生物物理学分子生物物理学+分子马达的补充.ppt

细胞骨架 细胞骨架由三种粗细不同的纤维所构成： ＊微管:最粗 ＊ 微丝:最细 ＊中间纤维 直径：7nm 存在：整个细胞內都有微细丝。 組成：微细丝由G细丝蛋白组成。另有別的蛋白质与其交错结合，形成束状或网状的结构，对细胞而言是一种机械性支架。 微细丝可组成肌肉细胞的细肌丝，它与別的蛋白质作用产生力量，造成肌肉收缩 。 动物细胞分裂末期时，细胞质要分裂为二，细胞质内凹形成收缩环，收缩环内內有微细丝形成，协助细胞质分裂为二。 随着细丝的组合与分解提供细胞移动及改变形状的力量。 鞭毛、纤毛均由成束的微管组成，以 9+2 的排列方式，中间两个单体，外围 9 个双体。 细胞里的囊泡会在微管的轨道上运送：细胞内具有 送货蛋白 (motor protein)，他的一端会与囊泡结合，另一端可以在微管的轨道上行走，有如小货车。 神经传导物质在细胞本体制造，装在囊泡中，沿着微管的轨道被送到神经末稍分泌出去。 变色龙变色过程，色素粒原集中在细胞中心体附近，当有刺激传來时，色素粒沿着微管的轨道，被运送到细胞表面，造成变色。 * Molecular Motor 关于分子马达的补充 分子马达的运动轨道 真核细胞内部的一些蛋白纤维丝在三维立体空间构成了复杂的弹性网架，保持着细胞结构的稳定性和完整性，这些网架被称为细胞骨架。 微管（microtuble） （马达蛋白为kinesin，dynein） 细胞质骨架 微丝（Microfilament）（马达蛋白为myosin） 细胞骨架 中间纤维（intermediate filament） 核骨架 细胞骨架 (cytoskeleton) 微管主要分布在核周围, 并呈放射状向胞质四周扩散。肌动蛋白纤维主要分布在细胞质膜的内侧。而中间纤维则分布在整个细胞中。 细胞骨架分类 4、使细胞器和囊袋可以在细胞质中移动。 3、参与细胞的运动。 2、使细胞形状改变。 1、维持细胞形状。 细胞骨架的功能 1. 微丝的组成 肌肉收缩 微丝参与细胞分裂 微丝参与细胞运动 微管在胞质中形成网络结构，作为运输路轨并起支撑作用。微管是由微管蛋白组成的管状结构 。微管主要分布在核周围, 并呈放射状向胞质四周扩散。 2. 微管的组成 （1）微管组成 微管蛋白 tubulin 组成，它以二聚体存在，进化上高度保守。 分为? -微管蛋白 和? -微管蛋白 微管组成总结 直径：25 nm 存在：整个细胞都有微小管，包含核。 组成：由 α,β两种微管蛋白 (tubulin) 组合成。另有五十种以上的蛋白质会与微管蛋白结合，影响微管的稳定性。 宽至13根原纤维 微管可装配成单管，二联管（纤毛和鞭毛中如图）， 三联管（中心粒和基体中）。 鞭毛、纤毛均由成束的 微管组成，以 9+2 的 排列方式，中间两个单 体，外围 9 个双体。 微管的极性及动态调节 由于微管单体本身都具有极性，导致了在其两端显示正极和负极。（+）极(plus end)生长速度快，（-）极(minus end)生长速度慢，也就是说微管蛋白在（+）极的添加速度高于-极。 （i）维持细胞形态，起支架作用 细胞中的微管就像混凝土中的钢筋一样，起支撑作用，在培养的细胞中，微管呈放射状排列在核外，（+）端指向质膜（图），形成平贴在培养皿上的形状。在神经细胞的轴突和树突中，微管束沿长轴排列，起支撑作用，在胚胎发育阶段为管帮助轴突生长，突入周围组织，在成熟的轴突中，微管是物质运输的路轨。 以细胞核为中心向外放射状排列的微管纤维（红色） 图片来自/ 鞭毛的结构 鞭毛轴丝结构 （ii）纤毛与鞭毛的运动 纤毛与鞭毛是相似的两种细胞外长物，前者较短，约5-10um；后者较长，约150um，两者直径相似，均为0.15-0.3um。 纤毛和鞭毛的运动是依靠动力蛋白（dynein）水解ATP，使相邻的二联微管相互滑动。 有一种男性不育症是由于精子没有活力造成的。这种病人同时还患有慢性支气管炎，主要是因为是鞭毛和纤毛没有动力蛋白臂，不能排出侵入肺部的粒子。 鞭毛横切 纤毛、鞭毛由微管组成 LM 600? Colorized SEM 4,100? Cilia on cells lining the respiratory tract 呼吸道细胞的纤毛 a flagellum on a sp