细胞生物学 细胞骨架与细胞运动.ppt

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1、第七章细胞骨架与细胞运动细胞骨架（cytoskeleton）:真核细胞质中由蛋白纤维交织形成的立体网架构,充满细胞质空间，维持细胞的形状并参与细胞的运动。微管（microtubule,MT）微丝（microfilament,MF）中间纤维（intermediatefilament,IF）第一节微管（microtubule,MT）由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空圆柱状结构，存在于细胞质中；动态结构基本功能：细胞器的定位和物质运输组成的细胞器：纤毛、鞭毛、纺锤体、中心体α微管蛋白单体β微管蛋白单体微管蛋白　位于微管组织中心，影响微管成核、定位及极性等一．组成：微管蛋白（tubuli

2、n）异二聚体微管二．形态结构：中空圆柱状结构，13根原纤维围成一周，α和β微管蛋白首尾相接，具有极性。有三种存在形式：单管、二联管和三联管。三．微管结合蛋白：（microtubule-associatedprotein,MAP）结合在微管表面的辅助蛋白结构区域功能：碱性的微管结合区域　　　　　加速微管成核作用；酸性的突出区域　　　　　　与其他骨架纤维联系主要类型：MAP-1（轴突和树突中）MAP-2（胞体和树突中）tau（只存在于轴突中）MAP-4（大多数细胞中）神经元细胞四．微管的组装：ＧＴＰ微管蛋白亚基－→结合紧密－→组装↓水解ＧＤＰ微管蛋白亚基－→易脱落　－→解聚微管组装过程：

3、成核期（延迟期）：αβ异二聚体→寡聚体侧面增加片状带合拢一段微管聚合期（延长期）：聚合速度　大于　解聚速度稳定期：聚合速度　等于　解聚速度微管组织中心（microtubuleorganizingcenter,MTOCs）是微管形成的核心位点，微管的组装由此开始，常见的微管组织中心有：中心体、鞭毛基体、动粒。都具有γ微管蛋白，形成γ微管蛋白环形复合体，刺激微管核心的形成，包裹微管蛋白的负端，防止微管蛋白的掺入。在空间上提供微管装配的始发区域。(一)体外组装:微管踏车模型和非稳态动力模型微管组装以非稳态动力模型为主，其中微管蛋白的浓度和GTP是调节微管组装的物质。α和β微管蛋白370C,

4、有GTP和Mg2+微管（二）体内组装：微管装配的起始点是微管组织中心（中心体、鞭毛和纤毛基体）微管蛋白环行复合体是集结异二聚体的核心，微管从此生长和延长，它与微管的负端结合，使负端稳定。（三）影响微管组装和去组装因素组装：370C,有GTP和Mg2+游离GTP-微管蛋白浓度↑紫杉醇α和β微管蛋白　　　　　　　　　　　　　　　微管解聚：40C↓,或Ca2+↑,游离GTP-微管蛋白浓度↓秋水仙碱和长春新碱微管的聚合与GTP-微管蛋白浓度呈正比六．微管的功能（一）形成网状支架，支持和维持细胞的形态（二）构成纤毛、鞭毛和中心粒，参与细胞运动纤毛和鞭毛是微管形成的细胞特化结构，是细胞能收缩的

5、附属物。纤毛——短而多；鞭毛——少而长中心粒：成对出现的圆柱形小体，彼此垂直排列。功能：参与微管蛋白的合成与微管的聚合，与细胞分裂、能量代谢有关。（三）维持细胞器的定位与分布线粒体的分布与MT平行；游离核糖体位于MT和MF的交叉点上；ER沿微管在细胞质中展开；Gc沿MT向核区牵拉，定位于细胞中央。（四）参与细胞内物质运输马达蛋白：介导细胞内物质沿细胞骨架运动的蛋白。动力蛋白MT(+)MT(-)驱动蛋白MT(-)MT(+)肌球蛋白(MF)（五）参与染色体的运动，调节细胞分裂（六）参与细胞内信号传导第二节微丝microfilament,MF一．组成：基本单位——肌动蛋白（actin）（极

6、性：正/负端）6种亚型——α肌动蛋白α骨骼肌型肌动蛋白α心肌型肌动蛋白α血管型肌动蛋白β肌动蛋白γ肌动蛋白γ细胞质型肌动蛋白γ肠型肌动蛋白存在方式:球状肌动蛋白（globularactin,G-actin）纤维状肌动蛋白（filamentousactin,F-actin）二．结构：可弯曲性蛋白纤维，双螺旋结构/单根，具有极性，位于细胞膜内侧——细胞皮质区三．组装：需ATP和K+、Mg2+存在及适宜的温度成核期：三聚体核心生长期：正极快于负极（ATP调节）平衡期：形成速度等于解离速度踏车模型影响组装与去组装因素组装：ＡTP和Mg2+↑，Ｋ+↑Ｇ-肌动蛋白浓度↑，鬼笔环肽Ｇ-肌动蛋白　

7、　　　　　　　　　　　　　　　微丝解聚：Ca2+↑Ｇ-肌动蛋白浓度↓，细胞松弛素B四．动态调节：五．微丝结合蛋白及其功能：100余种调节肌动蛋白单体→肌动蛋白多聚体→微丝以不同方式与肌动蛋白相结合，形成多种不同的亚细胞结构，执行不同的功能。核化蛋白微丝解聚蛋白单体聚合蛋白六．功能：1．构成细胞支架、维持细胞形态:细胞皮层：细胞膜下，由微丝和微丝结合蛋白组成网状结构培养的上皮细胞（微丝红色、微管绿色）微绒毛2．参与肌肉收缩：肌小节—肌原纤维：粗肌丝（肌球蛋