细胞生物学 细胞骨架与细胞运动.ppt

细胞骨架（cytoskeleton）: 真核细胞质中由蛋白纤维交织形成的立体网架构, 充满细胞质空间，维持细胞的形状并参与细胞的运动。 微管（microtubule, MT） 微丝（microfilament, MF） 中间纤维（intermediate filament, IF） 第一节 微 管（microtubule, MT） 由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空圆柱状结构，存在于细胞质中； 动态结构 基本功能：细胞器的定位和物质运输 组成的细胞器：纤毛、鞭毛、纺锤体、中心体 一．组成：微管蛋白（tubulin） 四．微管的组装： 微管组织中心（microtubule organizing center, MTOCs） 是微管形成的核心位点，微管的组装由此开始，常见的微管组织中心有：中心体、鞭毛基体、动粒。 都具有γ微管蛋白，形成γ微管蛋白环形复合体，刺激微管核心的形成，包裹微管蛋白的负端，防止微管蛋白的掺入。 在空间上提供微管装配的始发区域。 （三）影响微管组装和去组装因素 六．微管的功能 （一）形成网状支架，支持和维持细胞的形态 （二）构成纤毛、鞭毛和中心粒，参与细胞运动 纤毛和鞭毛是微管形成的细胞特化结构，是细胞 能收缩的附属物。 纤毛——短而多；鞭毛——少而长 中心粒：成对出现的圆柱形小体，彼此垂直排列。 功能：参与微管蛋白的合成与微管的聚合， 与细胞分裂、能量代谢有关。  （三）维持细胞器的定位与分布 线粒体的分布与MT平行；游离核糖体位于MT和MF的交叉点上； ER沿微管在细胞质中展开；Gc沿MT向核区牵拉，定位于细胞中央。 （四）参与细胞内物质运输 （五）参与染色体的运动，调节细胞分裂 一．组成： 基本单位——肌动蛋白（actin）（极性：正/负端） 6种亚型—— α肌动蛋白 α骨骼肌型肌动蛋白 α心肌型肌动蛋白 α血管型肌动蛋白 β肌动蛋白 γ肌动蛋白 γ细胞质型肌动蛋白 γ肠型肌动蛋白 第三节 中间纤维 直径介于微丝和微管之间，位于核膜下——核纤层（坚固）， 胞质中——网架结构。 赋予细胞强大的机械强度，维持细胞的形态结构和功能。 一．化学组成：至少由50多种异源性纤维状蛋白 组成， 分为六大类。 二．形态结构： 长的线性蛋白。由螺旋化杆状区，以及两端非螺旋化的球形头（N端） 尾（C端）部构成。 三．组装 六．中间纤维的功能：1．在细胞内形成一个完整的网状骨架系统 2．提供细胞机械强度作用：比微管、微丝更耐剪切力， 变形时不断裂。 3．参与细胞连接4．参与细胞内的信息传递与物质运输5．维持细胞核膜稳定，与DNA的复制有关6．与细胞的分化 （三）中间纤维与肿瘤诊断： 1.不同类型的中间纤维严格分布在不同类型的细胞中， 用于区分上皮细胞、肌细胞、间质细胞、胶质细胞、 神经细胞。 2．细胞出现转化时仍保持原来细胞的特征性中间纤维 3．具有与原来组织相关的特异性抗原 4．用于区分肿瘤细胞的类型及来源 二．细胞骨架蛋白与神经系统疾病 阿尔茨海默氏病——大量损伤的神经元纤维（微管蛋白聚集缺陷 信号传递紊乱） 三．细胞骨架与遗传性疾病 具有组织特异性，不同类型细胞含有不同IF。 通常一种细胞含有一种中间纤维，少数含有2种以上。 肿瘤细胞转移后仍保留源细胞的IF。 角蛋白keratin 波形纤维蛋白vimentin 神经纤维蛋白neurofilament protein 四．组装的动态调节： 体内：中间纤维蛋白丝氨酸和苏氨酸的磷酸化　体外：低离子强度和微碱性时明显解聚， 当离子强度和pH恢复生理水平时， 　　　装配成中间纤维。 五．中间纤维结合蛋白及其功能： 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 特点：具有细胞特异性 *胞质骨架三种组分的比较* 第五节 细胞骨架与疾病 一．细胞骨架与肿瘤 （一）细胞骨架在肿瘤细胞中的变化： 恶性肿瘤细胞的细胞骨架被破坏 微管减少甚至缺如。 肌动蛋白小体的出现——高转移表型 （二）微管和微丝与肿瘤化疗 长春新碱、秋水仙素（与纺锤体微管蛋白结合）— 抑制细胞增殖 * * 第七章 细胞骨架与细胞运动 α微管蛋白单体 β微管蛋白单体 ?微管蛋白　位于微管组织中心， 影响微管成核、定位及极性等 异二聚体 微管 二．形态结构：中空圆柱状结构，13根原纤维围成一周， α和β微管蛋白首尾相接，具有极性。 有三种存在形式： 单管、二联管和三联管。 三．微管结合蛋白：（microtubule-associated protein, MAP） 结合在微管表面的辅助蛋白 结构区域 功能： 　碱性的微管结合区域 加速微管成核作用； 　　酸性的突出区域 与其他骨架纤维联系 　 主要类型： MAP-1