《细胞骨架》课件

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1、第七章细胞骨架生命科学学院刘永章微管（microtubules,MT）微丝（microfilament,MF）中间纤维（intermediatefilament,IF）细胞运动机制细胞骨架Cytoskeleton细胞骨架的定义细胞骨架(cytoskeleton)是由细胞内蛋白质成分组成的一个复合的网架系统，包括微管(microtubule)、微丝(microfilament)和中间丝(intermediatefilament)。功能：维持细胞形态和区域化的网架，保持细胞内部结构的有序性；参与细胞运动、参与物质运输、参与细胞分裂、参与细胞内信息传递等生命活动密切相关。研究方

2、法:1、电子显微镜技术（1）透射电镜（2）超高压电镜（3）免疫电镜（4）整装电镜技术（5）快速冷冻深度蚀刻技术2、免疫荧光显微镜技术3、活细胞荧光显微成像技术第一节微管Microtubule,MT一、微管的结构和化学组成1、微管的形态结构：微管呈中空圆筒状，能动态组装与去组装，对低温、高压和秋水仙素等药物敏感。10-15nm20-30nmAfluorescentlystainedimageofculturedepithelialcellsshowingthenucleus(yellow)andmicrotubules(red)2、微管的化学组成微管蛋白(tubulin)-

3、-80%微管结合蛋白--20%α-微管蛋白β-微管蛋白微管相关蛋白(microtubule-associatedproteins,MAPs)微管聚合蛋白(Tau蛋白/ζ蛋白）（1）微管蛋白(tubulin)αβGDP结合位点GTP结合位点微管蛋白以异二聚体(heterodimer)的形式存在,由α和β两个亚单位组成。α+βαβ二聚体αβ+αβ+…+αβ多聚体原纤维13条原纤维微管壁(2)微管结合蛋白微管结合蛋白分为两大类：微管相关蛋白MAPs微管聚合蛋白Tau蛋白与微管结合，并与微管蛋白共同组成微管系统。主要功能：①促进微管组装。②增加微管稳定性。③促进微管聚集成束。

4、GTPMg2+秋水仙素长春花碱等：(3)与微管结合的有关分子微管蛋白+GTP聚合成微管激活可阻断微管组装，破坏纺锤体。二、微管的类型singletdoublettriplet大多数微管鞭毛，纤毛中心体，基体微管组成的细胞结构1.中心粒(centriole)中心体(centrosome)=2个垂直的中心粒+周围物质中心粒结构短筒状小体，成对存在且相互垂直。每个中心粒由9组三联体微管斜向排列呈风车状包围而成，为(9＋0)结构微管组织中心（MTOC），参与有丝分裂。2.纤毛和鞭毛鞭毛少而长，纤毛短而多。9组二联管+一对中央单管，（9+2）结构。鞭毛与纤毛轴丝以基体为MTOC组装

5、而成，基体结构同中心粒。在细胞中微管是一种动态结构，微管与微管蛋白单体之间存在可逆的动态平衡。根据组装与去组装的速度不同可将微管分为：动态微管，如纺锤体稳定微管，如纤毛三、微管的组装和极性微管的体外装配：极性装配:13条原纤维（一段微管）二聚体片状或环状核心延长在（＋）极端发生装配使微管伸长在（－）极端发生去组装使微管缩短异二聚体首尾相接，组装成的微管具有极性；-----踏车行为2.微管的体内装配：微管组织中心（microtubuleorganizingcenter,MTOC）：活细胞内微管组装时总是以某部位为中心开始聚集，这个中心称为微管组织中心,包括中心体、基体和着丝

6、粒等。装配过程及极性规律同体外组装。3、作用于微管的特异性药物特异性药物：1、秋水仙素、长春花碱等抑制微管组装；2、紫杉醇能抑制微管的去组装，增强微管的稳定性。其它影响微管装配的因素：微管蛋白的浓度温度：<4℃解聚，>20℃促进组装[Ca2+]：低则促进组装,高则趋向解聚压力：高则趋向解聚pH值：调节组装1、构成细胞的支架并维持细胞形态；2、参与细胞内物质运输（见细胞运动）；3、维持细胞内细胞器的空间定位和分布；4、构成鞭毛与纤毛的主体结构成分；5、组装成纺锤体（见染色体分离），参与有丝分裂中染色体的定向移动；6、参与细胞内信号传递。四、微管的主要功能2、参与细胞内物质运

7、输所有的细胞运动都和细胞内的细胞骨架体系（尤其是微管、微丝）有关，同时需要ATP和马达蛋白（motorprotein.分解ATP释放能量）。P203P214马达蛋白（特殊的酶）：水解ATP获得能量，沿着微丝或微管移动。马达蛋白（motorprotein）肌球蛋白（myosin）——与微丝运动有关驱动蛋白（kinesin）和动力蛋白（dynein）——与微管运动有关以细胞骨架为轨道，ATP提供能量。肌球蛋白Ⅱ——肌肉收缩、胞质分裂I、V——膜泡运输结合肌动蛋白与ATP，水解ATP产生动力结合钙调素等轻链，调节头部活性决定肌球蛋白