第九章 細(xì)胞骨架

第九章細(xì)胞骨架第一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五是指存在于真核細(xì)胞中的蛋白纖維網(wǎng)架體系。功能：維持細(xì)胞形態(tài)，細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì) 運(yùn)輸、細(xì)胞分裂等生命活動(dòng)。⑴狹義：指細(xì)胞質(zhì)骨架，由微管、微絲和中間纖維組成。⑵廣義：包括細(xì)胞質(zhì)骨架、細(xì)胞核骨架和細(xì)胞外基質(zhì)。細(xì)胞骨架：(cytoskeleton)第二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

微管(黃色熒光）電鏡下示細(xì)胞骨架微絲（紅色熒光）第四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)微管（Microtubule,MT）微管普遍存在于真核細(xì)胞的胞質(zhì)中，分布于核周圍，呈放射狀向四周擴(kuò)散。Afluorescentlystainedimageofculturedepithelialcellsshowingthenucleus(yellow)andmicrotubules(red)第六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五光鏡下熒光顯示微管第七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五電鏡下的微管第八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五形態(tài)結(jié)構(gòu)：13條原纖維圍成中空、管狀結(jié)構(gòu)。外徑約25nm、壁厚約5nm、內(nèi)徑約15nm。微管具有極性:增長(zhǎng)速度快為+極,生長(zhǎng)緩慢為-極。一、微管的結(jié)構(gòu)與組成第九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五種類單管二聯(lián)管三聯(lián)管第十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五單管：由13根原纖維螺旋排列圍成，常分散于細(xì)胞 質(zhì)中或成束分布。大部分細(xì)胞質(zhì)微管是單管 微管，它在低溫、Ca2+和秋水仙素作用下容 易解聚，屬于不穩(wěn)定微管。二聯(lián)管：由A、B兩根單管組成，構(gòu)成纖毛和鞭毛 的桿狀部分，是運(yùn)動(dòng)類型的微管，它對(duì)低 溫、Ca2+和秋水仙素都比較穩(wěn)定。三聯(lián)管：A、B、C三根單管組成，見于中心粒和基 體，它對(duì)低溫，Ca2+和秋水仙素是穩(wěn)定的。第十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五βααβαβααααααβββαβββαβααβαββαβαβαβαβαβαβαβαGTPαβαβββββαααααααβββββαααβααββαβ異二聚體→原纖維→微管（極性）α-微管蛋白β-微管蛋白化學(xué)組成：微管蛋白（tubulin）α、βγ-微管蛋白----微管組織中心（MTOC）第十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五α、β微管蛋白性質(zhì)相似，所構(gòu)成的異二聚體上有GTP或GDP、Mg2+和Ca2+、秋水仙素等的結(jié)合位點(diǎn)。第十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五微管組織中心

概念：微管在生理狀態(tài)及實(shí)驗(yàn)處理解聚后重新裝配的發(fā)生處稱為微管組織中心（microtubule organizingcenter，MTOC）。MTOC的主要作用:是幫助微管裝配過程中的成核反應(yīng)，使微管從MTOC開始生長(zhǎng)。-----微管裝配的起始點(diǎn)第十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五常見微管組織中心◆間期細(xì)胞MTOC：中心體(動(dòng)態(tài)微管) ◆分裂細(xì)胞MTOC：有絲分裂紡錘體極(動(dòng)態(tài)微管) ◆鞭毛纖毛細(xì)胞MTOC：基體(永久性結(jié)構(gòu))第十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五概念：附著在微管上，參與微管組裝、增加微管穩(wěn)定性的蛋白質(zhì)。MAP由兩個(gè)區(qū)域組成：(1)堿性的微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域作用：加速微管成核

(2)酸性的突出結(jié)構(gòu)域作用：與其他骨架纖維聯(lián)系二、微管相關(guān)蛋白

（microtubuleassociatedprotein，MAP）第十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

功能：

⑴促進(jìn)微管組裝;⑵增加微管穩(wěn)定性;⑶促進(jìn)微管聚集成束。種類：MAP-1MAP-2TauMAP-4主要存在神經(jīng)元和非神經(jīng)元細(xì)胞中主要存在神經(jīng)元細(xì)胞中第十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五成核期（nucleationphase）微管蛋白聚合成短的寡聚體（核心） 片狀微管聚合期（polymerizationphase）聚合速度大于解聚速度穩(wěn)定期（steadyphase）聚合速度等于解聚速度（游離微管蛋白達(dá)到臨界濃度）三、微管的組裝（一）體外組裝第十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五①α-微管蛋白和β-微管蛋白形成8nm的αβ二聚體,αβ二聚體先形成環(huán)狀核心(ring)；②兩端、側(cè)面增加二聚體而擴(kuò)展為螺旋帶,αβ二聚體平行于長(zhǎng)軸重復(fù)排列形成原纖維(protofilament)；③當(dāng)螺旋帶加寬至13根原纖維時(shí),即合攏形成一段微管。新的二聚體添加到MT的兩端使之延長(zhǎng)。第十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

+-

踏車

αβ異二聚體添加到新生MT后，β亞基的GTP逐漸被水解成GDP。所以在一定條件下，（＋）具有GTP帽，MT趨于裝配而延長(zhǎng)；（－）具有GDP帽，MT趨于解聚而縮短。表現(xiàn)為Treadmilling。踏車現(xiàn)象（Treadmilling）第二十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五1）GTP-微管蛋白與微管末端親和性大。2）GDP-微管蛋白與微管末端親和性小。3）GTP-微管蛋白的組裝速度大于GTP的水解速度時(shí)，形成一GTP帽，微管延長(zhǎng)。4）組裝速度小于GTP水解速度時(shí)，GTP-帽縮小、消失，暴露出GDP-微管蛋白，微管不穩(wěn)定、解聚。非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模型(Dynamicinstabilitymodel)第二十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五間期：細(xì)胞質(zhì)微管與微管亞蛋白庫(kù)處于相對(duì)平衡狀態(tài)；分裂期：胞質(zhì)微管組裝和去組裝動(dòng)態(tài)受細(xì)胞周期 的調(diào)控前期：胞質(zhì)微管網(wǎng)絡(luò)中的微管去組裝，游離的 微管蛋白亞單位裝配為紡錘體；末期：發(fā)生逆向轉(zhuǎn)變（二）體內(nèi)組裝微管在體內(nèi)的組裝和去組裝在時(shí)間和空間上是高度有序的。第二十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五γ-微管蛋白

所有微管組織中心都具有γ-微管蛋白，可聚合成環(huán)狀復(fù)合體，像模板一樣參與微管蛋白的核化，幫助α和β-微管蛋白聚合為微管纖維。γ-微管蛋白作用：

可刺激微管核心形成；并包裹微管負(fù)端，阻止微管蛋白的滲入，使負(fù)端穩(wěn)定；還可影響微管從中心粒上釋放。第二十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.促進(jìn)微管組裝的因素：微管蛋白濃度高于臨界濃度、pH6.9、37℃、GTP和Mg2+存在時(shí)，微管組裝；2.抑制微管組裝的因素：微管蛋白濃度低于臨界濃度，低于4℃、高Ca2+

，微管解聚；3.藥物：紫杉醇：促進(jìn)微管的組裝。

秋水仙素、長(zhǎng)春花堿：抑制微管的組裝。（三）影響微管組裝的因素第二十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（一）構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的網(wǎng)狀支架，支持和維持細(xì)胞的形態(tài)。微管具有一定的強(qiáng)度，能夠抗壓和抗彎曲，給細(xì)胞提供機(jī)械支持力。四、微管的功能第二十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五在細(xì)胞內(nèi)，微管為物質(zhì)的定向運(yùn)輸提供軌道。（二）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸涉及兩類微管馬達(dá)蛋白（motorprotein）1.驅(qū)動(dòng)蛋白（kinesin）2.動(dòng)力蛋白（dynein）第二十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

1.驅(qū)動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)：兩個(gè)球形的頭部，具有ATP活性，水解ATP產(chǎn)生能量，與微管結(jié)合；尾部與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子結(jié)合。方向性：由微管的負(fù)端向正端運(yùn)動(dòng)。第二十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.動(dòng)力蛋白△動(dòng)力蛋白通過可溶的多亞基蛋白復(fù)合體與被運(yùn)輸物結(jié)合△由微管的正端向負(fù)端運(yùn)動(dòng)多亞基蛋白動(dòng)力蛋白驅(qū)動(dòng)蛋白第二十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五驅(qū)動(dòng)蛋白動(dòng)力蛋白沿微管運(yùn)輸?shù)鸟R達(dá)蛋白+第二十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.纖毛(cilia)和鞭毛(flagella)桿部：9×2+2結(jié)構(gòu)具ATP酶活性

基體：9×3結(jié)構(gòu)（三）參與中心粒、纖毛、和鞭毛的形成第三十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五纖毛桿部質(zhì)膜軸絲ABABABABABABABABABC2C19X2+2二聯(lián)體微管中央微管中央鞘（內(nèi)鞘）外臂內(nèi)臂動(dòng)力蛋白BA輻條頭輻條管間連接絲纖毛基體第三十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五動(dòng)力蛋白臂的dynein水解ATP作功，使相鄰的二聯(lián)微管相互滑動(dòng)。纖毛和鞭毛運(yùn)動(dòng)：微管滑動(dòng)模型第三十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.中心粒（centriole)圓筒狀小體，成對(duì)出現(xiàn)，垂直排列（9×3+0）

中心粒上存在ATP酶，為細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和染色體移動(dòng)提供能量。中心粒周物質(zhì)第三十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五ABCABCABCABCABCABCABCABCABC中心粒（9X3+0）

第三十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（四）維持細(xì)胞器的定位和分布紅色顯示微絲綠色顯示微管第三十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（五）參與染色體的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂微管是構(gòu)成有絲分裂器的主要成分。有絲分裂時(shí)，微管重組形成紡錘體，牽引染色體到達(dá)分裂極。（六）參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第三十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)微絲

（microfilament，MF）微絲又稱肌動(dòng)蛋白纖維(actinfilament),是指真核細(xì)胞中由肌動(dòng)蛋白(actin)組成、直徑為5-7nm的骨架纖維。比微管細(xì)，更具有彈性，細(xì)胞中的微絲可成束、成網(wǎng)或纖維狀存在于細(xì)胞質(zhì)。第三十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五電鏡下顯示微絲第三十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五基本單位是肌動(dòng)蛋白（actin）肌動(dòng)蛋白類型：α分布于各種肌肉細(xì)胞中β和γ分布于肌細(xì)胞和非肌細(xì)胞中微絲的形態(tài)：

是由兩條線性排列的肌動(dòng)蛋白鏈形成的螺旋，狀如雙線捻成的繩子一、微絲的組成與形態(tài)第四十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、肌動(dòng)蛋白和微絲的結(jié)構(gòu)（1）肌動(dòng)蛋白（actin）*由375個(gè)氨基酸組成的，有ATP或ADP，Ca2+、Mg2+的結(jié)合位點(diǎn)*極性結(jié)構(gòu)正端（＋）；負(fù)端（－）*存在形式球狀肌動(dòng)蛋白（G-actin)纖絲狀肌動(dòng)蛋白(F-actin)第四十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（2）微絲：由肌動(dòng)蛋白單體聚合形成雙螺旋第四十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白（actin-bindingprotein）與肌動(dòng)蛋白纖維結(jié)合，調(diào)節(jié)其性質(zhì)和功能，影響微絲長(zhǎng)度、穩(wěn)定性和構(gòu)型。分類：?jiǎn)误w隔離蛋白（monomer-sequensteringprotein）交聯(lián)蛋白（cross-linkprotein）末端阻斷蛋白（endblockingprotein）纖維切割蛋白（filament-severingprotein）去聚合蛋白（actinfilamentdepolymerizationprotein）膜結(jié)合蛋白（membrane-bindingprotein）第四十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五各種微絲結(jié)合蛋白單體隔離蛋白去聚合蛋白膜結(jié)合蛋白末端阻斷蛋白纖維切割蛋白交聯(lián)蛋白第四十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五四.微絲的組裝條件：ATP，鹽濃度，K+Mg++過程（三個(gè)階段）：成核期—球狀肌動(dòng)蛋白聚合成核心延長(zhǎng)期—肌動(dòng)蛋白在核心兩端聚合正端快，負(fù)端慢穩(wěn)定期—聚合速度與解離速度達(dá)到平衡第四十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）踏車模型當(dāng)G-肌動(dòng)蛋白達(dá)到一定濃度時(shí)，微絲出現(xiàn)一端因添加G-肌動(dòng)蛋白單體而延長(zhǎng)，另一端因單體的解離而縮短，肌動(dòng)蛋白絲的凈長(zhǎng)度不變。微絲組裝的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)第四十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五該模型認(rèn)為ATP是調(diào)節(jié)微絲組裝的主要因素。ATP-肌動(dòng)蛋白：對(duì)纖維狀肌動(dòng)蛋白末端的親和力高，使微絲蛋白纖維延長(zhǎng)。ADP-肌動(dòng)蛋白：對(duì)纖維狀末端的親和力低，易脫落，使微絲蛋白纖維縮短。（2）非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力模型第四十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五肌動(dòng)蛋白的踏車行為第四十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（3）影響微絲組裝的因素1.促進(jìn)組裝：含ATP、Mg2+、高Na+、K+

2.促進(jìn)解聚：含Ca2+、低Na+、K+

3.藥物：細(xì)胞松弛素B：特異的破壞微絲的組裝；鬼筆環(huán)肽：穩(wěn)定微絲，促進(jìn)微絲聚合。第四十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（一）構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)四、微絲的功能微絨毛(microvilli)

是腸上皮細(xì)胞的指狀突起，用以增加腸上皮細(xì)胞表面積，以利于營(yíng)養(yǎng)的快速吸收。第五十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五應(yīng)力纖維（stressfiber）真核細(xì)胞中廣泛存在的由微絲束構(gòu)成的較為穩(wěn)定的纖維狀結(jié)構(gòu)，位于細(xì)胞內(nèi)緊鄰質(zhì)膜下方。內(nèi)含肌動(dòng)蛋白纖維和肌球蛋白纖維有收縮功能，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)有關(guān)維持細(xì)胞的扁平鋪展和特異形狀賦予細(xì)胞韌性和強(qiáng)度第五十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

細(xì)胞有多種運(yùn)動(dòng)方式：胞質(zhì)環(huán)流、變形運(yùn)動(dòng)、吞噬活動(dòng)等。（二）參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)第五十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五收縮環(huán)（contractilering）:由大量平行排列但具有不同極性的微絲構(gòu)成，具有收縮功能。收縮環(huán)收緊的機(jī)制：肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白滑動(dòng)。（三）參與細(xì)胞分裂第五十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（四）參與肌肉收縮由肌原纖維組成，肌原纖維包括粗肌絲和細(xì)肌絲，粗肌絲主要成分是肌球蛋白，細(xì)肌絲的主要成分是肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白。肌肉的組成第五十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五Z盤肌小節(jié)粗肌絲(肌球蛋白纖維）松弛緊張細(xì)肌絲（肌動(dòng)蛋白纖維）滑動(dòng)模型第五十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.細(xì)胞外信號(hào)膜下微絲核膜及核纖層調(diào)控DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。

（五）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸2.核內(nèi)的信息也能通過該途徑傳遞到細(xì)胞膜。如小鼠黑色素細(xì)胞中黑色素顆粒的運(yùn)輸依賴于肌球蛋白。（六）參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第五十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)中間絲

（intermediatefilaments，IF）10nm纖維,因其直徑介于粗肌絲和細(xì)肌絲之間,故被命名為中間絲，又稱為中間纖維。微管微絲中間纖維第五十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五IF幾乎分布于所有動(dòng)物細(xì)胞，往往形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特別是在需要承受機(jī)械壓力的細(xì)胞中含量相當(dāng)豐富,如上皮細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等。特性：最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分，既不受秋水仙素也不受細(xì)胞松弛B素影響，并且也沒有極性。第五十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五中間纖維蛋白單體-螺旋桿狀區(qū)：310個(gè)aa(I-IV型和 VI型IF）或356個(gè)aa(V型IF)非螺旋區(qū)頭部（N-端）尾部（C-端）一、化學(xué)組成與形態(tài)結(jié)構(gòu)

中間纖維蛋白受控于一個(gè)多基因家族，具有高度同源性。第五十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五L1連接區(qū)L12連接區(qū)L2連接區(qū)8-14816-17桿狀區(qū)頭部（N-端）尾部（C-端）N-端C-端1A-螺旋1B-螺旋2A-螺旋2B-螺旋351019121中間纖維分子結(jié)構(gòu)模型第六十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、類型與分布第六十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五功能：使中間纖維交聯(lián)成束、成網(wǎng)，把中間纖維交聯(lián)到質(zhì)膜或其它骨架成分上已知的IFAPs約15種左右，具有中間纖維類型特異性，分別與特定的中間纖維結(jié)合，如：flanggrin(角蛋白聚集)、Plectin（幾種纖維間橫橋）、Ankyrin（錨蛋白，與膜結(jié)合）三、中間纖維結(jié)合蛋白IFAP第六十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五單體

超螺旋（平行對(duì)齊）

原纖絲（反向平行）原纖維中間纖維兩個(gè)單體形成雙股超螺旋—二聚體兩個(gè)二聚體形成四聚體—原纖絲兩個(gè)四聚體交錯(cuò)排列—原纖維八個(gè)原纖維互相纏繞—中間纖維四、中間纖維的組裝第六十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五中間纖維裝配的特點(diǎn)：1.相鄰螺旋中的-螺旋式是反向平行排列，兩端對(duì)稱，故中間纖維無極性。

2.中間纖維遵循半分子長(zhǎng)度交錯(cuò)的原則進(jìn)行組裝。

3.中間纖維的體外組裝既不需要其它蛋白質(zhì)參與，也不需要核苷酸或結(jié)合蛋白的輔助。第六十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.中間纖維在體內(nèi)組裝時(shí)，中間纖維蛋白絕大部分已裝配成中間纖維，而微管或微絲組裝時(shí)只有30%的蛋白分子處于組裝狀態(tài)。5.中間纖維蛋白即可形成同型聚合體，也可形成異型聚合體。6.中間纖維頭尾區(qū)起著穩(wěn)定中間纖維和連接其他結(jié)構(gòu)的作用。中間纖維裝配的特點(diǎn)：第六十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（一）在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)（二）增強(qiáng)細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度五、中間纖維的功能第六十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（三）參與細(xì)胞連接：角蛋白細(xì)絲連接2個(gè)細(xì)胞的橋粒固定在細(xì)胞質(zhì)的角蛋白細(xì)絲質(zhì)膜相互作用細(xì)胞間隙黏素細(xì)胞質(zhì)角蛋白形成蛋白附件開放通道角蛋白纖維參與橋粒和半橋粒的形成和維持第六十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（四）參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞及物質(zhì)運(yùn)輸：調(diào)節(jié)DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，與mRNA的運(yùn)輸有關(guān)。（五）參與細(xì)胞分化：中間纖維蛋白的表達(dá)具有組織特異性，表明中間纖維可能與細(xì)胞分化有關(guān)。第六十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五微管微絲中間絲單體微管蛋白肌動(dòng)蛋白6類中間纖維蛋白直徑24nm7nm10nm結(jié)構(gòu)13根原纖維組成的空心管狀結(jié)構(gòu)雙股螺旋8個(gè)4聚體或4個(gè)8聚體組成的空心管狀纖維極性有有無踏車現(xiàn)象有有無特異性藥物秋水仙素、長(zhǎng)春花堿；紫杉酚細(xì)胞松馳素B鬼筆環(huán)肽無功能1.骨架支撐作用2.細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸3.中心粒、纖毛和鞭毛的形成4.細(xì)胞器定位與分布5.紡錘體與染色體運(yùn)動(dòng)6.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1.維持細(xì)胞形態(tài)，構(gòu)成細(xì)胞支架2.細(xì)胞運(yùn)動(dòng)3.參與胞質(zhì)分裂4.肌肉收縮5.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1.增強(qiáng)細(xì)胞抗機(jī)械壓力的能力2.參與細(xì)胞連接3.參與細(xì)胞分化4.參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞第六十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五思考題名詞解釋：細(xì)胞骨架、微管組織中心、踏車行為、 微管、微絲、中間絲問答：1、微絲、微管的主要功能是什么？2、簡(jiǎn)述微絲、微管、中間纖維的結(jié)構(gòu)組成。第七十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第十章細(xì)胞核（Nucleus）許聰細(xì)胞生物學(xué)教研室第七十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

細(xì)胞核（nucleus）是真核細(xì)胞中由雙層單位膜包圍核物質(zhì)而形成的多態(tài)性結(jié)構(gòu),是真核細(xì)胞內(nèi)最大的細(xì)胞器。

主要功能：細(xì)胞生命活動(dòng)的調(diào)控中心：貯存遺傳信息進(jìn)行DNA復(fù)制進(jìn)行RNA轉(zhuǎn)錄第七十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五形態(tài)：多為圓形、卵圓形，少數(shù)為不規(guī)則形。數(shù)目：通常一個(gè)，成熟紅細(xì)胞（0），肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞（1-2），破骨細(xì)胞（數(shù)百個(gè)）。位置：通常位于細(xì)胞中央。大?。焊叩葎?dòng)物一般5-10μm核質(zhì)比(NP)=細(xì)胞核體積(N)/細(xì)胞質(zhì)體積(P)

正常細(xì)胞NP≈0.5，分裂期細(xì)胞NP>0.5，衰老細(xì)胞NP<0.5

第七十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五分裂期細(xì)胞核崩解，無完整結(jié)構(gòu)；間期細(xì)胞核結(jié)構(gòu)完整，主要包括：核被膜(nuclearenvelope)、核仁(nucleolus)、核基質(zhì)(nuclearmatrix)、染色質(zhì)(chromatin)。間期細(xì)胞核核被膜核仁染色質(zhì)核基質(zhì)第七十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、核被膜的超微結(jié)構(gòu)也叫核膜（nuclearmembrane），是包在核外的不對(duì)稱的雙層膜結(jié)構(gòu)，屬于內(nèi)膜系統(tǒng)，是真核細(xì)胞的標(biāo)志。電鏡下，核被膜包括內(nèi)核膜、外核膜、核周隙、核孔及核纖層等結(jié)構(gòu)。

第一節(jié)核被膜（nuclearenvelope）第七十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（一）內(nèi)外核膜與核周隙外核膜（outernuclearmembrane）

面向細(xì)胞質(zhì)，其外表面附著有核糖體，還附著有中間纖維等細(xì)胞骨架成分，常見與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，可看成是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在局部的特化。內(nèi)核膜（innernuclearmembrane）

面向核基質(zhì)，其內(nèi)表面附著一層電子密度高的纖維狀蛋白網(wǎng)，稱為核纖層。外表面光滑，無核糖體附著。核周隙（perinuclearspace）內(nèi)外膜之間存在的腔隙，寬20-40nm，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔連通，是細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核之間物質(zhì)交流的重要通道之一，內(nèi)含多種蛋白質(zhì)和酶。

第七十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（二）核孔（nuclearpore）內(nèi)外核膜在很多區(qū)域相互融合，形成了內(nèi)外相通的核孔。核孔呈圓環(huán)形，直徑為40-100nm，一般3000-4000個(gè)，電鏡下是由多個(gè)蛋白質(zhì)顆粒特定排列成的復(fù)合體(nuclearporecomplex，NPC)，其中央是含水通道。第七十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五核孔復(fù)合體：“捕魚籠”(fish-trap)模型胞質(zhì)環(huán)(cytoplasmicring)：又稱外環(huán)，位于核孔邊緣的胞質(zhì)面一側(cè)，與外核膜相連。環(huán)上有8條長(zhǎng)約30～50nm的細(xì)纖絲，對(duì)稱分布伸向胞質(zhì)。核質(zhì)環(huán)(nucleoplamicring)：又稱內(nèi)環(huán)，位于核孔邊緣的核質(zhì)面一側(cè)，與內(nèi)核膜相連。環(huán)上也對(duì)稱地向核內(nèi)伸入8條長(zhǎng)約100nm的細(xì)纖絲，被一直徑約60nm的端環(huán)連接在一起，形成核籃。第七十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五核孔復(fù)合體：“捕魚籠”模型中央栓(centralplug)：又稱中央顆粒(centralgranule),位于核孔中央的粒狀或棒狀顆粒，在核質(zhì)交換中起重要作用。輪輻(spoke)：位于核孔內(nèi)，將胞質(zhì)環(huán)、核質(zhì)環(huán)和中央栓連接在一起。第七十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五核孔復(fù)合體的功能是雙功能（被動(dòng)擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸）、雙向性（入核和出核）的親水性核質(zhì)交換通道。既有被動(dòng)運(yùn)輸，又有主動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸是通過簡(jiǎn)單擴(kuò)散，主動(dòng)運(yùn)輸是一個(gè)信號(hào)識(shí)別與載體介導(dǎo)的過程，需要ATP。運(yùn)輸不僅具有選擇性，還具有雙向性，不僅能夠?qū)⒎g所需要的RNA、組裝好的核糖體亞基從細(xì)胞核內(nèi)運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì),同時(shí)也能把DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄所需的酶以及幫助DNA裝配的一些蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核,這些蛋白質(zhì)均是在細(xì)胞質(zhì)的游離核糖體上合成的。核內(nèi)物質(zhì)的輸出和輸入都是信號(hào)介導(dǎo)的過程。第八十頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五被動(dòng)運(yùn)輸(passivetransport)核孔中央有直徑9nm的圓筒形親水通道，可以允許有效直徑內(nèi)的物質(zhì)以被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酵ㄟ^。如H2O和K+、Ca2+、Mg2+、Cl-等離子以及分子量<5kD的小分子。第八十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五主動(dòng)運(yùn)輸（activetransport）主要是指親核蛋白的入核，RNA分子及核糖核蛋白顆粒（SNP）出核的運(yùn)輸。生物大分子的核質(zhì)分配主要是通過核孔復(fù)合體的主動(dòng)運(yùn)輸完成的，具有高度的選擇性，并且是雙向的。選擇性主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①對(duì)運(yùn)輸顆粒大小的限制：有效功能直徑可被調(diào)節(jié)到10-20nm，甚至可達(dá)26nm；②是信號(hào)識(shí)別和載體介導(dǎo)的過程，需要消耗能量；③具有雙向性：即核輸入與核輸出，包括蛋白質(zhì)的入核，RNA和核糖體亞單位的出核。第八十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五核輸入與核輸出第八十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）親核蛋白的核輸入親核蛋白(karyophilicprotein)是在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成，通過核孔輸送到細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮功能的一類蛋白質(zhì)。類型：進(jìn)入核之后一直滯留其中執(zhí)行功能； 穿梭于核質(zhì)之間行駛功能。第八十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五用放射性元素標(biāo)記核質(zhì)蛋白的頭段、尾段及完整核質(zhì)蛋白，分別注射到爪蟾卵母細(xì)胞的胞質(zhì)中。爪蟾卵母細(xì)胞核質(zhì)蛋白（nucleoplasmin）注射實(shí)驗(yàn)第八十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五核定位信號(hào)(nuclearlocalizationsignal，NLS)

又稱核輸入信號(hào)(nuclearimportsignal),是另一種形式的信號(hào)肽,這種信號(hào)肽序列可以位于多肽序列的任何部分,一般含有4-8個(gè)氨基酸，沒有專一性,作用是幫助親核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。

√N(yùn)LS是存在于親核蛋白內(nèi)的一些短的氨基酸序列片段，富含堿性氨基酸殘基，Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-