四細胞骨架北大陶偉教授生物競賽輔導

1、 四 細胞骨架細胞骨架 微管（Microtubule MT) 微絲 (Microfilament MF) 中等纖維(Intermediate Filament IF) 核纖層 核骨架 細胞骨架功能：形態(tài)構(gòu)建細胞形態(tài)改變細胞遷移物質(zhì)運輸細胞分裂信息傳遞等1. 中間纖維中間纖維中間纖維 intermediate filament中間纖維具有組織特異性，中間纖維具有組織特異性，不用細胞具有不同中間纖維。不用細胞具有不同中間纖維。無極性。無極性。纖維直徑變化。纖維直徑變化。 中間纖維的功能中間纖維的功能 增強細胞抗機械壓力的能力 角蛋白纖維參與橋粒的形成和維持 結(jié)蛋白纖維結(jié)蛋白纖維是肌肉Z盤的重要結(jié)構(gòu)

2、組分，對于維持肌肉細胞的收縮裝置起重要作用 參與傳遞細胞內(nèi)機械的或分子的信息 中間纖維與mRNA的運輸有關(guān)神神 經(jīng)經(jīng) 絲絲核核 纖纖 層層角角 蛋蛋 白白2. 核纖層 細胞核膜與核孔復合體 核纖層核纖層核纖層由核纖肽構(gòu)成的中間纖維核纖層由核纖肽構(gòu)成的中間纖維作用：作用： 保持核的形態(tài)：保持核的形態(tài)： 參與染色質(zhì)和核的組裝參與染色質(zhì)和核的組裝 核被膜提供支持；染色質(zhì)的附著位點核被膜提供支持；染色質(zhì)的附著位點 核纖層蛋白：核纖層蛋白：Lamins3. 核骨架 核骨架 核骨架纖維粗細不等，直徑為3-30nm，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與核纖層，與核孔復合體相接，將染色質(zhì)和核仁網(wǎng)絡(luò)在其中。1為DNA的復制提供支

3、架 2是基因轉(zhuǎn)錄加工的場所 3與染色體構(gòu)建有關(guān) 核骨架-核纖層-中間纖維三者相互聯(lián)系形成一個貫穿于核、質(zhì)間的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)核纖層核纖層中間纖維中間纖維核骨架核骨架4. 細胞質(zhì)骨架性質(zhì) 微管 微絲 中間纖維結(jié)構(gòu)直徑亞基功能中空管裝結(jié)構(gòu)，外壁由13個微管蛋白排列形成兩條纏繞的微絲蛋白鏈形成纖維蛋白超螺旋化形成外徑25nm7nm8-12nm及微管蛋白微絲蛋白角蛋白等，依細胞類型而不同維持細胞形態(tài)，細胞遷移，染色體遷移，細胞器遷移維持細胞形態(tài)，細胞變形，肌肉收縮，胞質(zhì)環(huán)流，細胞遷移，細胞分裂維持細胞形態(tài)，核及某些細胞器的錨定有極性有極性無極性 微管微管微管微管：存在于所有真核細胞中由微管蛋白裝配成的長管

4、狀細胞結(jié)構(gòu)。（一）成分（一）成分 1.微管蛋白微管蛋白 2.微管蛋白微管蛋白 除極少數(shù)細胞外（人紅細胞），微管幾乎存在與從阿米巴到高等動植物所有真核細胞胞質(zhì)中，原核生物中沒有微管。還有非微管成分的微管蛋白微管的裝配l-微管蛋白和-微管蛋白形成二聚體,二聚體先形成環(huán)狀核心,經(jīng)過側(cè)面增加二聚體而擴展為螺旋帶, 當螺旋帶加寬至13根原纖維時,即合攏形成一段微管。需要GTP正極負極微管的動態(tài)組裝與去組裝 踏車行為n微管特異性藥物 1.秋水仙素：微管解體 2.紫杉酚：穩(wěn)定微管中心體細胞的微管組織中心9(3)+0型gTuRC: gTubulin Ring Complex MT nucleator at t

5、he centrosomeThe centrosome and microtubule nucleation中心體在微管形成中的作用中心體在微管形成中的作用培養(yǎng)的成纖維細胞的熒光顯微照片，顯示微管解聚后再聚合，從中心體向各個方向生長。InterphaseMetaphaseProphaseAnaphaseTelophase細胞周期中微管動態(tài)變化ProphaseMetaphase外周二聯(lián)體動力蛋白臂中央單體微管放射輻條質(zhì)膜真核細胞的鞭毛與纖毛鞭毛與纖毛的超微結(jié)構(gòu)動力蛋白臂與微管的相對運動使得鞭毛與纖毛彎曲三聯(lián)體微管形成基體9(2)+2型9(3)+0型基粒馬達蛋白：能使微管運動或使胞內(nèi)顆粒沿著微管運

6、輸?shù)囊活惖鞍踪|(zhì)驅(qū)動蛋白驅(qū)動蛋白(kinesin)(kinesin)：負責從胞體向突觸末端運輸?。贺撠煆陌w向突觸末端運輸小泡和細胞器泡和細胞器 ，驅(qū)動向（，驅(qū)動向（+ +）極運輸）極運輸動力蛋白動力蛋白(dynein)(dynein)：在有絲分裂期間作為紡錘體定位：在有絲分裂期間作為紡錘體定位和染色體移動的裝置；和染色體移動的裝置； 將膜細胞器從細胞外周區(qū)域?qū)⒛ぜ毎鲝募毎庵軈^(qū)域運向中央?yún)^(qū)域。運向中央?yún)^(qū)域。驅(qū)動向（驅(qū)動向（- -）極運輸）極運輸驅(qū)動蛋白的運動驅(qū)動蛋白的運動正常小鼠細胞，細胞大多數(shù)線粒體沿微管分布；驅(qū)動蛋白缺失的細胞線粒體叢集在細胞的中央?yún)^(qū)域。微管綠色，線粒體橙色驅(qū)動蛋白缺失的細胞及其表型改變細胞骨架 (cytoskeleton) 微絲 actin微絲的組裝踏車現(xiàn)象極性l游離的肌動蛋白 外觀呈 啞鈴狀, 這種actin又叫G-actin，將G-actin形成的微絲又稱為F-actin。微絲特異性藥物：細胞松弛素(cytochalasins) 阻止聚合鬼筆環(huán)肽(philloidin） 標記F-actin，抑制解聚小腸上皮微絨毛胞質(zhì)分裂環(huán)偽足應力纖維微絲的功能n肌肉收縮n肌肉收縮肌纖維（肌細胞）肌質(zhì)網(wǎng). 肌細胞中特化了的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng).鈣庫。 肌原纖維纖維TEM照片肌肉收縮 圖 7-2 骨骼肌肌原纖維結(jié)構(gòu)模式圖 肌細胞 暗帶 明帶 Z 線