差異很大。因此細胞內(nèi)的微管又可以分為穩(wěn)定微管和不穩(wěn)定微管兩類。第二十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一微管末端具不穩(wěn)定行：生長和萎縮第二十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一微管相關(guān)蛋白（microtubuleassociatedproteinsMAPs）分子至少包含一個結(jié)合微管的結(jié)構(gòu)域和一個向外突出的結(jié)構(gòu)域。突出部位伸到微管外與其它細胞組分（如微管束、中間纖維、質(zhì)膜）結(jié)合。主要功能是：①促進微管聚集成束；②增加微管穩(wěn)定性或強度；③促進微管組裝◆微管相關(guān)蛋白第二十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一第二十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆微管的功能②細胞內(nèi)運輸

與微管結(jié)合而起運輸作用的馬達蛋白有兩大類：

※驅(qū)動蛋白kinesin①維持細胞形態(tài)★需ATP提供能量?！锸怯蓛蓷l輕鏈和兩條重鏈構(gòu)成的四聚體，外觀具有兩個球形的頭、一個螺旋狀的桿和兩個扇子狀的尾。通過結(jié)合和水解ATP，導致頸部發(fā)生構(gòu)象改變，使兩個頭部交替與微管結(jié)合，從而沿微管“行走”。據(jù)估計哺乳動物中類似于kinesin的蛋白超過50余種?！锝閷⒐茇摌O向正極物質(zhì)運輸?shù)诙屙?，共四十頁，編輯?023年，星期一驅(qū)動蛋白介導的轉(zhuǎn)運活動示意圖第二十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一KinesinandDynein※胞質(zhì)動力蛋白p295★需ATP提供能量?！锸怯蓛蓷l輕鏈和兩條重鏈構(gòu)成的四聚體，外觀象兩顆櫻桃合并。通過結(jié)合和水解ATP，導致頸部發(fā)生構(gòu)象改變，使兩個頭部交替與微管結(jié)合，從而沿微管“行走”?！锝閷⒐苷龢O向負極物質(zhì)運輸?shù)诙唔?，共四十頁，編輯?023年，星期一Kinesin和Dynein介導的細胞內(nèi)物質(zhì)運輸模型

第二十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一◆纖毛和鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)組成：（1）二聯(lián)體:A、B微管；（2）內(nèi)外臂:動力蛋白構(gòu)成（實為ATP酶）（3）中央微管和鞘連接蛋白：二聯(lián)體微管的連橋及中央微管的橫橋之中。第二十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一第三十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一染色體運動機制示意圖◆紡錘體與染色體運動第三十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

微管微絲

形態(tài)結(jié)構(gòu)

中空管狀纖維

實心細纖維

化學組成微管蛋白二聚體

肌動蛋白

組裝二聚體

原纖維

G-肌動蛋白

微管

F-肌動蛋白功能支架、細胞器運動、支架、細胞運物質(zhì)運輸動、肌肉收縮、細胞分裂

微管與微絲的比較第三十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一三.中等纖維.1.結(jié)構(gòu)：實心，纖維狀中等纖維蛋白分子結(jié)構(gòu)的共同特點是擁有一個約３１０個氨基組成的α－螺旋桿狀區(qū)，桿狀區(qū)兩端分別是非螺旋的頭部（氨基端）和尾部（羧基端）第三十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一2.中等纖維的類型角蛋白：為表皮細胞特有，形成頭發(fā)、指甲等堅韌結(jié)構(gòu)。結(jié)蛋白：存在于肌肉細胞中，主要功能是使肌纖維連在一起。膠質(zhì)原纖維酸性蛋白：存在于星形神經(jīng)膠質(zhì)細胞和許旺細胞。起支撐作用。波形纖維蛋白：存在于間充質(zhì)細胞及中胚層來源的細胞中。神經(jīng)纖絲蛋白：提供彈性使神經(jīng)纖維易于伸展和防止斷裂。第三十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一多肽分子（２對超螺旋）二聚體四聚體原纖維二根原絲四根中等纖維3.組裝第三十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一第三十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一4.中等纖維的功能

（1）信息傳遞的功能

(2)骨架功能

（3）增強細胞抗機械壓力的能力第三十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一小結(jié)

細胞骨架的分布微管主要分布在核周圍,并呈放射狀向胞質(zhì)四周擴散。微絲主要分布在細胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)。中間纖維則分布在整個細胞中