细胞骨架（新版）.ppt

第七章 细胞骨架与细胞运动 （Cytoskeleton and motility） 细胞骨架（Cytoskeleton） 是真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，它对于维持细胞的形状、细胞的运动、细胞内的物质运输、染色体的分离和细胞的分裂起着重要的作用。 细胞骨架由以下组分构成 微丝（microfilament） 微管（microtubule） 中间纤维（intemediate filament） 广义的细胞骨架还包括 核骨架（nucleoskeleton） 核纤层（nuclear lamina） 细胞外基质（extracellular matrix） 形成贯穿于细胞核、细胞质、细胞外的一体化网络结构。 第一节 微管（microtubule） 1.结构 （1）微管蛋白（tubulin） α微管蛋白 β微管蛋白 γ微管蛋白-微管组织中心（MTOC） 二、微管结合蛋白 microtubule-associated protein,MAP 类型：MAP-1 、MAP-2和tau蛋白，存在于神经细胞。 MAP-4在神经细胞与非神经细胞均存在 。 MAP的主要功能是： ①参与微管的装配； ②增加微管稳定性或强度。 成核期（nucleation phase）-延迟期（lag phase） 微管蛋白聚合成短的寡聚体（核心） 片状 微管 聚合期（polymerization phase）-延长期（elongation phase） 聚合速度大于解聚速度 稳定期（steady phase）： 聚合速度等于解聚速度 （游离管蛋白达到临界浓度） 体外微管装配条件： 微管蛋白浓度：需高于临界浓度（1mg/ml）； GTP的供应； 离子：Ca2+应尽可能除去， Mg 2+为装配所必需； 温度：37℃异二聚体装配成微管（0℃解聚为异二聚体）； 最适PH：PH6.9； 微管组织中心(microtubule organizing center，MTOC)  ———是微管装配的起始点 概念：微管在生理状态解聚后重新装配的发生处称为 微管组织中心。 作用：帮助微管装配过程中的成核，使微管从 MTOC开始生长。 微管在体内的装配和去组装在时间和空间上是高度有序的 细胞中MTOC的常见部位：着丝粒、成膜体、中心体、鞭毛基体均具有微管组织中心的功能。 组装的特点 影响微管组装的特异性药物 秋水仙素(colchicine) 阻断微管蛋白组装成微管，可破坏纺锤体结构。 紫杉醇(taxol)、重水(D2O)能促进微管的装配,并使已形成的微管稳定。但这种稳定对细胞有害。 注：为行使正常的微管功能,微管处于动态的装配和解聚是其功能正常发挥的基础。 四、微管的功能 （1）构成细胞内网状支架，支持和维持细胞的形态 中心体： 中心粒 周围无定形物质 纤毛（cilia）、鞭毛（flagella） 组成： 质膜 顶部 轴丝 — 微管及相关蛋白 微管： 9组二联管+中央微管（9+2） 相关蛋白： 动力蛋白 连接蛋白 辐射丝 基体 — 纤毛组织中心（ 9组三联管） 基体(basal body ) 位于鞭毛和纤毛根部称为基体，是鞭毛和纤毛内部微管起源的地方。 其壁由9组三联体微管构成，与中心粒相同。 中心粒和基体均具有自我复制性质。 第二节 微 丝(microfilament, MF) 微丝（microfilament，MF）概念 是由肌动蛋白(actin)组成的直径约7nm的骨架纤维，又称肌动蛋白纤维actin filament。 肌动蛋白类型：根据等电点的不同为3类： α分布于各种肌肉细胞中 β和γ分布于肌细胞和非肌细胞中。 二、微丝的结构和组装 1．结构 （1）肌动蛋白（actin） * 2个亚基组成 * 极性结构 正端（＋）；负端（－） *存在形式 游离 球状肌动蛋白 （G-actin) 纤维状肌动蛋白(F-actin) （2）微丝 结构：由肌动蛋白单体聚合形成双螺旋 2 组装： 条件： ATP；盐浓度 K+ Mg++ 过程（三个阶段）： 成核期 — 微丝组装的限速过程 生长期 — 肌动蛋白在核心两端聚合 正端快，负端慢 平衡期 — 聚合速度与解离速度达到平衡 动态调节： 踏车模型（treadmilling model） 三、微丝的功能 （1）构成细胞的支架，维持细胞的形态 微绒毛 应力纤维 （2）参与细胞分裂 细胞分裂中形成收缩环（内含肌动蛋白纤维和肌球蛋白纤维） （3）参与肌肉收缩 由肌原纤维组成，肌原纤维