第九章細(xì)胞骨架

第九章細(xì)胞骨架第一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一細(xì)胞骨架：非離子去垢劑（cytoskeleton）處理后的細(xì)胞，電子顯微鏡觀察到的蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)①維持細(xì)胞形態(tài)，結(jié)構(gòu)，承受外力；②參與許多重要的生命活動(dòng)如：◆染色體分離；◆物質(zhì)運(yùn)輸中；◆動(dòng)力系統(tǒng)；細(xì)胞遷移、精子游動(dòng)等③在植物細(xì)胞中細(xì)胞骨架指導(dǎo)細(xì)胞壁的合成④在惡性轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中，常表現(xiàn)為細(xì)胞骨架的結(jié)構(gòu)的破壞、組裝和分布的異常、微管的解聚等。第二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一微絲：確定細(xì)胞表面特征，控制細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和收縮微管：確定細(xì)胞器位置和作為膜泡運(yùn)輸?shù)膶?dǎo)軌中間纖維：使細(xì)胞具有張力和抗剪切力。第三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆微絲的組成及組裝★微絲的結(jié)構(gòu)與成分①肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白單體纖維狀肌動(dòng)蛋白②肌動(dòng)蛋白保守性ATP項(xiàng)鏈模型第四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一★微絲的組裝及動(dòng)力學(xué)特征①成核反應(yīng)②纖維延伸肌動(dòng)蛋白單體Arp2/3…肌動(dòng)蛋白寡聚體③組裝動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)Na，KATP，MgNa，K④特異性藥物：細(xì)胞松弛素，鬼筆環(huán)肽第五頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆微絲網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)①非肌細(xì)胞微絲結(jié)合蛋白p269②微絲與細(xì)胞特殊結(jié)構(gòu)③微絲與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)細(xì)胞皮層應(yīng)力纖維微絨毛細(xì)胞偽足胞質(zhì)環(huán)流阿米巴運(yùn)動(dòng)變皺褶吞噬分裂環(huán)如何運(yùn)動(dòng)？第六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一

微絨毛形態(tài)的維持第七頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一微絲與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)變形蟲的胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)胞吞、胞吐作用等。微絲參與細(xì)胞分裂第八頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆肌球蛋白：依賴于微絲的分子馬達(dá)①分子馬達(dá)：微管依賴型驅(qū)動(dòng)蛋白微絲依賴型肌球蛋白動(dòng)力蛋白②肌球蛋白II型肌球蛋白非傳統(tǒng)型肌球蛋白p275③肌球蛋白與微絲互作第九頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆肌細(xì)胞的收縮運(yùn)動(dòng)①肌纖維的結(jié)構(gòu)p277第十頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一p278原肌球蛋白肌球蛋白結(jié)合位點(diǎn)肌鈣蛋白②肌纖維運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第十一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一③肌肉收縮模型p279肌球蛋白結(jié)合ATP，引起頭部與肌動(dòng)蛋白纖維分離；ATP水解，引起頭部與肌動(dòng)蛋白弱結(jié)合；第十二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一Pi釋放，頭部與肌動(dòng)蛋白強(qiáng)結(jié)合，頭部向M線方向彎曲，引起細(xì)肌絲向M線移動(dòng)；ADP釋放ATP結(jié)合上去，頭部與肌動(dòng)蛋白纖維分離。如此循環(huán)第十三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白纖維肌球蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白課堂討論第十四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一微管：確定細(xì)胞器位置和作為膜泡運(yùn)輸?shù)膶?dǎo)軌◆微管的結(jié)構(gòu)與成分第十五頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一①成核反應(yīng)②纖維延伸③組裝動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)◆微管的組裝與去組裝④特異性藥物：秋水仙素，紫杉醇，長(zhǎng)春花堿第十六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一微管纖維第十七頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆微管組織中心（MTOC）起始微管成核，促進(jìn)微管延伸的細(xì)胞結(jié)構(gòu)-------MTOC①中心體是微管進(jìn)行組裝的區(qū)域，都具有γ微管球蛋白，如：中心體、鞭毛基體。γ微管球蛋白②鞭毛基體第十八頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一中心體上生成微管的示意圖第十九頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一微管裝配的過程與踏車現(xiàn)象第二十頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆微管的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)①在細(xì)胞周期中，細(xì)胞內(nèi)的微管經(jīng)歷著動(dòng)態(tài)組裝和去組裝，在間期和分裂期，其分布或組織形式存在很大的差異。②不同部位的微管其穩(wěn)定性差異很大。因此細(xì)胞內(nèi)的微管又可以分為穩(wěn)定微管和不穩(wěn)定微管兩類。第二十一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一微管末端具不穩(wěn)定行：生長(zhǎng)和萎縮第二十二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一微管相關(guān)蛋白（microtubuleassociatedproteinsMAPs）分子至少包含一個(gè)結(jié)合微管的結(jié)構(gòu)域和一個(gè)向外突出的結(jié)構(gòu)域。突出部位伸到微管外與其它細(xì)胞組分（如微管束、中間纖維、質(zhì)膜）結(jié)合。主要功能是：①促進(jìn)微管聚集成束；②增加微管穩(wěn)定性或強(qiáng)度；③促進(jìn)微管組裝◆微管相關(guān)蛋白第二十三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆微管的功能②細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸

與微管結(jié)合而起運(yùn)輸作用的馬達(dá)蛋白有兩大類：

※驅(qū)動(dòng)蛋白kinesin①維持細(xì)胞形態(tài)★需ATP提供能量?！锸怯蓛蓷l輕鏈和兩條重鏈構(gòu)成的四聚體，外觀具有兩個(gè)球形的頭、一個(gè)螺旋狀的桿和兩個(gè)扇子狀的尾。通過結(jié)合和水解ATP，導(dǎo)致頸部發(fā)生構(gòu)象改變，使兩個(gè)頭部交替與微管結(jié)合，從而沿微管“行走”。據(jù)估計(jì)哺乳動(dòng)物中類似于kinesin的蛋白超過50余種?！锝閷?dǎo)微管負(fù)極向正極物質(zhì)運(yùn)輸?shù)诙屙?yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一驅(qū)動(dòng)蛋白介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)活動(dòng)示意圖第二十六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一KinesinandDynein※胞質(zhì)動(dòng)力蛋白p295★需ATP提供能量?！锸怯蓛蓷l輕鏈和兩條重鏈構(gòu)成的四聚體，外觀象兩顆櫻桃合并。通過結(jié)合和水解ATP，導(dǎo)致頸部發(fā)生構(gòu)象改變，使兩個(gè)頭部交替與微管結(jié)合，從而沿微管“行走”?！锝閷?dǎo)微管正極向負(fù)極物質(zhì)運(yùn)輸?shù)诙唔?yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一Kinesin和Dynein介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸模型

第二十八頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一◆纖毛和鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)組成：（1）二聯(lián)體:A、B微管；（2）內(nèi)外臂:動(dòng)力蛋白構(gòu)成（實(shí)為ATP酶）（3）中央微管和鞘連接蛋白：二聯(lián)體微管的連橋及中央微管的橫橋之中。第二十九頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三十頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一染色體運(yùn)動(dòng)機(jī)制示意圖◆紡錘體與染色體運(yùn)動(dòng)第三十一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一

微管微絲

形態(tài)結(jié)構(gòu)

中空管狀纖維

實(shí)心細(xì)纖維

化學(xué)組成微管蛋白二聚體

肌動(dòng)蛋白

組裝二聚體

原纖維

G-肌動(dòng)蛋白

微管

F-肌動(dòng)蛋白功能支架、細(xì)胞器運(yùn)動(dòng)、支架、細(xì)胞運(yùn)物質(zhì)運(yùn)輸動(dòng)、肌肉收縮、細(xì)胞分裂

微管與微絲的比較第三十二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一三.中等纖維.1.結(jié)構(gòu)：實(shí)心，纖維狀中等纖維蛋白分子結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是擁有一個(gè)約３１０個(gè)氨基組成的α－螺旋桿狀區(qū)，桿狀區(qū)兩端分別是非螺旋的頭部（氨基端）和尾部（羧基端）第三十三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.中等纖維的類型角蛋白：為表皮細(xì)胞特有，形成頭發(fā)、指甲等堅(jiān)韌結(jié)構(gòu)。結(jié)蛋白：存在于肌肉細(xì)胞中，主要功能是使肌纖維連在一起。膠質(zhì)原纖維酸性蛋白：存在于星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和許旺細(xì)胞。起支撐作用。波形纖維蛋白：存在于間充質(zhì)細(xì)胞及中胚層來源的細(xì)胞中。神經(jīng)纖絲蛋白：提供彈性使神經(jīng)纖維易于伸展和防止斷裂。第三十四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一多肽分子（２對(duì)超螺旋）二聚體四聚體原纖維二根原絲四根中等纖維3.組裝第三十五頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三十六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.中等纖維的功能

（1）信息傳遞的功能

(2)骨架功能

（3）增強(qiáng)細(xì)胞抗機(jī)械壓力的能力第三十七頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期一小結(jié)

細(xì)胞骨架的分布微管主要分布在核周圍,并呈放射狀向胞質(zhì)四周擴(kuò)散。微絲主要分布在細(xì)胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)。中間纖維則分布在整個(gè)細(xì)胞中