细胞生物学10细胞骨架与细胞运动

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1、第十章.细胞骨架与细胞运动细胞除了含有各种细胞器外,在细胞质中还有一个三维的网络结构系统，这个系统被称为细胞骨架(图10-1)。图10-1细胞骨架系统 10.1细胞骨架(cytoskeleton)的组成和功能细胞除了具有遗传和代谢两个主要特性之外,还有两个特性,就是它的运动性和维持一定的形态。细胞骨架是细胞运动的轨道,也是细胞形态的维持和变化的支架。 10.1.1细胞骨架的组成和分布●组成细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,由主要的三类蛋白纤丝(filamemt)构成，包括微管、微丝（肌动蛋白纤维）和中间纤维。●分布微管

2、主要分布在核周围,并呈放射状向胞质四周扩散。微丝主要分布在细胞质膜的内侧。而中间纤维则分布在整个细胞中(图10-2)。图10-2细胞骨架的三类主要成分及其分布10.1.2细胞骨架的功能细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性，以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化等一系列方面起重要作用。●作为支架(scaffold),为维持细胞的形态提供支持结构，如红细胞质膜膜骨架结构维持。●在细胞内形成一个框架(framework)结构,为细胞内的各种细胞器提供附着位点。细胞骨架是胞质溶胶的组织者，将细胞内的各种细胞器组成各

3、种不同的体系和区域的网络结构。●为细胞器的运动和细胞内物质运输提供机械支持。细胞骨架作为细胞内物质运输的轨道；在有丝分裂和减数分裂过程中染色体向两极的移动，以及含有神经细胞产生的神经递质的小泡向神经细胞末端的运输都要依靠细胞骨架的机械支持。●为细胞从一个位置向另一位置移动。一些细支撑提供胞的运动,如伪足的形成也是由细胞骨架提供机械支持。纤毛和鞭毛等运动器官主要是由细胞骨架构成的。●为信使RNA提供锚定位点，促进mRNA翻译成多肽。用非离子去垢剂提取细胞成分可发现细胞骨架相当完整，许多与蛋白质合成有关的成分同不被去垢剂溶解的细胞骨架结合

4、在一起。●参与细胞的信号传导。有些细胞骨架成分常同细胞质膜的内表面接触，这对于细胞外环境中的信号在细胞内的传导起重要作用。●是细胞分裂的机器。有丝分裂的两个主要事件,核分裂和胞质分裂都与细胞骨架有关。什么是细胞骨架?在细胞内的主要功能是什么?(什么是细胞骨架?在细胞内的主要功能是什么?（答案）答:细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,由主要的三类蛋白纤丝(filamemt)构成，包括微管、肌动蛋白纤维和中间纤维。细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性，以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分化等一系列

5、方面起重要作用。①作为支架(scaffold),为维持细胞的形态提供支持结构，例如红细胞质膜的内部主要是靠以肌动蛋白纤维为主要成分的膜骨架结构维持着红细胞的结构。②在细胞内形成一个框架(framework)结构,为细胞内的各种细胞器提供附着位点。细胞骨架是胞质溶胶的组织者，将细胞内的各种细胞器组成各种不同的体系和区域网络。③为细胞内的物质和细胞器的运输/运动提供机械支持。例如从内质网产生的膜泡向高尔基体的运输、由胞吞作用形成的吞噬泡向溶酶体的运输通常都是以细胞骨架作为轨道的；在有丝分裂和减数分裂过程中染色体向两极的移动，以及含有神经细

6、胞产生的神经递质的小泡向神经细胞末端的运输都要依靠细胞骨架的机械支持。④为细胞从一个位置向另一位置移动提供支撑。一些细胞的运动,如伪足的形成也是由细胞骨架提供机械支持。典型的单细胞靠纤毛和鞭毛进行运动,而细胞的这种运动器官主要是由细胞骨架构成的。⑤为信使RNA提供锚定位点，促进mRNA翻译成多肽。用非离子去垢剂提取细胞成分可发现细胞骨架相当完整，许多与蛋白质合成有关的成分同不被去垢剂溶解的细胞骨架结合在一起。⑥参与细胞的信号传导。有些细胞骨架成分常同细胞质膜的内表面接触，这对于细胞外环境中的信号在细胞内的传导起重要作用。⑦是细胞分裂的

7、机器。有丝分裂的两个主要事件,核分裂和胞质分裂都与细胞骨架有关,细胞骨架的微管通过形成纺锤体将染色体分开,而肌动蛋白丝则将细胞一分为二。)细胞骨架的字义概念往往会给人以错觉,认为它是不动的框架结构。其实,细胞骨架不是惰性结构,而是一种高度动态的组织，它们的组装、去组装和再组装都很快。细胞骨架的动态性质是至关重要的。10.1.3细胞骨架的研究方法对细胞骨架的研究是近代细胞生物学中最活跃的研究领域之一。 ■荧光显微镜在细胞骨架研究中的应用●可用荧光显微镜研究细胞骨架的动力学，包括组装、去组装和物质运输等。这种方法还有一个好处，就是在活细胞

8、时就可以观察。●可用荧光抗体研究以很低浓度存在的蛋白质在细胞内的位置,因为标记的荧光抗体同特异的蛋白具有很高的亲和性,只要有相应的蛋白存在,就一定会有反应,因为这种反应是特异的,通过荧光显微镜观察就可确定。用这种方法对微