细胞骨架与细胞的运动PPT课件

.,细胞骨架与细胞的运动,.,.,第一节微管第二节微丝第三节中间纤维第四节细胞的运动第五节细胞骨架与疾病,.,第一节微管,一、微管蛋白与微管的结构组成分子：、-微管蛋白异二聚体微管蛋白存在形式：单管：由13根原纤维组成二联管：A管13根原纤维、B管10根原纤维分布于纤毛杆部、鞭毛杆部三联管：A管13根原纤维、B管和C管10根分布于中心粒、纤毛和鞭毛基体,.,、-异二聚体,3根原纤维,1根原纤维,.,微管结构,.,.,纤毛杆部二联管基部三联管,.,三联管,.,二、微管结合蛋白,结构碱性微管结合域酸性突出区域种类MAP-1、MAP-2、tauMAP-4,.,三、微管的装配与动力学,微管装配过程分3个时期：成核期：核心形成，、微管蛋白聚合成短的寡聚体，形成13根原纤维，合拢成一段微管。聚合期：微管延长，新的二聚体增加到微管正端，微管延长。稳定期：微管长度稳定，游离微管蛋白浓度达到临界浓度，组装与去组装速度相等。,.,（一）微管装配的起始点是微管组织中心,微管组织中心：位点：中心体、纤毛的基体作用：协助微管装配过程的成核微管蛋白环形复合体：形态：含有1013个微管蛋白的环形结构，与微管直径相同作用：刺激微管核心形成,.,微管蛋白在中心体上的聚合,.,（二）微管的体外装配,条件：微管蛋白的浓度、GTP的存在GTP帽：GTP-微管蛋白亚基存在位点：微管两端功能：防止微管解聚作用过程：微管生长速度快时，为GTP帽微管生长速度慢时，为GDP帽正端：具有GTP帽，添加速度大于GTP水解负端：具有GDP帽，添加速度小于GTP水解,.,微管组装踏车运动,.,（三）微管的体内装配,核心：微管蛋白微管蛋白帽：稳定在负端,.,（四）很多因素影响微管组装和解聚,促进组装：紫杉醇抑制组装：秋水仙素、秋水仙胺、长春花碱、长春新碱,.,四、微管的功能,（一）微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态（二）微管参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成（三）微管参与细胞内物质运输（四）微管维持细胞内细胞器的定位和分布（五）微管参与染色体的运动，调节细胞分裂（六）微管参与细胞内信号传导,.,以细胞核（黄）为中心呈辐射排列的微管（红）,（一）微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态,.,.,（二）微管参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成,中心体结构模型,.,鞭毛轴丝结构,.,纤毛运动,.,（三）微管参与细胞内物质运输,.,动力蛋白Dynein+-,.,驱动蛋白Kinesin-+,.,.,.,（四）微管维持细胞内细胞器的定位和分布（五）微管参与染色体的运动，调节细胞分裂（六）微管参与细胞内信号传导,.,第二节微丝,一、肌动蛋白与微丝的结构肌动蛋白单体：G-肌动蛋白，哑铃形亚基：阳离子、ATP结合位点肌球蛋白结合位点特性：极性，正端、负端,.,微丝：构成：G-肌动蛋白单体形成双股螺旋链多聚体直径：58nm极性：正端生长快负端生长慢,.,二、微丝结合蛋白及其功能,非肌细胞单体隔离蛋白、交联蛋白、末端阻断蛋白、纤维切割蛋白、肌动蛋白纤维解聚蛋白、膜结合蛋白肌细胞肌球蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白,.,发光的肌动蛋白微丝,.,.,.,培养的上皮细胞中的应力纤维微丝（红）；微管（绿）,.,三、微丝的装配机制,（一）微丝的组装过程分为成核、聚合和稳定三个阶段成核期：形成稳定的三聚体，核心形成聚合期：G-肌动蛋白在核心两端聚合稳定期：组装速度与去组装速度相等,.,微丝的装配机制,.,（二）微丝的组装可用踏车模型和非稳态动力学模型来解释,踏车模型正端：G-肌动蛋白单体增加而延长负端：单体解离而缩短总长度：肌动蛋白丝的净长度不变,.,肌动蛋白的踏车行为,.,非稳态动力模型ATP：是调节微丝组装的主要因素ATP-肌动蛋白：对纤维状肌动蛋白末端亲和力高，使微丝延长。ADP-肌动蛋白：对纤维状肌动蛋白末端亲和力低，使微丝缩短。,.,.,（三）影响微丝组装和去组装的因素,促进组装：Mg2+、高浓度的Na+、K+促进解聚：ATP、Ca2+、低浓度的Na+、K+,.,四、微丝的功能,（一）构成细胞的支架，维持细胞的形态（二）参与细胞运动（三）参与细胞分裂（四）参与肌肉收缩（五）参与细胞内物质运输（六）参与细胞内信号传递,.,（一）构成细胞的支架，维持细胞的形态,.,维持细胞形态,.,（二）参与细胞运动,中性粒细胞巨噬细胞1巨噬细胞2,.,（三）参与细胞分裂,.,.,（四）参与肌肉收缩,肌肉收缩的基本单位：肌节肌节的主要成分：肌原纤维肌原纤维的组成：粗肌丝、细肌丝粗肌丝的组成：肌球蛋白细肌丝的组成：肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白,.,肌节模式图,.,肌球蛋白结构模式图（上）粗肌丝（下）,.,细肌丝的组成,.,肌肉收缩图解,.,肌肉收缩,.,第三节中间纤维,一、中间纤维的结构和类型（一）中间纤维是丝状蛋白多聚体直径：10nm单体：蛋白质纤维分子，长丝状结构：中间区：一个螺旋（高度保守）两侧：球形的N端和C端（高度可变）,.,中间纤维结构模式图,.,（二）中间纤维蛋白的类型和分布较为复杂,型：酸性角蛋白型：中性/碱性角蛋白型：波形蛋白、结蛋白、外周蛋白等型：神经丝蛋白型：核纤层蛋白型：巢蛋白,.,二、中间纤维的装配和调节,单体：氨基头部、羧基尾部、中间杆状区域超螺旋二聚体：2个单体螺旋杆之间形成卷曲四聚体：2个超螺旋二聚体反向平行相连是中间纤维组装的基础亚单位多个四聚体排列组装在一起8个四聚体装配成中间纤维特性：无极性,.,中间纤维的组装,.,三、中间纤维的功能,（一）在细胞内形成一个完整的网状骨架系统（二）为细胞提供机械强度支持（三）参与细胞连接（四）参与细胞内信息传递及物质运输（五）维持细胞核膜稳定（六）参与细胞分化,.,第四节细胞的运动,一、微管与细胞运动二、微丝与细胞运动三、细胞运动的调节机