细胞生物学第八章细胞骨架与细胞运动.ppt

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1、CHAPTER8cellcytoskeletonandcellmotility细胞骨架与细胞运动1细胞骨架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----细胞骨架真核细胞中的细胞骨架，红色:肌动蛋白纤维，绿色:微管，蓝色:细胞核。2。洋葱内表皮细胞的细胞骨架1963年，发现微管。当前细胞生物学研究中最活跃的领域之一，并且这种研究正方兴未艾。分子水平：蛋白纯化、基因表达3功能区域化:内膜系统位置区域化：细胞骨架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方

2、面起重要作用。4广义上，细胞骨架各级成分可概括如下:细胞质骨架微丝微管纤维蛋白细胞外基质多糖细胞核骨架核纤层-核孔复合体体系染色体骨架细胞骨架细胞膜骨架原肌球蛋白、锚蛋白血影蛋白、肌动蛋白（狭义上）中间纤维5细胞骨架(cytoskeleton)的组成和功能组成和分布是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,主要由三类蛋白纤丝(filamemt)构成，即微管、微丝（肌动蛋白纤维）和中间纤维。◆微管：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和细胞核膜的内侧；◆中间纤维:分布在整个细胞中。6细胞

3、骨架的组成、分布及功能绕细胞核放射状。功能:确定膜性细胞器的位置、帮助染色体分离和作为膜泡运输的导轨。遍布。功能:增强细胞弹性-使细胞具有张力和抗剪切力。膜下垫圈。功能:确定细胞表面特征、使细胞能够运动和收缩微丝(microfilament,MF)微管（microtubule,MT）中间纤维（intermediatefilament）7细胞骨架的功能◆作为支架(scaffold):没有骨架就没有立体的细胞◆在细胞内形成一个框架(framework)结构◆为细胞内的物质和细胞器的运输运动提供机械支持◆为细胞的位置移动提供力◆为

4、mRNA提供锚定位点，促进mRNA翻译成多肽◆是细胞分裂的机器◆参与信号转导8第一节微管一、微管的结构和类型形态◆中空管状结构◆外径约为25nm◆内径约为15nm◆壁厚约为5nm◆微管的长度变化不定9微管的结构◆由微管蛋白异源二聚体为基本构件,螺旋盘绕形成微管的壁◆二聚体头尾相接,形成细长的原纤维(protofilament)◆13条原纤维纵向排列组成微管的壁为纵行微管的电镜图象;模式图解微管横切面的电镜图10微管蛋白(tubulin)◆微管蛋白类型：◆α和β微管蛋白形成长度为8nm的异二聚体◆每一个微管蛋白二聚体有两

5、个GTP结合位点●α亚基GTP结合位点●β亚基GTP结合点:可交换位点(exchangeablesite),可被水解。◆γ-微管蛋白:微管组装的起点11微管蛋白12微管的类型◆根据组成:◆根据稳定性:●短寿的不稳定微管:如纺锤体●长寿的稳定微管:少数,如鞭毛12345678910111213单管AB二联管ABC三联管13三种形式的微管14二、微管的组装Microtubuleorganizingcenters,MTOC◆中心体(Centrosome):核旁,纺锤体组织中心,L型◆基体(basalbody):纤毛和鞭毛的微管

6、组织中心------------都有中心粒(Centriole):21微管的极性◆α、β首-尾排列方向性(极性)◆两端分别称为“+”端(plusend)和“-”端(minusend)。15γ微管蛋白先形成一个圆环(左)或形成钩环结构(右),可指导微管蛋白二聚体结合上去并进行微管的组装。16γ微管蛋白的作用起头成核位点17中心体与基体中的中心粒微管如何长出来的？18微管从MTOC开始生长，组装受统一功能位点控制19植物细胞既无中心体，又无中心粒植物细胞的MTOC是细胞核外被表面的成膜体。20微管组装过程◆原纤维装配●Mic

7、rotubuleNucleation◆片状结构的形成◆微管的形成◆GTP帽(GTPCap)γ起头，α＋β---αβ二聚体---原纤维---片层---13根原纤维合拢形成一段微管---延长21微管的装配形成原纤维侧向结合成片22影响微管装配的因素◆造成微管不稳定性的因素很多，包括GTP、压力、温度(最适温度37℃)、pH(最适pH=6.9)、微管蛋白临界浓度(criticalconcentration)。23影响微管稳定性的药物秋水仙素(colchicine)：抑制微管组装结合在微管蛋白异二聚体上，使微管不能继续添加微管蛋

8、白秋水酰胺(colcemid)鬼臼素(podophyllotoxin)长春花碱(vinblastine)美登本氯丙榛1-苯胺基-8-磺酸萘紫杉醇(taxol)稳定微管促进微管装配,稳定已形成微管诺考达唑(Nocodazole)重水24影响微管稳定的因素秋水仙素25微管装配的动力学现象◆踏车