最新10细胞骨架课件

10细胞骨架10细胞骨架1细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系细胞质骨架，包括微丝、微管和中间纤维细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纤维2最新10细胞骨架课件3最新10细胞骨架课件4最新10细胞骨架课件5最新10细胞骨架课件6最新10细胞骨架课件7最新10细胞骨架课件8二、微丝特异性药物1细胞松弛素(cytochalasins)，可以切断微丝，并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合，破坏微丝的三维网络。2鬼笔环肽(philloidin)与微丝侧面结合，防止MF解聚.从而破坏微丝的聚合和解聚的动态平衡。二、微丝特异性药物1细胞松弛素(cytochalasins9

三、微丝结合蛋白

1单体隔离蛋白与G-actin结合后抑制它们的聚

合，维持高浓度的单体。决定着肌动蛋白是趋于聚合还是解聚。三、微丝结合蛋白10

2交联蛋白(cross-linkingprotein),使肌动蛋白纤维形成网络结构。最新10细胞骨架课件113膜结合蛋白非肌细胞质膜下方产生收缩的机器，由收缩蛋白作用于质膜产生的力引起质膜向内或向外移动（吞噬作用和胞质分裂）。4末端阻断蛋白通过与肌动蛋白纤维的一端或两端结合调节肌动蛋白纤维的长度（加帽蛋白）3膜结合蛋白非肌细胞质膜下方产生收缩的机器，由收缩蛋白125纤维切割蛋白同肌动蛋白纤维结合并将其一分为二，控制肌动蛋白纤维的长度，降低黏度。6肌动蛋白纤维去聚合蛋白将肌动蛋白纤维快速去聚合形成G-actin，存在于肌动蛋白丝骨架快速变化的部位。最新10细胞骨架课件13最新10细胞骨架课件147发动机蛋白，如肌球蛋白（为肌肉收缩和胞质分裂提供力，膜泡运输等）7发动机蛋白，如肌球蛋白（为肌肉收缩和胞质分裂提供力，膜泡15

四、微丝的功能

1溶胶层和阿米巴运动：微丝遍及胞质各处，集中分布于质膜下，和其结合蛋白形成网络结构(溶胶)，维持细胞形状和赋予质膜机械强度。四、微丝的功能1溶胶层和阿米巴运动：微丝遍及胞质162微绒毛(microvillus)微丝束同向平行排布，下端终止于端网结构，维持微绒毛形状，无收缩功能。2微绒毛(microvillus)微丝束同向平行排布，下173应力纤维(stressfiber)广泛存在于真核细胞，由大量平行排列的微丝组成，介导细胞间或细胞与基质表面的粘着，可能在细胞形态发生、细胞分化和组织形成等方面具有重要作用。3应力纤维(stressfiber)广泛存在于真核细胞，184胞质分裂环：由大量平行排列的微丝组成，分裂末期胞质中的肌动蛋白能迅速装配成收缩环并进一步收缩(肌动蛋白与肌球蛋白的相对滑动)，使两个子细胞分开；胞质分裂后，收缩环迅速去装配4胞质分裂环：由大量平行排列的微丝组成，分裂末期胞质中的195肌肉收缩1）骨骼肌的超微结构骨骼肌

↓

肌细胞

(肌纤维）

↓

肌原纤维

↓

肌小节5肌肉收缩1）骨骼肌的超微结构20肌小节包括粗肌丝即肌球蛋白(myosin)、细肌丝即肌动蛋白，肌动蛋白的正极端锚定在Z线上肌小节包括粗肌丝即肌球蛋白(myosin)、细肌丝即肌动蛋212）肌肉收缩中的有关微丝结合蛋白①肌球蛋白(myosin)，主要分布于肌细胞，有两个

球形头部结构域

(具有ATPase活性)

和尾部链，多个尾部相互缠绕，形成粗肌丝

沿微丝从负极到正

极进行运动。2）肌肉收缩中的有关微丝结合蛋白22

②原肌球蛋白(Tm)由两条平行的多肽链形成α-螺旋构型，位于肌动蛋白螺旋沟内，Tm结合于细肌丝，调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合③肌钙蛋白(Tn)为复合物，包括三个亚基：Tn-C(Ca2+敏感性蛋白)能特异与Ca2+结合，Tn-T与原肌球蛋白结合；Tn-I抑制肌球蛋白ATPase活性。

23由肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动所致3）神经冲动诱发的肌肉收缩的基本过程由肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动所致3）神经冲动诱发的肌24①动作电位的产生，神经冲动经轴突传到神经肌肉，肌肉细胞膜去极化，经T小管传至肌质网；②Ca2+的释放，肌质网去极化后释放Ca2+至肌浆中，阈浓度为10-6mol/L；③原肌球蛋白位移，Ca2+与Tn-C结合，引起构象变化，Tn-C与Tn-I、Tn-T结合力增强，Tn-I与肌动蛋白结合力削弱而脱离；同时Tn-T使原肌球蛋白移动到肌动蛋白双螺旋沟的深处，消除肌动蛋白与肌球蛋白结合的障碍；①动作电位的产生，神经冲动经轴突传到神经肌肉，肌肉细胞膜去25

④肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动：

⑤Ca2+的回收，到达肌肉细胞的一系列冲动一经停止，肌质网就通过主动运输重吸收Ca2+，于是收缩周期停止。

26胞质环流(cytoplasmicstreamting)是菌类、藻类和高等植物细胞中非常活跃的运动现象。胞质环流是由肌动蛋白和肌球蛋白相互作用引起的。能够不断地分配各种营养物和代谢物，使它们在细胞内均匀分布胞质环流(cytoplasmicstreamting)是菌27第二节微管

(microtubule)

微管是由微管蛋白(tubulin)装配而成的长管状细胞器结构，平均外径24nm，内径15nm微管壁由13根原纤维排列构成，原纤维由α微管蛋白和β微管蛋白交替排列而成第二节微管(microtubule)28α微管蛋白和β微管蛋白有GTP结合位点，结合α微管蛋白的GTP不会被水解，而结合β微管蛋白参与组装成微管后被水解成GDPα微管蛋白和β微管蛋白有GTP结合位点，结合α微管蛋白的GT29

一、形态1微管可装配成单管、二联管(纤毛和鞭毛中)、三联管(中心粒和基体中)，在细胞中呈网状或束状分布，

一、形态30

二、装配1装配过程

α微管蛋白和β微管蛋白形成长度为8nm的αβ异二聚体，二聚体先沿纵向聚合形成一个短的原纤维，再经过侧面增加而扩展为弯曲的片状结构，至13根原纤维时合拢形成一段微管，新的二聚体再不断加到微管的端点使之延长。二、装配1装配过程31最新10细胞骨架课件32

2微管具有极性，延长主要依靠正极装配GTP微管蛋白，微管两端具GTP帽则继续装配，具GDP帽则解聚，存在踏车现象。

2微管具有极性，延长主要依靠正极装配GTP微管蛋白，微管333微管组织中心(MTOC)是微管进行组装的区域，动物细胞的MTOC为中心体，决定微管极性。植物细胞的MTOC是细胞核外

被表面的成膜体。还有位于纤毛和鞭毛基部的基体等3微管组织中心(MTOC)34

三、微管结合蛋白、特异性药物

1微管结合蛋白(MAP)

MAP分子至少包含一个结合微管的结构域和一个向外突出的结构域。

MAP的主要功能：①促进微管聚集成束；②增加微管稳定性或强度；③促进微管组装三、微管结合蛋白、特异性药物1微管结合蛋白(MAP35

2微管特异性药物

①秋水仙素(colchicine)，与微管蛋白结合

后装配到微管末端，阻断微管蛋白装配成微管，可破坏纺锤体结构

②紫杉酚(taxol)，能促进微管的装配，并

使已形成的微管稳定2微管特异性药物

①秋水仙素(colchicine)，与36四、微管的功能1维持细胞形态，用秋水仙素处理细胞破坏微管，导致细胞变圆，说明微管对维持细胞的不对称形状是重要的四、微管的功能1维持细胞形态，用秋水仙素处理细胞破坏微管372细胞运输，微管起细胞内物质运输的路轨作用，与微管结合而起运输作用的马达蛋白有两大类：

驱动蛋白(kinesin)动力蛋白(dynein)，两者均需ATP提供能量2细胞运输，微管起细胞内物质运输的路轨作用，与微管结合而起38Kinesin发现于1985年，是由两条轻链和两条重链构成的四聚体，能向着微管（+）极运输小泡。KinesinwalkalongmicrotubuletowardsplusendKinesinwalkalongmicrotubule39Dynein发现于1963年，由两条相同的重链和一些种类繁多的轻链以及结合蛋白构成。作用：在细胞分裂中推动染色体的分离、驱动鞭毛的运动、向着微管（-）极运输小泡。

Dynein发现于1963年，由两条相同的重链和一些种类繁403纤毛和鞭毛的运动

纤毛和鞭毛都含有由微管相互连接形成的骨架，即轴丝。

9＋2结构：

微管蛋白二聚体

动力臂蛋白

微管连接蛋白

放射辐条

内鞘3纤毛和鞭毛的运动纤毛和鞭毛都含有由微管相互连接形成41

纤毛和鞭毛的运动——滑动学说

纤毛和鞭毛的运动——滑动学说

424纺锤体和染色体运动

细胞从间期进入分裂期时，微管解聚为微管蛋白，经重装配形成纺锤体，介导染色体的运动；分裂末期，纺锤体微管解聚为微管蛋白，经重装配形成胞质微管网。4纺锤体和染色体运动细胞从间期进入分裂期时，微管解聚为435微管组织中心（中心体和基体）中心体(centrosome)由一对相互垂直的中心粒及周围基质构成；位于鞭毛和纤毛根部的类似结构(单个)称为基体或基粒。5微管组织中心（中心体和基体）中心体(centrosome44一、形态、结构与组成中间纤维(IF)直径10nm左右，介于微丝(7nm)和微管(24nm)之间，中间纤维是最稳定的细胞骨架成分，围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结，主要起支撑作用。

第三节中间纤维

一、形态、结构与组成第三节中间纤维

45中间纤维蛋白分子由一个α螺旋杆状区以及两端非螺旋化的球形头部(N端)、尾部(C端)构成。中间纤维蛋白分子由一个α螺旋杆状区以及两端非螺旋化的球形头部46二、中间纤维——装配①两条中间纤维多肽链形成超螺旋二聚体(dimer)②两个二聚体反向(或顺向)平行以半交叠方式构成四聚体(tetramer)，可能是中间纤维解聚的最小亚单位③四聚体首尾相连形成原纤维(protofilament)④8根原纤维构成直径10

nm圆柱状的纤维

二、中间纤维——装配①两条中间纤维多肽链形成超螺旋二聚体(d47三、分类可分为5类①角蛋白纤维②波形纤维③结蛋白纤维④神经元纤维⑤神经胶质纤维三、分类48角蛋白keratin为表皮细胞特有，具有α和β两类，β角蛋白存在于细胞中，α角蛋白形成头发、指甲等坚韧结构。结蛋白desmin又称骨骼蛋白skeletin，存在于肌肉细胞中，主要功能是使肌纤维连在一起。角蛋白keratin49胶质原纤维酸性蛋白

存在于星形神经胶质细胞和许旺细胞。起支撑作用。波形纤维蛋白vimentin存在于中胚层来源的细胞中。神经纤丝蛋白neurofilamentprotein提供弹性使神经纤维易于伸展和防止断裂。胶质原纤维酸性蛋白50功能：使中间纤维交联成束、成网，把中间纤维交联到质膜或其它骨架成分上已知的IFAPs约15种左右，分别与特定的中间纤维结合，如：flanggrin、Plectin、Ankyrin特点：具有细胞特异性四、IF的结合蛋白IFAP功能：四、IF的结合蛋白IFAP51

一般认为在细胞质中起支架作用，并与细胞核定位有关

有以下几方面：

增强细胞抗机械压力的能力

角蛋白纤维参与桥粒的形成

结蛋白纤维是肌肉Z盘的重要结构

组分神经元纤维在神经细胞轴突运输中

起作用

参与传递胞内机械的或分子的信息

中间纤维与mRNA的运输有关五、功能

一般认为在细胞质中起支架作用，并与细胞核定位有关五、功能52胞质骨架三种组分的比较胞质骨架三种组分的比较53

结束语谢谢大家聆听！！！54

结束语谢谢大家聆听！！！5410细胞骨架10细胞骨架55细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系细胞质骨架，包括微丝、微管和中间纤维细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纤维56最新10细胞骨架课件57最新10细胞骨架课件58最新10细胞骨架课件59最新10细胞骨架课件60最新10细胞骨架课件61最新10细胞骨架课件62二、微丝特异性药物1细胞松弛素(cytochalasins)，可以切断微丝，并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合，破坏微丝的三维网络。2鬼笔环肽(philloidin)与微丝侧面结合，防止MF解聚.从而破坏微丝的聚合和解聚的动态平衡。二、微丝特异性药物1细胞松弛素(cytochalasins63

三、微丝结合蛋白

1单体隔离蛋白与G-actin结合后抑制它们的聚

合，维持高浓度的单体。决定着肌动蛋白是趋于聚合还是解聚。三、微丝结合蛋白64

2交联蛋白(cross-linkingprotein),使肌动蛋白纤维形成网络结构。最新10细胞骨架课件653膜结合蛋白非肌细胞质膜下方产生收缩的机器，由收缩蛋白作用于质膜产生的力引起质膜向内或向外移动（吞噬作用和胞质分裂）。4末端阻断蛋白通过与肌动蛋白纤维的一端或两端结合调节肌动蛋白纤维的长度（加帽蛋白）3膜结合蛋白非肌细胞质膜下方产生收缩的机器，由收缩蛋白665纤维切割蛋白同肌动蛋白纤维结合并将其一分为二，控制肌动蛋白纤维的长度，降低黏度。6肌动蛋白纤维去聚合蛋白将肌动蛋白纤维快速去聚合形成G-actin，存在于肌动蛋白丝骨架快速变化的部位。最新10细胞骨架课件67最新10细胞骨架课件687发动机蛋白，如肌球蛋白（为肌肉收缩和胞质分裂提供力，膜泡运输等）7发动机蛋白，如肌球蛋白（为肌肉收缩和胞质分裂提供力，膜泡69

四、微丝的功能

1溶胶层和阿米巴运动：微丝遍及胞质各处，集中分布于质膜下，和其结合蛋白形成网络结构(溶胶)，维持细胞形状和赋予质膜机械强度。四、微丝的功能1溶胶层和阿米巴运动：微丝遍及胞质702微绒毛(microvillus)微丝束同向平行排布，下端终止于端网结构，维持微绒毛形状，无收缩功能。2微绒毛(microvillus)微丝束同向平行排布，下713应力纤维(stressfiber)广泛存在于真核细胞，由大量平行排列的微丝组成，介导细胞间或细胞与基质表面的粘着，可能在细胞形态发生、细胞分化和组织形成等方面具有重要作用。3应力纤维(stressfiber)广泛存在于真核细胞，724胞质分裂环：由大量平行排列的微丝组成，分裂末期胞质中的肌动蛋白能迅速装配成收缩环并进一步收缩(肌动蛋白与肌球蛋白的相对滑动)，使两个子细胞分开；胞质分裂后，收缩环迅速去装配4胞质分裂环：由大量平行排列的微丝组成，分裂末期胞质中的735肌肉收缩1）骨骼肌的超微结构骨骼肌

↓

肌细胞

(肌纤维）

↓

肌原纤维

↓

肌小节5肌肉收缩1）骨骼肌的超微结构74肌小节包括粗肌丝即肌球蛋白(myosin)、细肌丝即肌动蛋白，肌动蛋白的正极端锚定在Z线上肌小节包括粗肌丝即肌球蛋白(myosin)、细肌丝即肌动蛋752）肌肉收缩中的有关微丝结合蛋白①肌球蛋白(myosin)，主要分布于肌细胞，有两个

球形头部结构域

(具有ATPase活性)

和尾部链，多个尾部相互缠绕，形成粗肌丝

沿微丝从负极到正

极进行运动。2）肌肉收缩中的有关微丝结合蛋白76

②原肌球蛋白(Tm)由两条平行的多肽链形成α-螺旋构型，位于肌动蛋白螺旋沟内，Tm结合于细肌丝，调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合③肌钙蛋白(Tn)为复合物，包括三个亚基：Tn-C(Ca2+敏感性蛋白)能特异与Ca2+结合，Tn-T与原肌球蛋白结合；Tn-I抑制肌球蛋白ATPase活性。

77由肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动所致3）神经冲动诱发的肌肉收缩的基本过程由肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动所致3）神经冲动诱发的肌78①动作电位的产生，神经冲动经轴突传到神经肌肉，肌肉细胞膜去极化，经T小管传至肌质网；②Ca2+的释放，肌质网去极化后释放Ca2+至肌浆中，阈浓度为10-6mol/L；③原肌球蛋白位移，Ca2+与Tn-C结合，引起构象变化，Tn-C与Tn-I、Tn-T结合力增强，Tn-I与肌动蛋白结合力削弱而脱离；同时Tn-T使原肌球蛋白移动到肌动蛋白双螺旋沟的深处，消除肌动蛋白与肌球蛋白结合的障碍；①动作电位的产生，神经冲动经轴突传到神经肌肉，肌肉细胞膜去79

④肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动：

⑤Ca2+的回收，到达肌肉细胞的一系列冲动一经停止，肌质网就通过主动运输重吸收Ca2+，于是收缩周期停止。

80胞质环流(cytoplasmicstreamting)是菌类、藻类和高等植物细胞中非常活跃的运动现象。胞质环流是由肌动蛋白和肌球蛋白相互作用引起的。能够不断地分配各种营养物和代谢物，使它们在细胞内均匀分布胞质环流(cytoplasmicstreamting)是菌81第二节微管

(microtubule)

微管是由微管蛋白(tubulin)装配而成的长管状细胞器结构，平均外径24nm，内径15nm微管壁由13根原纤维排列构成，原纤维由α微管蛋白和β微管蛋白交替排列而成第二节微管(microtubule)82α微管蛋白和β微管蛋白有GTP结合位点，结合α微管蛋白的GTP不会被水解，而结合β微管蛋白参与组装成微管后被水解成GDPα微管蛋白和β微管蛋白有GTP结合位点，结合α微管蛋白的GT83

一、形态1微管可装配成单管、二联管(纤毛和鞭毛中)、三联管(中心粒和基体中)，在细胞中呈网状或束状分布，

一、形态84

二、装配1装配过程

α微管蛋白和β微管蛋白形成长度为8nm的αβ异二聚体，二聚体先沿纵向聚合形成一个短的原纤维，再经过侧面增加而扩展为弯曲的片状结构，至13根原纤维时合拢形成一段微管，新的二聚体再不断加到微管的端点使之延长。二、装配1装配过程85最新10细胞骨架课件86

2微管具有极性，延长主要依靠正极装配GTP微管蛋白，微管两端具GTP帽则继续装配，具GDP帽则解聚，存在踏车现象。

2微管具有极性，延长主要依靠正极装配GTP微管蛋白，微管873微管组织中心(MTOC)是微管进行组装的区域，动物细胞的MTOC为中心体，决定微管极性。植物细胞的MTOC是细胞核外

被表面的成膜体。还有位于纤毛和鞭毛基部的基体等3微管组织中心(MTOC)88

三、微管结合蛋白、特异性药物

1微管结合蛋白(MAP)

MAP分子至少包含一个结合微管的结构域和一个向外突出的结构域。

MAP的主要功能：①促进微管聚集成束；②增加微管稳定性或强度；③促进微管组装三、微管结合蛋白、特异性药物1微管结合蛋白(MAP89

2微管特异性药物

①秋水仙素(colchicine)，与微管蛋白结合

后装配到微管末端，阻断微管蛋白装配成微管，可破坏纺锤体结构

②紫杉酚(taxol)，能促进微管的装配，并

使已形成的微管稳定2微管特异性药物

①秋水仙素(colchicine)，与90四、微管的功能1维持细胞形态，用秋水仙素处理细胞破坏微管，导致细胞变圆，说明微管对维持细胞的不对称形状是重要的四、微管的功能1维持细胞形态，用秋水仙素处理细胞破坏微管912细胞运输，微管起细胞内物质运输的路轨作用，与微管结合而起运输作用的马达蛋白有两大类：

驱动蛋白(kinesin)动力蛋白(dynein)，两者均需ATP提供能量2细胞运输，微管起细胞内物质运输的路轨作用，与微管结合而起92Kinesin发现于1985年，是由两条轻链和两条重链构成的四聚体，能向着微管（+）极运输小泡。KinesinwalkalongmicrotubuletowardsplusendKinesinwalkalongmicrotubule93Dynein发现于1963年，由两条相同的重链和一些种类繁多的轻链以及结合蛋白构成。作用：在细胞分裂中推动染色体的分离、驱动鞭毛的运动、向着微管（-）极运输小泡。

Dynein发现于1963年，由两条相同的重链和一些种类繁943纤毛和鞭毛的运动

纤毛和鞭毛都含有由微管相互连接形成的骨架，即轴丝。

9＋2结构：

微管蛋白二聚体

动力臂蛋白

微管连接蛋白

放射辐条

内鞘3纤毛和鞭毛的运动纤毛和鞭毛都含有由微管相互连接形成95

纤毛和鞭毛的运动——滑动学说

纤毛和鞭毛的运动——滑动学说

964纺锤体和染色体运动

细胞从间期进入分裂期时，微管解聚为微管蛋白，经重装配形成纺锤体，介导染色体的运动；分裂末期，纺锤体微管解聚为微管蛋白，经重装配形成胞质微管网。4纺锤体和染色体运动细胞从间期进入分裂期时，微管解聚为975微管组织中心（中心体和基体）中心体(centrosome)由一对相互垂直的中心粒及周围基质构成；位于鞭毛和纤毛根部的类似结构(单个)称为基体或基粒。5微管组织中心（中心体和基体）中心体(centrosome98一、形态、结构与组成中间纤维(IF)直径10nm左右，介于微丝(7nm)和微管(24nm)之间，中间纤维是最稳定的细胞骨架成分，围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结，主要起支撑作用。

第三节中间纤维

一、形态、结构与组成第三节中间纤维

99中间纤维蛋白分子由一个α螺旋杆状区以及两端非螺旋化的球形头部(N端)、尾部(C端)构成。中间纤维蛋白分子由一个α螺旋杆状区以及两端非螺旋化的球形头部100二、中间纤维——装配①两条中间纤维多肽链形成超螺旋二聚体(dimer)②两个二聚体反向(或顺向)平行以半交叠方式构成四聚体(tetramer)，可能是中间纤维解聚的最小亚单位③四聚体首尾相连形成原