《南农细胞生物学》PPT课件

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1、第十章细胞骨架细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。狭义指细胞质骨架，包括微丝、微管、中间纤维；广义包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。第一节细胞质骨架一、微丝微丝(microfilament，MF)是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成，直径为7nm的骨架纤维。(一)微丝的成分肌动蛋白单体外观呈哑铃状,具有极性，(二)微丝结构与装配球形肌动蛋白(G—actin)单体头尾相接形成具有极性的多聚体螺旋纤维形肌动蛋白(F—actin)球形肌动蛋白(G—actin)加到微丝两端，(十)极装配的速度较(—)极快在一定条件下，微丝可以表现出一端因加亚

2、单位而延长，而另一端因亚单位脱落而减短，这种现象称为踏车现象(treadmilling)。(三)微丝结合蛋白肌动蛋白纤维的存在形式与微丝结合蛋白的种类有关。微丝结合蛋白参与形成微丝纤维高级结构，对肌动蛋白纤维的动态装配有调节作用。1．肌肉收缩系统中的有关蛋白肌球蛋白(myosin)约占肌肉总蛋白的一半含2条重链，2条轻链，两股重链盘绕成双股a螺旋，长约140nm，直径2nm。Ⅱ型肌球蛋白参与肌丝滑动。Ⅰ型和V型肌球蛋白，参与细胞骨架和细胞膜的相互作用，如膜泡运输。原肌球蛋白(tropomyosin，Tm)。在肌肉中占总蛋白的5％～10％由两条平行的多肽链形成a螺旋构型，长40nm位于肌动蛋白

3、螺旋沟内。结合于细肌丝，调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合肌钙蛋白(tropoin，Tn)含3个亚基肌钙蛋白C(Tn—C)特异与Ca2+结合肌钙蛋白T(Tn—T)与原肌球蛋白有高度亲和力肌钙蛋白I(Tn—I)抑制肌球蛋白ATPase的活性。细肌丝中每隔40nm有一个肌钙蛋白复合体结合到原肌球蛋白上2．非肌肉细胞中的微丝结合蛋白肌球蛋白原肌球蛋白a辅肌动蛋白肌钙蛋白与微丝装配及功能有密切关系。(四)微丝特异性药物细胞松弛素(cytochalasins)是真菌的一种代谢产物，可以切断微丝，并结合在微丝末端阻抑肌动蛋白聚合，但对解聚没有明显影响，因而可以破坏微丝的三维网络。鬼笔环肽(philloid

4、in)是一种由毒蕈产生的双环杆肽，与微丝有强亲合作用，使肌动蛋白纤维稳定，抑制解聚，且只与F肌动蛋白结合，而不与G肌动蛋白结合，荧光标记的鬼笔环肽可清晰地显示细胞中的微丝。(五)微丝性细胞骨架的功能1．肌肉收缩2．微绒毛3．应力纤维4．溶胶层和阿米巴运动5．胞质分裂环二、微管(microtubule)真核细胞中由微管蛋白(tubulin)装配成的长管状极性细胞器结构能与其他蛋白共同装配成纺锤体、基粒、中心粒、鞭毛、纤毛、轴突、神经管等结构，参与细胞形态的维持、细胞运动和细胞分裂。所有原核生物中没有微管。(一)微管成分由a微管蛋白和b微管蛋白组成,微管装配的基本单位a微管蛋白和b微管蛋白形

5、成微管蛋白异二聚体(二)微管形态长管状结构，平均外径为24nm，内径15nm管壁由13根原纤维排列构成。可装配成单管，二联管(纤毛和鞭毛中)，三联管(中心粒和基体中)。所有的微管都有确定的极性。微管的两个末端在结构上不是等同的纤毛纤毛轴心含有一束“9十2”排列的平行微管中央微管均为完全微管，外围二联体微管由A、B亚纤维组成A亚纤维为完全微管，由13个球形亚基环绕而成B亚纤维由10个亚基构成，另3个亚基与A亚纤维共用。纤毛运动机制：滑动学说认为纤毛运动由相邻二联体间相互滑动所致(六)功能基体和中心粒中心体由一对相互垂直的中心粒构成。位于鞭毛和纤毛根部的类似结构称为基粒。基粒和中心粒均是微管性结

6、构，呈圆柱状。其壁由9组微管三联体组成，三联体亚纤维A为完全微管，亚纤维B和C为不完全微管。中心粒和基粒是同源的，在某些时候可以相互转变。均具有自我复制性质(三)装配a微管蛋白和b微管蛋白形成长度为8nm的ab二聚体ab二聚体以ab-ab-ab方向先形成原纤维原纤维经过侧面增加而扩展为片层，至13根原纤维时，即合拢形成一段微管。新的二聚体再不断加到微管(+)极端点使之延长。最终微管蛋白与微管达到平衡,踏车现象(treadmilling)微管装配动态微管蛋白的合成是自我调节的，多余的微管蛋白单体结合于合成微管蛋白的核糖体上，导致微管蛋白mRNA降解。微管在体内的装配和去装配在时间和空间上是高度

7、有序的，间期细胞中，细胞质微管与微管蛋白亚单位库处于相对平衡状态；有丝分裂前期，胞质微管网络中的微管去装配，游离的微管蛋白亚单位装配为纺锤体；分裂末期，发生逆向转变。微管组织中心微管在解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心(MTOC)。MTOC决定了细胞微管的极性，微管的(—)极指向MTOC，(+)极背向MTOC。动物细胞的MTOC为中心体。(四)微管相关蛋白质附着于微管多聚体上，参与微管的装配并增加微管的稳