细胞生物学1细胞骨架课上内容整理

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2、式出现，该部分内容将会在考试前公布。内容编写过程中缺乏足够的审核步骤，如发现错别字或内容明显错误之处请以教材为准，或及时联系我更止。1细胞骨架(cytoskeleton)的种类:细胞内有三种类型的细胞骨架，分别是微丝(microfilan)ent,MF),微管(microtubule,MT)和中间丝(intermediatefilament,IF)。2肌动蛋白(actin)的种类及分布真核细胞内的肌动蛋口主要分为三大类，名称及分布情况如下：a肌动蛋白主要存在于肌肉细胞的收缩性结构中，目前已发现的四种a肌动蛋白分别属于横纹肌、心肌

3、、血管平滑肌和肠道平滑肌。卩肌动蛋白存在于所有种类的细胞内，是细胞内绝大部分微丝骨架的基本组分。Y肌动蛋白在所有细胞内都有分布，主要存在于与应力纤维相关的结构中。3微丝的组成与极性A微丝由肌动蛋白单体聚合而成。B肌动蛋白是一•种球状蛋白，其三维构象具有一道很深的裂缝，在裂缝内部有一个核昔酸结合位点(可与ATP或ADP结合)和一个二价阳离子结合位点(可与Mg2+或Ca?+结合)。C肌动蛋白单体聚合形成螺距为36nm(7个单体分子)的双股螺旋状微丝纤维。每个肌动蛋口单体都与四个其他肌动蛋口单体紧密相邻。D微丝屮的所有肌动蛋白单体分子

4、的缝隙开口端或缝隙底部都朝着同一方向排列，因此整个微丝纤维具冇极性。缝隙开口端指向的是微丝的负极(minusend),缝隙底部指向的是微丝的止极(plusend)o4微丝和微管的正负极的定义对于微丝和微管的极性，人们习惯性的以同等条件下蛋白单体分子在纤维末端组装和去组装的速度大小來定义。速度快的是止极，速度慢的是负极。5胞外微丝组装反应的动力学过程A试管中的微丝组装需要的反应组分包括：G-actin,ATP,Mg",K+,Na+B微丝的组装和去组装是一对可逆反应。反应平衡点受外部反应环境影响。C在存在Mg2+且K+、Na*较高的

5、环境里，微丝趋向于聚合。在存在Ca?+且K+、Nf较低的环境里微丝趋向丁•解聚。D单体肌动蛋白以G-actin表示(Gforglobal),结合在微丝中的肌动蛋口以F-actin表示(Fforfibrous)oF反应过程中CG-aclm不断减小，CF_aclin不断壇加，直到达到平衡点。平衡点处的Cc-actin定义为整个反应的临界浓度Cc(criticalconcentration)oG反应共分三个阶段：延迟期，是发生成核反应的时期，在此时期内数个肌动蛋口单休分子自发聚合成为可供进一步延伸的“核"，是整个反应的限速步骤；延长期

6、，是微丝快速组装的吋期，CG.actin>Cc,聚合反应速度>解聚反应速度；稳定期，是反应达到平衡点之后的时期，CG-actin=Cc,聚合反应速度=解聚反应速度；6核琶酸ATP/ADP在微丝组装屮的作用A肌动蛋口本身也是一种ATP酶，能够水解与之结合的ATP分子使之转变为ADP,肌动蛋白的ATP酶活性只有在其组装到微丝末端之后才开始生效。B在游离状态下肌动蛋白分子与ATP的亲和力远高于ADP,与肌动蛋白结合的ADP分了很容易被ATP分了所替换，因此游离状态下的肌动蛋白携带的核昔酸分子以ATP为主。C带有ATP的肌动蛋口更容易发

7、主聚合反应，带有ADP的肌动蛋口更容易发生解聚反应。D细胞中的微丝组装时新组装上去的肌动蛋白总是携带ATP分子的，该ATP分了在停留一段很短的时间后即被水解为ADP,在水解发生而新的携带ATP分了的肌动蛋白单体已经在末端聚合，使得整根微丝最前端的几个肌动蛋白总是携带ATP的，这样的末端定义为T型末端。E细胞屮微丝的去组装总是发生在末端肌动蛋白携带ADP的吋候，这样的末端定义为D型末端。F细胞内的D型微丝末端主耍是由于负极端成核蛋口的脱落形成的。7微丝组装的踏车行为(treadmilling)A理论上如果没冇ATP水解为ADP的过

8、程，那么微丝组装时正极和负极的Cc是相等的。在实际反应过程中由于有ATP水解过程的存在，止负极反应的Cc不再相等，Cc"