第七章 细胞骨架课件_1.pptVIP

微管是由13条原纤维构成的中空管状结构，直径24~26nm，内径15nm。 每一条原纤维由微管蛋白二聚体线性排列而成。 微管蛋白二聚体（微管蛋白）由结构相似的α和β微管蛋白构成。 α微管蛋白含有450aa， β微管蛋白含有455aa，二者形成微管蛋白异二聚体，是微管装配的基本单位。 微管具有极性。原纤维中重复的αβ—αβ—αβ亚单位排列即构成微管的极性。αβ—αβ即为头—尾的方向。 微管蛋白具有方向性(+)极的最外端是β球蛋白，(-)极的最外端是α球蛋白。 (+)极生长速度快，(-)极生长速度慢。 微管的分布： 单管： 13条原纤维组成，细胞质中大部分微管为单管。 二联管：两根微管组成，分为A管、B管， A管B管共用三根原纤维，主要构成鞭毛、纤毛。 三联管：由A、B、C三根微管组成，A与B、B与C各共用三根纤维，共含33根原纤维，主要构成中心粒和基体。 微管的装配主要表现为动态不稳定性（dynamic instability），即增长的微管末端有微管蛋白-GTP帽，在微管组装期间或组装后GTP被水解成GDP，从而使GDP-微管蛋白成为微管的主要成分。微管蛋白-GDP帽及短小的微管原纤维从微管末端脱落则使微管解聚。 微管在生理状态及实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心。 作用： 动物细胞的微管组织中心为中心体。 MTOC决定细胞微管的极性，微管的负极(-)指向MTOC，正极(+)背向MTOC。 在体外微管的装配需要如下条件： 1、微管蛋白浓度：低于临界浓度不发生微管聚合。 2、最适pH pH=6.9。 3、离子 Ca2+应尽可能除去，Mg2+为装配所必须。 4、温度 37℃微管蛋白二聚体装配成微管，0 ℃微管解聚为二聚体。 5、GTP的供应。 当微管(+)端形成GTP帽，而游离微管蛋白二聚体的浓度又很高时，微管趋于生长。 当结合GTP的游离微管蛋白二聚体的浓度降低，引起微管延长的速率下降时，随着GTP水解的不断进行，最后GTP帽结构转变成GDP，逐渐使微管变得不稳定，趋于解聚。 细胞内微管的这两种状态是不断发生的, 因为细胞内不断有微管解聚,又不断地有新微管的组装。 γ-TuRC组织微管在体内的装配在时间和空间是高度有序的。 间期：微管与微管蛋白处于相对平衡状态； γ-TuRC组织微管形成的能力被关闭； 分裂前期：γ-TuRC磷酸化，开放γ-TuRC 组织形成微管的能力； 四、微管的功能 构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态 参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成 参与胞内物质运输 维持细胞内细胞器的定位和分布 参与染色体运动，调节细胞分裂 参与细胞内信号传导 1、支持和维持细胞的形态 用秋水仙素处理培养细胞，发现细胞丧失原有的形态而变圆。说明微管对维持细胞的不对称形状是重要的。 微管具有一定刚性，可自然取直，在保持细胞外形方面起支撑作用。 细胞突起部分，如伪足、 鞭毛、纤毛、神经轴突的 形成和维持，都是微管在 起关键作用。 用破坏微管的药物处理细胞，发现能够严重影响膜细胞器，特别是高尔基体在细胞内的位置。 高尔基体一般在细胞中央，细胞核外侧，中心体附近。用秋水仙素处理细胞后，高尔基体分解成小囊泡，分散于四周；除去药物，微管组装后，高尔基体又恢复其在细胞内的正常位置。 当细胞从间期进入分裂期时，间期细胞微管网架崩解，微管解聚为微管蛋白，经重组装形成纺锤体，介导染色体的运动； 分裂末期，纺锤体微管解聚为微管蛋白，经重组装形成微管网。 微管的信号转导功能具有重要的生物学作用，它与细胞的极化、微管的方向性及微管组织中心的位置均有关。 第二节 微丝microfilament, MF 肌动蛋白的结构及特点 分类：根据等电点不同分为α、β和γ 3类肌动蛋白： α肌动蛋白为横纹肌、心肌、血管平滑肌和肠道平滑肌(肌细胞)特有； β肌动蛋白和γ肌动蛋白分布于所有肌细胞和非肌细胞。 存在方式：肌动蛋白以单体和多聚体的形式存在。单体是一条多肽链构成的球形分子，外观呈哑铃形，称球形肌动蛋白G-actin；多聚体称为纤维形肌动蛋白F-actin。 特点：肌动蛋白在进化上高度保守，酵母和兔子肌肉的肌动蛋白有88%的同源性。 三、微丝的装配机制 （一）微丝的组装分为三个阶段 体外实验表明, 肌动蛋白纤维的装配分三步进行，并且是三个连续的过程。 条件：ATP、 适宜的温度、存在K+和Mg2+离子。 在体外将Mg2+、 K+和Na+等无机离子加入到溶液中，能诱导G-肌动蛋白聚合成F-肌动蛋白纤维。该过程可逆。当降低溶液中离子的浓度，F-肌动蛋白纤维能够解聚成G-肌动蛋白。 第三节 中间纤维int