第十章细胞骨架

1、第一节第一节 微丝与细胞运动微丝与细胞运动第三节第三节 中间纤维中间纤维微丝微丝中间丝中间丝微管微管第一节第一节 微丝与细胞运动微丝与细胞运动 微丝（微丝（microfilamentmicrofilament，mf):mf): 是真核细胞中由肌动蛋白组成的直径约是真核细胞中由肌动蛋白组成的直径约7nm7nm的骨架纤维。的骨架纤维。一、微丝的组成及组装一、微丝的组成及组装 （一）结构与极性（一）结构与极性球形肌动蛋白球形肌动蛋白纤维形肌动蛋白纤维形肌动蛋白（二）微丝的组装及动力学特征（二）微丝的组装及动力学特征 1.1.微丝的组装微丝的组装 2. 2.踏车现象：踏车现象： 微丝具有极性，肌动蛋白

2、单体加到正极的速度要比微丝具有极性，肌动蛋白单体加到正极的速度要比加到负极的速度快，当处于临界浓度时，加到负极的速度快，当处于临界浓度时，atpatp- -肌动蛋白肌动蛋白可能继续在正端添加、而可能继续在正端添加、而adpadp- -肌动蛋白在负端开始分离。肌动蛋白在负端开始分离。（三）影响微丝装配特异性药物（三）影响微丝装配特异性药物 细胞松弛素（细胞松弛素（b b或或d d）：）： 鬼笔环肽：鬼笔环肽： 二、微丝网络动态结构的调节与细胞运动二、微丝网络动态结构的调节与细胞运动 成核蛋白成核蛋白单体隔离蛋白单体隔离蛋白封端蛋白封端蛋白单体聚合蛋白单体聚合蛋白纤维纤维- -解聚蛋白解聚蛋白成束

3、蛋白成束蛋白截断蛋白截断蛋白膜结合蛋白膜结合蛋白成束蛋白成束蛋白（二）细胞皮层（二）细胞皮层 紧贴细胞内膜区域，并与微丝结合蛋白交联成凝胶状紧贴细胞内膜区域，并与微丝结合蛋白交联成凝胶状三维网络结构。三维网络结构。（三）应力纤维（三）应力纤维阿米巴运动阿米巴运动（四）细胞伪足的形成与迁移运动（四）细胞伪足的形成与迁移运动伪足的形成图伪足的形成图（五）微绒毛（五）微绒毛（六）胞质分裂环（六）胞质分裂环 有丝分裂末期在两个即将分裂的子细胞产生一个对有丝分裂末期在两个即将分裂的子细胞产生一个对细胞质起收缩作用的环。细胞质起收缩作用的环。三、肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达三、肌球蛋白：依赖于微丝的分子

4、马达（一）（一）型肌球蛋白型肌球蛋白 属于马达蛋白，由两个重链和属于马达蛋白，由两个重链和4 4个轻链组成，重链个轻链组成，重链形成一个双股形成一个双股螺旋，球形的头部具有螺旋，球形的头部具有atpatp酶活性。酶活性。（二）非传统类型的肌球蛋白（二）非传统类型的肌球蛋白四、肌细胞的收缩四、肌细胞的收缩（一）肌纤维的结构（一）肌纤维的结构细肌丝结构示意图细肌丝结构示意图肌动蛋白肌动蛋白原肌球蛋白（原肌球蛋白（tm）肌钙蛋白肌钙蛋白(tn)（二）肌肉收缩的原理（二）肌肉收缩的原理原肌球蛋白位移原肌球蛋白位移第二节第二节 微管及其功能微管及其功能微管：微管： 是存在于所有真核细胞中，由微管蛋白组成

5、，平是存在于所有真核细胞中，由微管蛋白组成，平均外径均外径24nm24nm，内径约为，内径约为15nm15nm的中空的长管状结构。的中空的长管状结构。一、一、微管微管的结构、类型及极性的结构、类型及极性单体微管单体微管二体微管二体微管三体微管三体微管二二. . 微管的组装与去组装微管的组装与去组装a 原纤维装配原纤维装配b 侧面层组装侧面层组装 c 微管延伸微管延伸（一）影响微管装配的因素（一）影响微管装配的因素 微管具有极性，（微管具有极性，（+ +）极装配速度快，（）极装配速度快，（- -）极装配）极装配速度慢，在临界条件下，微管一端发生装配使微管延长，速度慢，在临界条件下，微管一端发生装

6、配使微管延长，而另一端发生去装配而使微管缩短。而另一端发生去装配而使微管缩短。踏车现象：踏车现象：（二）影响微管装配的特异性药物（二）影响微管装配的特异性药物 秋水仙素秋水仙素 紫杉醇紫杉醇 三、微管组织中心（三、微管组织中心（mtocsmtocs） 微管在生理状态及实验处理解聚后重新装配的发生微管在生理状态及实验处理解聚后重新装配的发生处，动物微管组织中心是中心体及类似结构基体。处，动物微管组织中心是中心体及类似结构基体。 位于细胞的中心部位，由两个相互垂直的中心粒构成，位于细胞的中心部位，由两个相互垂直的中心粒构成，周围是一些无定形或纤维形外中心粒物质（周围是一些无定形或纤维形外中心粒物质

7、（pcmpcm）。）。( (一一) ) 中心体中心体 （二）基体和其他微管组织中心（二）基体和其他微管组织中心四、微管结合蛋白（四、微管结合蛋白（mapsmaps）对微管网络的调节作用）对微管网络的调节作用五、微管对细胞结构的组织作用五、微管对细胞结构的组织作用1.1.内质网内质网2.2.高尔基体高尔基体3.3.线粒体线粒体4.4.神经轴突神经轴突 六、细胞内依赖于微管的物质运输六、细胞内依赖于微管的物质运输（一）驱动蛋白（一）驱动蛋白（kinesinkinesin）及其功能）及其功能（二）驱动蛋白沿微管运动的分子机制（二）驱动蛋白沿微管运动的分子机制1.1.步行模型：步行模型：2.2.尺爬行

8、模型：尺爬行模型： 驱动蛋白的两个球形头部交替向前，每分解一个驱动蛋白的两个球形头部交替向前，每分解一个atpatp分子，分子，落在后面的那个马达结构域移动两倍的步距，而领先的那个落在后面的那个马达结构域移动两倍的步距，而领先的那个头部则在下个循环再向前移动。头部则在下个循环再向前移动。驱动蛋白与肌球蛋白的异同点？驱动蛋白与肌球蛋白的异同点？（三）胞质动力蛋白（三）胞质动力蛋白（dyneindynein）及其功能）及其功能 七、纤毛与鞭毛的结构和功能七、纤毛与鞭毛的结构和功能（一）鞭毛和纤毛的结构（一）鞭毛和纤毛的结构纤毛结构图解纤毛结构图解9+2（二）鞭毛和纤毛的运动机制（二）鞭毛和纤毛的运

9、动机制八、纺锤体和染色体运动八、纺锤体和染色体运动星体微管星体微管极微管极微管星体微管星体微管第三节第三节 中间纤维中间纤维中间纤维（中间纤维（intermediate filamentsintermediate filaments，ifif）：）： 在哺乳动物中，直径在哺乳动物中，直径10nm10nm左右介于细肌丝和粗肌丝左右介于细肌丝和粗肌丝之间的蛋白纤维网络。之间的蛋白纤维网络。 一、中间丝的类型和成分一、中间丝的类型和成分（一）类型（一）类型 桥粒桥粒 角蛋白纤维角蛋白纤维结缔组织结缔组织波形纤维波形纤维肌肉组织肌肉组织 结蛋白纤维结蛋白纤维神经组织神经组织神经元纤维神经元纤维神经胶质

10、细胞神经胶质细胞神经胶质纤维神经胶质纤维（二）成分（二）成分二、中间丝的组装与表达二、中间丝的组装与表达 1.1.角蛋白纤维参与桥粒的形成和维持角蛋白纤维参与桥粒的形成和维持 2.2.结蛋白纤维是肌肉结蛋白纤维是肌肉z z盘的重要结构组分，对于维持盘的重要结构组分，对于维持 肌肉细胞的收缩装置起重要作用肌肉细胞的收缩装置起重要作用 3.3.神经元纤维在神经细胞轴突运输中起作用神经元纤维在神经细胞轴突运输中起作用 4.4.中间纤维与中间纤维与mrnamrna的运输有关的运输有关三、中间纤维的功能三、中间纤维的功能第四节第四节 核骨架核骨架 在真核细胞核中在真核细胞核中 ，除核被膜、染色质、核纤，除核被膜、染色质、核纤层及核仁以外的核内网架结构体系。层及核仁以外的核内网架结构体系。 （一）核基质的组成（一）核基质的组成1 1、核骨架蛋白（、核骨架蛋白（marmar蛋白蛋白) ) 核基质核基质( (核骨架核骨架) )：2 2、核骨架结合蛋白核骨架结合蛋白3 3、少量、少量 dnadna、rnarna（二）