广义的细胞骨架包括细胞质骨架
实验 细胞骨架的显示及观察
实验4 细胞骨架的显示及观察姓名：李思露学号：131140040一、实验目的1.掌握用考马斯亮蓝R250染色观察动物和植物细胞骨架的原理和方法。
2.了解免疫荧光法检测细胞成分的原理和方法。
二、实验原理1.细胞骨架：指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。
广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。
狭义的细胞骨架是指细胞质骨架，包括微管（microtubule，MT）、微丝（microfilament，MF）、中间纤维（intermediatedfilament，IF）。
2.微管微管是细胞内由微管蛋白形成的直径约呈放射状向胞质四周扩散，主要确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导管。
微管蛋白有α和β两种。
αβ异二聚体沿纵向聚合成丝，原丝成环状排列形成微管的壁。
微管不稳定，对低温（冷冻）、高压等物理因素及秋水仙素（微管断裂剂）等化学因素敏感。
紫杉醇可以和微管蛋白多聚体结合，抑制微管解聚。
3.微丝：真核细胞内是主要由肌动蛋白（actin）组成的直径为5～7nm的骨架纤丝。
主要分布在细胞质膜的内侧，作用是确定细胞表面特征、并与细胞运动、收缩、内吞等功能有关。
脊椎动物肌动蛋白分为α、β和γ三种类型，不同种类细胞中肌动蛋白组成不同。
肌动蛋白单体为球形，依次连接成链，两串肌动蛋白链互相缠绕扭曲成一股微丝。
细胞松弛素B为微丝断裂剂。
4.中间纤维：直径介于微丝和微管之间（7~11nm）、由多种不同蛋白组成的细胞骨架（1）了解细胞骨架与细胞各种功能行使之间的关系。
（2）了解理化因素是否通过影响细胞骨架对细胞功能产生影响，以便趋利避害。
（3）鉴定发育中的细胞及肿瘤的来源。
6. 显示细胞骨架的常用方法：考马氏亮蓝染色法、免疫荧光染色法、鬼笔环肽标记法。
（1）考马斯亮蓝染色法原理及特点原理：用去垢剂Triton X-100处理细胞适宜时间，可以溶解膜脂，并与大部分非骨架蛋白疏水区结合而将其溶解，剩下的纤维状细胞骨架蛋白比较稳定而不被溶解，然后用蛋白染料考马斯亮蓝染色即可显示其结构。
细胞骨架与细胞运动
不同的方式与肌动蛋白相结合，严格地调控着微
丝的组织与行为，形成了多种不同的亚细胞结构，
执行不同的功能。
细胞骨架与细胞运动
l 微丝的体外组装过程可分为成核期、延长期和稳定期。 l 成核期：限速，二聚体不稳定，需形成三聚体核心； l 生长期：球状肌动蛋白在核心两端的正快负慢聚合； l 稳定期：掺入速度等于解离速度；延长长度等于缩短长度。
细胞骨架与细胞运动
细胞骨架与细胞运动
l γ－微管蛋白环状复合物（ γ－TuRC）：由α 微管蛋白、β微管蛋白、γ微管蛋白和其他四种蛋 白质组成。非微管蛋白决定螺旋形支架，13个γ 微管蛋白和1-2个α、β微管蛋白异二聚体结合到支 架上。 γ－TuRC的作用是促进微管核心的形成， 即成核作用。
细胞骨架与细胞运动
肌原纤维｛
肌动蛋白
细肌丝｛原肌球蛋白
肌钙蛋白 l 肌肉收缩的滑动丝模型。
细胞骨架与细胞运动
中间丝(intermediate filament, IF)
中间丝是直径10nm纤维状蛋白，因其介于粗 肌丝和细肌丝以及微丝和微管之间, 故被命名为中 间纤维。中间丝是最稳定的细胞骨架成分，也是 三类细胞骨架纤维中化学成分最为复杂的一种。
细胞骨架与细胞运动
微丝的主要功能是参与细胞运动、分裂和信号转导 l 微丝构成细胞的支架并维持细胞的形态，如细胞
皮层、应力纤维及微绒毛(microvilli)等;
细胞骨架与细胞运动
l 微丝参与细胞的运动，如伪 足等细胞的变形运动；
l 微丝在肌球蛋白(mioisin)参 与下作为运输轨道参与细胞 内物质运输，有点类似于微 管的轨道作用；
广义的细胞骨架包括细胞质骨架（微管、微 丝和中间纤维）、细胞核骨架（核基质、核纤层 和核孔复合体）、细胞膜骨架和细胞外基质。
细胞生物学 第九讲 细胞骨架
第九章细胞骨架真核细胞中由多种蛋白质纤维组成的复杂网架系统，称为细胞骨架cytoskeleton。
广义的细胞骨架包括细胞核骨架(核内骨架、核纤层及染色体骨架)、细胞质骨架(微丝、微管、中间纤维)、细胞膜骨架及细胞外基质，但通常狭义的仅指细胞质骨架。
目前认为细胞骨架主要功能：①维持细胞整体形态和内部结构有序的空间分布；②与细胞运动、胞内物质运输、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达及细胞分化等生命活动密切相关。
一、微丝microfilament(一)组分与性质微丝的主要成分是肌动蛋白actin，是在真核细胞中的直径为7nm的骨架纤维，肌动蛋白的单体是球型（G－肌动蛋白），两股由G－肌动蛋白联结成的单链相互螺旋缠绕形成纤维型肌动蛋白（F—肌动蛋白）。
从球型→纤维型的变化是自组装的，除肌肉细胞的细肌丝中的微丝以及肠上皮细胞微绒毛中的微丝是稳定的结构外，通常细胞中的微丝都是处在组装和解聚的动态之中，微丝装配具有极性（即有正负极），并常表现出一端装配而另一端脱落的踏车行为treadmilling ，脱落下来的单体进入细胞质中的肌动蛋白单体库。
关于微丝组装的适宜条件是：ATP、Mg2+和高浓度的Na+、K+离子；而解聚的条件是：Ca2+和低浓度的Na+、K+离子。
微丝的形态是细而长，经常成束平行排列，也有的组成疏散的网络。
在不同类型细胞中，微丝还含有不同种类的微丝结合蛋白，形成各自独特的结构或特定功能。
例如肌细胞中的就有肌球蛋白myosin、原肌球蛋白和肌钙蛋白等。
肌球蛋白约占肌肉中蛋白总量的一半，由双股多肽链盘绕成像“豆芽”状的纤维。
再由多条肌球蛋白成束构成肌原纤维中的粗肌丝，其上外露的“豆芽”头部具ATP酶活性，是粗肌丝与细肌丝（肌动蛋白纤维）能暂时性结合的部位（“横桥”），也是导致细肌丝与粗肌丝之间相对滑动的支点。
而原肌球蛋白和肌钙蛋白则是特异性附着在细肌丝（即F—肌动蛋白纤维）上的两种微丝结合蛋白，它们是以构象变化方式来调节细肌丝与粗肌丝（肌球蛋白头部）的联系。
细胞骨架习题及答案
细胞骨架习题及答案 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.第九章细胞骨架本章要点：本章阐述了细胞骨架的基本涵义、细胞中存在的几种骨架体系的结构、功能及生物学意义。
要求重点掌握细胞质骨架的结构及功能。
一、名词解释1、细胞骨架：细胞骨架(Cytoskeleton)是指存在于真核细胞质内的中的蛋白纤维网架体系。
包括狭义和广义的细胞骨架两种概念。
广义的细胞骨架包括：细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。
狭义的细胞骨架指细胞质骨架，包括微丝、微管和中间纤维。
2、应力纤维：应力纤维是真核细胞中广泛存在的微丝束结构，由大量平行排列的微丝组成，与细胞间或细胞与基质表面的粘着有密切关系，可能在细胞形态发生、细胞分化和组织的形成等方面具有重要作用。
3、微管：在真核细胞质中，由微管蛋白构成的，可形成纺锤体、中心体及细胞特化结构鞭毛和纤毛的结构。
4、微丝：在真核细胞的细胞质中，由肌动蛋白和肌球蛋白构成的，可在细胞形态的支持及细胞肌性收缩和非肌性运动等方面起重要作用的结构。
5、中间纤维：存在于真核细胞质中的，由蛋白质构成的，其直径介于微管和微丝之间，在支持细胞形态、参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构。
6、踏车现象：在一定条件下，细胞骨架在装配过程中，一端发生装配使微管或微丝延长，而另一端发生去装配而使微管或微丝缩短，实际上是正极的装配速度快于负极的装配速度，这种现象称为踏车现象。
7、微管组织中心（MTOC）：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。
动物细胞的MTOC为中心体。
MTOC决定了细胞中微管的极性，微管的（-）极指向MTOC，（+）极背向MTOC。
8、胞质分裂环：在有丝分裂末期，两个即将分裂的子细胞之间产生一个收缩环。
收缩环是由大量平行排列的微丝组成，由分裂末期胞质中的肌动蛋白装配而成，随着收缩环的收缩，两个子细胞被分开。
某大学生物工程学院《细胞生物学》考试试卷(848)
某大学生物工程学院《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（50分，每题5分）1. 动植物细胞纺锤体的中心体里都有两个中心粒。
（）答案：错误解析：植物细胞没有中心体。
2. 电子传递链复合物Ⅰ，复合物Ⅱ，复合物Ⅲ，复合物Ⅳ，均具有电子传递体和质子移位体的作用。
（）答案：错误解析：复合物Ⅱ是电子移位体而非质子移位体。
3. 病毒的包膜是特化的细胞膜，与细胞膜在结构与功能上并无太大差异。
（）答案：错误解析：病毒的包膜是特化的细胞膜，是在病毒从被感染的细胞分离时带过来的，也是磷脂双分子层，与细胞膜不同的是，病毒包膜上还有病毒的糖蛋白。
4. 高尔基体是一种有极性的细胞器，它的顺面总是在它的凸面。
（）答案：错误解析：高尔基体是一种有极性的细胞器，靠近细胞核的一面扁囊弯曲成凸面被称为顺面，但顺面并非总是在高尔基体的凸面，在细胞发育的某个阶段可能位于高尔基体的凹面。
5. 动物细胞在体外可传代的次数与物种的寿命无关。
（）[北京师范大学2005研]答案：错误解析：物种的寿命越长，则Hayflick界限越高，体外培养细胞的可分裂次数越多。
6. 核仁纤维中心中的染色质不形成核小体结构，也没有组蛋白。
（）答案：正确解析：纤维中心的染色质主要是NORs（核仁形成区）的染色质，编码rRNA，已有实验证明rDNA进行活跃转录时，染色质DNA没有核小体结构。
7. 生长因子通过不依赖于CDK的途径促进细胞增殖。
（）答案：错误解析：生长因子通过与其受体结合后，激活下游许多酶的活性，包括MPF等CDK酶，从而促进细胞的增殖。
8. 乙酰胆碱由细胞分泌后，是长寿的，因为它必须到达周身的靶细胞。
（）答案：错误解析：乙酰胆碱寿命很短且只能局域性地发挥其作用。
事实上，延长其寿命将是灾难性的。
细胞实验三植物细胞骨架观察（参考）
实验三植物细胞骨架观察一、实验原理细胞骨架（cytoskeleton）是真核细胞中由纤维蛋白所组成的网状结构，对细胞形态的维持，细胞的生长、运动、分裂、分化，物质运输，能量转换、信息传递，基因表达等起到重要的作用。
广义的细胞骨架包括细胞质骨架、细胞膜骨架、细胞核骨架、细胞外基质四类，而狭义的细胞骨架指的就是细胞质骨架。
根据其组成成分和形态结构，细胞质骨架可分为微管（microtube）、微丝(microfilament)和中间纤维(intermediate filament)。
目前观察细胞骨架的手段主要有电镜、间接免疫荧光技术、酶标和组织化学等。
微丝是球形肌动蛋白单体（G-actin）构成的纤维(F-actin)结构，单根微丝直径7nm，在光学显微镜下看不到该细胞骨架的结构。
常用的观察微丝的方法主要有两种：罗丹明标记的鬼笔环肽染色法和考马斯亮蓝R-250染色法。
鬼笔环肽是一种从毒蕈中提取的双环杆肽，分子量小，容易进入细胞，能与微丝强烈结合，结合在微丝的亚单位之间，具稳定微丝和促进微丝聚合的作用。
由于鬼笔环肽分子量很小，即使加上荧光标记，也能很容易的进入细胞。
又由于它只与F-actin(F肌动蛋白; 纤维状肌动蛋白)结合而不与G-actin(G-肌动蛋白，球状肌动蛋白)结合，所以，用荧光标记的鬼笔环肽对细胞进行染色，可以很清晰地看到微丝（是双股肌动蛋白丝以螺旋的形式组成的纤维）的图象，微丝呈明亮的橘红色。
考马斯亮蓝是一种蛋白质染料，主要有R-250和G-250两种类型。
考马斯亮蓝可以和蛋白肽链中碱性氨基酸残基（Arg）或芳香族氨基酸残基结合，使蛋白变蓝。
由于反应时颜色的深浅与蛋白的含量相关，所以可依此进行蛋白浓度的测定。
考马斯亮蓝主要用于对蛋白含量的测定和对蛋白进行染色观察，在蛋白的定量分析、蛋白的电泳和细胞骨架观察中有非常重要的应用。
由于考马斯亮蓝R-250并非微丝专一性的染料，所以，在用它对微丝进行染色观察前，应首先用去垢剂抽提掉胞质中的除骨架以外的其他蛋白，以便清晰地显示细胞质中微丝的结构。
细胞骨架习题及答案
本章要点：本章阐述了细胞骨架的基本涵义、细胞中存在的几种骨架体系的结构、功能及生物学意义。
要求重点掌握细胞质骨架的结构及功能。
一、名词解释1、细胞骨架：细胞骨架(Cytoskeleton)是指存在于真核细胞质内的中的蛋白纤维网架体系。
包括狭义和广义的细胞骨架两种概念。
广义的细胞骨架包括：细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。
狭义的细胞骨架指细胞质骨架，包括微丝、微管和中间纤维。
2、应力纤维：应力纤维是真核细胞中广泛存在的微丝束结构，由大量平行排列的微丝组成，与细胞间或细胞与基质表面的粘着有密切关系，可能在细胞形态发生、细胞分化和组织的形成等方面具有重要作用。
3、微管：在真核细胞质中，由微管蛋白构成的，可形成纺锤体、中心体及细胞特化结构鞭毛和纤毛的结构。
4、微丝：在真核细胞的细胞质中，由肌动蛋白和肌球蛋白构成的，可在细胞形态的支持及细胞肌性收缩和非肌性运动等方面起重要作用的结构。
5、中间纤维：存在于真核细胞质中的，由蛋白质构成的，其直径介于微管和微丝之间，在支持细胞形态、参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构。
6、踏车现象：在一定条件下，细胞骨架在装配过程中，一端发生装配使微管或微丝延长，而另一端发生去装配而使微管或微丝缩短，实际上是正极的装配速度快于负极的装配速度，这种现象称为踏车现象。
7、微管组织中心（MTOC）：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。
动物细胞的MTOC为中心体。
MTOC决定了细胞中微管的极性，微管的（-）极指向MTOC，（+）极背向MTOC。
8、胞质分裂环：在有丝分裂末期，两个即将分裂的子细胞之间产生一个收缩环。
收缩环是由大量平行排列的微丝组成，由分裂末期胞质中的肌动蛋白装配而成，随着收缩环的收缩，两个子细胞被分开。
胞质分裂后，收缩环即消失。
二、填空题1细胞质骨架__是一种复杂的蛋白质纤维网络状结构，能使真核细胞适应多种形状和协调的运动。
4细胞器与功能——细胞骨架
4.9.了解广义和狭义的细胞骨架概念：细胞骨架是指细胞中由纤维蛋白构成的空间网络结构。
广义的细胞骨架包括：细胞核骨架、细胞质骨架、质膜骨架以及胞外基质。
狭义的细胞骨架包括：细胞质骨架（微管、微丝、中间丝）一、概念：细胞骨架是指用电子显微镜观察经非离子去污剂处理后的细胞，可以在细胞质内观察到一个复杂的纤维状网络结构体系，细胞骨架主要包括微丝、微管和中间丝。
二、细胞骨架的特点1.细胞骨架由相应的蛋白亚基构成，在组装与解聚间二者达到平衡。
2.细胞骨架具有动态不稳定性，即一定条件下存在组装与去组装现象，在细胞生命活动中起到重要作用。
（1）细胞周期中，细胞骨架经历动态的组装与去组装，周期性的重塑，在分裂期与分裂间期，其分布与组织形式不同。
（2）踏车行为能够改变微管或微丝在细胞中的分布，可能与细胞运动有关。
（3）细胞分裂伴随着纺锤体的形成与解聚。
（4）细胞胞质环流伴随着细胞骨架的形成于解聚。
3.细胞骨架是三维的空间网状结构。
三、细胞骨架的功能特点1.细胞骨架构成多种细胞结构。
（1）微管：鞭毛、纤毛、中心体、纺锤体（2）微丝：微绒毛、收缩环、应力纤维、黏合斑、黏合带（3）中间丝：桥粒、半桥粒2.细胞骨架为细胞提供结构支撑，维持细胞形态。
3.细胞骨架介导细胞内物质运输、细胞器运输。
4.细胞骨架介导细胞运动。
5.细胞骨架对细胞分裂起到重要作用。
6.细胞骨架是细胞内结构与功能的空间组织者。
细胞内生物大分子或细胞器的分布具有不对称性，这与细胞骨架的不同组织方式有关，其结构与功能相适应。
四、细胞骨架的研究方法1.荧光显微镜细胞骨架的蛋白亚基可与相应的荧光染料或荧光抗体特异性结合，从而通过荧光显微镜观察其在活细胞中的组织、分布、功能与行为模式。
2.电子显微镜细胞经非离子型去污剂处理后，可溶性物质与膜被抽离，留下不溶的细胞骨架结构，经金属复型后可在电镜下观察细胞骨架的结构。
3.特异性药物处理微管：秋水仙素、长春花碱、紫杉醇微丝：细胞松弛素、鬼笔环肽4.10.微丝4.10.1.掌握微丝的形态结构及构成微丝的分子--肌动蛋白微丝的概念：微丝又称肌动蛋白丝，直径约7nm，由肌动蛋白单体聚合而成，存在于所有真核细胞中，参与多种细胞表面形态的构成并介导细胞运动。
高中生物竞竞赛教程04-细胞骨架
●成分
●装配
●微丝特异性药物
●微丝结合蛋白 ●微丝功能
肌肉收缩(muscle contraction)
肌肉可看作一种特别富含细胞骨架的效力 非常高的能量转换器，它直接将化学能转变为 机械能。
◆肌肉的细微结构(以骨骼肌为例)
◆肌小节的组成
◆肌肉收缩系统中的有关蛋白
◆肌肉收缩的滑动模型
肌节模式图
原肌球蛋白
微管组织中心(MTOC)
概念： 常见微管组织中心 中心体(centrosome) 基体(basal body)
微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的 发生处称为微管组织中心(microtubule organizing center, MTOC)。
MTOC的主要作用是帮助大多数细胞质微管装 配过程中的成核反应。
装配
微管蛋白的体外装配方式分为成核和延长两个反应 所有的微管都有确定的极性：微管的极性有两层含 义，一是装配的方向，二是生长速度的快慢。 微管装配是一个动态不稳定过程
·微管装配的动力学不稳定性是指微管装配 生长与快速去装配的一个交替变换的现象
·动力学不稳定性产生的原因： 微管两端具GTP帽(取决于微管蛋白浓度),微 管将继续组装,反之,无GTP帽则解聚。
收缩环由大量反 向平行排列的微丝组 成，其收缩机制是肌 动蛋白和肌球蛋白相 对滑动。
二．微 管（Microtubules）
微管结构与组成 装配 微管特异性药物 微管组织中心(MTOC) 微管结合蛋白(MAP) 微管功能
微管结构与组成
微管由两种类型的微管蛋白亚基α、β异二聚体构成。微管 蛋白在进化上具有高度的保守性。 微管蛋白上的结合位点 微管的类型
以细胞骨架为轨道的分子发动机
Motor proteins can be grouped into three broad families: ●肌球蛋白(myosins)家族：依赖于微丝 ●驱动蛋白(kinesins)家族：朝微管的正极方向运动 ●动力蛋白(dyneins)家族：朝微管的负极运动
细胞生物学试卷含答案
一、名词解释（10*3=30）1、细胞骨架：细胞骨架(Cytoskeleton)是指存在于真核细胞质内的中的蛋白纤维网架体系。
包括狭义和广义的细胞骨架两种概念。
广义的细胞骨架包括：细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。
狭义的细胞骨架指细胞质骨架，包括微丝、微管和中间纤维。
2、应力纤维：应力纤维是真核细胞中广泛存在的微丝束结构，由大量平行排列的微丝组成，与细胞间或细胞与基质表面的粘着有密切关系，可能在细胞形态发生、细胞分化和组织的形成等方面具有重要作用。
3、细胞粘附分子：细胞粘附分子是细胞表面分子，多为糖蛋白，是一类介导细胞之间、细胞与细胞外基质之间粘附作用的膜表面糖蛋白。
4、细胞凋亡：细胞凋亡是多细胞有机体为调控机体发育，维护内环境稳定，由基因控制的细胞主动死亡的过程，是机体的一种基本生理机制，并贯穿于机体整个生命活动过程。
5、脂质体：是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的而制备的人工膜。
6、接触抑制：正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和汇合成单层后停止生长的特点，即接触抑制现象。
7、核仁组织区：位于染色体的次缢痕部位，是rRNA基因所在部位，与间期细胞核仁形成有关。
但并非所有的次缢痕都是NOR。
8、致癌因子：引起细胞癌变的因素，包括物理的，化学的，生物的因子。
9、核定位信号：亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内。
这段具有“定向”“定位”作用的序列被命名为核定位序列或核定位信号。
10、半自主性细胞器：线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。
二、选择题（2*5=10）1、下列不属于第二信使的是（）。
A、cAMPB、cGMPC、DGD、NO2、动物细胞间信息的直接传递主要是通过( )完成。
A、紧密连接B、间隙连接C、桥粒D、半桥粒3、中心粒的复制发生在（A ）。
细胞骨架-是位于细胞膜内侧面的蛋白质纤维网架系统
细胞骨架-是位于细胞膜内侧面的蛋白质纤维网架系统细胞骨架-是位于细胞膜内侧面的蛋白质纤维网架系统。
广义的细胞骨架包括细胞外基质、细胞膜骨架、细胞质骨架和细胞核骨架，它们在结构上相互连接，形成贯穿于细胞的网架体系。
通常所说的细胞骨架主要是指细胞质骨架，主要由微管、微丝和粗细介于两者之间中间丝组成。
学术术语来源——细胞骨架与力学信号传导文章亮点：1 此问题的已知信息：细胞内外的力学刺激是细胞微环境中的一个重要因素，而细胞骨架是细胞感受和传导力学信号的一个重要环节。
2 文章增加的新信息：细胞在感受细胞内外的力学刺激后，经过一系列的信号传导通路，如Rho家族蛋白、蛋白激酶C、整合素、丝裂原激活蛋白激酶等，将力学信号传递到细胞骨架，引起细胞骨架的变构、重组等，并最终将力学信号向下游传导，引起细胞增殖、分化、迁移以及凋亡等一系列生物功能。
3 临床应用的意义：进一步完善力学刺激对细胞功能改变机制的认识，了解力学刺激在某些生理及病理过程中的作用，为细胞骨架相关疾病提供潜在的治疗靶点，最终指导临床采取更为有效的应对策略。
关键词：组织构建；组织工程；细胞骨架；力学信号；Rho家族蛋白；蛋白激酶C；整合素；丝裂原激活蛋白激酶；信号通路；生物功能；广东省自然科学基金主题词：细胞骨架；信号传导；Rho相关激酶类；蛋白激酶C；整合素类；丝裂原激活蛋白激酶类摘要背景：细胞在感受力学刺激后，通过一定的信号转导机制，将力学信号转换成化学信号，进而实现其生物功能。
在这一系列的信号转导过程中，横贯细胞的细胞骨架作为枢纽，发挥着重要作用。
目的：通过系统的分析和总结细胞骨架在力学信号转导通路中的作用机制，为细胞骨架相关疾病的临床治疗提供潜在的治疗靶点。
方法：以英文检索词为“cytoskeleton，microtubules，microfilaments，intermediate filaments，mechanical stimulation，signal transduction ”及中文检索词为“细胞骨架、微管、微丝、中间纤维丝、机械刺激、信号传导”，由第一作者检索 1990至2012年PubMed 数据库及中国知网中文科技数据库，查阅近年机械刺激对细胞骨架影响的相关文献，最终保留 48篇文献。
细胞学 填空题
填空题1、一个细胞生存与增殖必须具备的四大结构装置与机能是：、、一定数量的以及催化主要反应所需的。
2、动物细胞融合常采用或化学物质介导，而植物细胞融合时要先用溶解掉细胞壁，此外还可应用技术。
3、细胞中所有蛋白质均是在上合成的，并都是起始于之中，随后有的运至上继续合成，然后通过不同途径转运到细胞的特定部位，这一过程称为。
5、技术是观察细胞超微结构的基础，技术与现代图像处理技术相结合在蛋白质与核酸等生物大分子的定性与定位方面发挥了重要作用，显微镜和微分干涉显微镜则可观察活体细胞，技术是观察细胞表面形貌的有力工具，技术在纳米生物学的研究领域具有独特的优越性，技术结合放射自显影可以研究多种生物大分子在细胞内的动态变化。
6、真核细胞在亚显微水平上可以划分为三大基本结构体系：结构系统、结构系统、系统。
7、参加叶绿体组成的蛋白质来源有3种：①由编码，在叶绿体核糖体上合成；②由编码，在细胞质核糖体上合成；③由核DNA 编码，在上合成。
8、在细胞世代中确保染色体的复制和稳定遗传，染色体起码具备三种功能元件：一个，一个和两个。
9、染色质是间期细胞核内由、、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，按其形态表现、染色和生化特点可分为和，按其功能状态又分为和。
10、细胞核骨架是存在于真核细胞核内的以为主的纤维网架体系，狭义仅指，广义的还应包括和，从功能上讲，核骨架主要与、、等有关。
11、负责物质跨膜转运的蛋白分为两类，其中既可介导被动运输，又可介导主动运输，而只能介导被动运输。
若根据所需能量来源的不同可将主动运输划分为由ATP直接提供能量的如和间接提供能量的如以及的主动运输三种基本类型。
12、细胞调亡是一个主动的由决定的自动结束生命的过程，细胞调亡与细胞坏死的最大区别是：整个细胞调亡的过程中，不引起。
1、细胞生物学是以这一概念为出发点，在不同层次上即显微、和水平上研究细胞结构与功能和细胞基本生命活动规律的科学，当前是细胞生物学的主要发展方向。
《细胞生物学》复习题解答【2010级生物科学(师范)版】
细胞生物学复习题一、名词解释1、Hayflick界限正常的体外培养的细胞寿命不是无限的，而只能进行有限次数（约50次）的增殖。
由美国生物学家Leonard Hayflick提出。
2、细胞凋亡一种有序的或程序性的细胞死亡方式，是细胞接受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应。
该过程具有典型的形态学和生化特征，凋亡细胞最后以凋亡小体被吞噬消化。
3、细胞坏死细胞受到意外损伤，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激而发生的细胞被动死亡形式。
细胞坏死时，细胞内含物释放到胞外，引起周围区域的炎症反应。
4、细胞衰老一般含义是复制衰老（replicative senescence），指正常细胞经过有限次数的分裂增殖后，停止生长，细胞形态和生理代谢活动发生显著退化的过程。
5、细胞分化在个体发育过程中，有一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
6、管家基因维持细胞基本功能所必需的基因，在所有细胞类型中均表达。
如：肌动蛋白、微管蛋白、组蛋白、核糖体蛋白、TAC 循环的关键酶等基因。
7、奢侈基因（组织特异性基因）与各种分化细胞的特殊性状有直接关系的基因。
如：胶原蛋白基因、角蛋白基因、血红蛋白基因、肌动蛋白基因、肌球蛋白基因等。
8、细胞全能性指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。
9、癌细胞生长失去控制，具有恶性增殖和扩散、转移能力的细胞。
10、原癌基因可促进细胞增殖的正常基因，其功能获得性突变形式为癌基因，具有促使细胞发生癌变的能力。
11、抑癌基因抑癌基因又称肿瘤抑制基因，是细胞的制动器它们编码的蛋白质抑制细胞生长，并阻止细胞癌变。
12、再生生物体的整体或器官因创伤而发生部分丢失，在剩余部分的基础上又生长出与丢失部分在形态和功能上相同的结构，这一修复过程称为再生。
简言之，机体的一部分在损坏、脱落成被截除之后重新生成的过程叫再生。
13、细胞周期一次细胞分裂结束到下一次分裂完成之间的有序过程。
细胞骨架
细胞骨架（cytoskeleton）是指真核细胞中的蛋白纤维网络结构。
广义的细胞骨架包括细胞质骨架、细胞核骨架、细胞膜骨架、细胞外基质四部分，形成贯穿于细胞核、细胞质、细胞外的一体化网络结构。
狭义的细胞骨架是指真核细胞的细胞质中支持细胞形状和引导细胞及细胞成分运动的纤维性细胞质骨架体系。
细胞质骨架由微管和纤丝（微丝，中间丝，粗丝）组成细胞骨架决定动物细胞形态，维持细胞内部结构的有序性，抵制外界压力对细胞的破坏；2.负责多种细胞器在细胞内的定位；线粒体、内质网（驱动蛋白)、高尔基体（胞质动力蛋白）等3.指导物质和细胞器在胞内的移动；胞内的膜泡运输等4.为细胞本身移动和构成细胞运动的力量来源装置；鞭毛的摆动、肌肉的运动等5.为mRNA提供锚定位点，帮助mRNA翻译成多肽链；6.是细胞分裂机制中的重要成分。
微管：微管蛋白【（αβ微管蛋白---异二聚体----原丝----片状原纤维——微管）r 微管蛋白】位于微管组织中心，对微管组成及极性的确定至关重要。
80%的r微管蛋白以环状复合体的形式存在。
微管结合蛋白（microtubule-associated protein, MAP）：tau蛋白, MAP1,MAP2, MAP4。
MAP是微管蛋白装配成微管后结合在微管表面的辅助蛋白，具有稳定微管结构以及介导微管与其它细胞成分互作的功能细胞质中由微管蛋白组成的一种细长且具有一定刚性的中空圆管状结构。
13条原纤维外径：24~26nm内径：15nm。
广泛存在于各种真核细胞中，多呈网状或束状分布，与维持细胞形态、细胞运动及细胞分裂等有关。
胞质中微管可装配成：单管（主要存在形式）二联管（纤毛和鞭毛）三联管（中心粒和基体）：1.支持和维持细胞形态2.维持细胞内细胞器的空间定位分布驱动蛋白与内质网膜的胞质面结合，沿微管向细胞四周牵拉使内质网在胞质溶质中展开。
动力蛋白与高尔基体膜结合，沿微管向近核方向牵拉，使高尔基体定位于中心体附近。
细胞生物学实验 细胞骨架的观察【精选】
细胞 实验原理 • 仪器、材料与试剂 • 实验步骤 • 实验报告及思考题
实验目 的
掌握用考马斯亮蓝R250染色观 察动物和植物细胞微丝的方法。
细胞骨架的观察
实 验原理
细胞骨架（cytoskeleton）是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。 广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外 基质。狭义的细胞骨架是指细胞质骨架，包括微丝（microfilament， MF）、微管（microtubule，MT）、中间纤维（intermediated filament，IF）。
掉
一角），体外培养的贴壁生长细胞、植物、镊子
试剂：磷酸缓冲盐溶液（PBS，pH 7.4），.2mol/L 磷酸
盐
缓冲液（pH 6.8），M-缓冲液，1％Triton X-100
（用M-缓冲液配），0.2%考马斯亮蓝R250，3.0%戊
二
细胞骨架的观察
实验步骤
A 动物细胞的微丝观察
1）将细胞培养在盖玻片上，未致密时即可使用。取出盖玻片，用PBS 洗3次。
细胞骨架的观察
实验步骤
B 植物细胞的微丝观察
1）去植物茎表皮约1cm2，放入盛有0.2mol/L的磷酸盐缓冲液（pH 6.8）的 小烧杯中。
2）吸去缓冲液，用1%TritonX-100处理洋葱表皮25-40 min。 3）除去TritonX-100，用M-缓冲液充分洗3次，每次约10 min。 4）加3.0%戊二醛固定40 min。 5）用PBS洗3次，滤纸吸去残留液体。 6）0.2%考马斯亮蓝R250染色30 min。 7）用蒸馏水洗数遍，降低背景。 8）将样品置于载玻片上，加盖玻片，在光学显微镜下观察。
细胞骨架的观察
某工业大学生物工程学院《细胞生物学》考试试卷(111)
某工业大学生物工程学院《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（50分，每题5分）1. P选择蛋白与P钙黏蛋白中的P的含义是相同的。
（）[中山大学2008研]答案：错误解析：P选择蛋白的P表示的是血小板，P钙黏蛋白的P源自于胎盘。
这些种叠命名表示了最初发现它们的细胞类型。
2. 电子传递链中的复合物Ⅲ具有传递电子和使质子移位的作用。
（）[上海交通大学2007研]答案：正确解析：复合物Ⅲ的作用是催化电子从泛醌传给电子系统细胞色素C，当每一对电子穿过该复合物到达细胞色素C时有4个H＋从基质跨膜转移到膜间隙。
3. 体外培养时，癌细胞通过分裂增殖并铺满培养器皿的表面形成单层后即停止分裂。
（）答案：错误解析：正常细胞通过分裂增殖并铺满培养器皿的表面形成单层后即停止分裂，而癌细胞由于对依赖性生长抑制失去敏感性，即失去了接触抑制，因而不会在形成单层时停止前一天生长。
4. 前导肽运送的蛋白质都是分泌性的。
（）答案：错误解析：前导肽运送的蛋白质不是分泌蛋白。
5. 利用中间纤维（IF）特异性工具研究IF的功能，认为IF在细胞中和细胞间起支架作用，同时参与传递细胞内机械的或分子的信息。
（）答案：错误解析：中间茜莉莎的主要作用是维持组织的整体功能，没有传递细胞机械或者分子信息的作用。
6. mRNA最先与核糖体的大亚基结合形成起始复合物。
（）答案：错误解析：mRNA最先构筑与核糖体的小亚基结合形成起始复合物。
7. IP3是PKC系统中的第二信使，它直接激活内质网上的钙泵，动员Ca2＋的释放。
（）答案：错误解析：IP3不能激活钙泵，只能激活之中内质网膜中的钙离子通道。
8. 台盼蓝通常为活细胞所排斥，但可使死细胞着色。
（）答案：正确解析：该技术常用于凋亡细胞的形态学检测。
实验4-细胞骨架的显示及观察
实验4 细胞骨架的显示及观察姓名：李思露学号：131140040一、实验目的1.掌握用考马斯亮蓝R250染色观察动物和植物细胞骨架的原理和方法。
2.了解免疫荧光法检测细胞成分的原理和方法。
二、实验原理1.细胞骨架：指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。
广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。
狭义的细胞骨架是指细胞质骨架，包括微管（microtubule，MT）、微丝（microfilament，MF）、中间纤维（intermediatedfilament，IF）。
2.微管微管是细胞内由微管蛋白形成的直径约呈放射状向胞质四周扩散，主要确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导管。
微管蛋白有α和β两种。
αβ异二聚体沿纵向聚合成丝，原丝成环状排列形成微管的壁。
微管不稳定，对低温（冷冻）、高压等物理因素及秋水仙素（微管断裂剂）等化学因素敏感。
紫杉醇可以和微管蛋白多聚体结合，抑制微管解聚。
3.微丝：真核细胞内是主要由肌动蛋白（actin）组成的直径为5～7nm的骨架纤丝。
主要分布在细胞质膜的内侧，作用是确定细胞表面特征、并与细胞运动、收缩、内吞等功能有关。
脊椎动物肌动蛋白分为α、β和γ三种类型，不同种类细胞中肌动蛋白组成不同。
肌动蛋白单体为球形，依次连接成链，两串肌动蛋白链互相缠绕扭曲成一股微丝。
细胞松弛素B为微丝断裂剂。
4.中间纤维：直径介于微丝和微管之间（7~11nm）、由多种不同蛋白组成的细胞骨架成分。
在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜骨架相连结。
主要起机械支撑和加固作用。
组成中间纤维的蛋白：角蛋白，波形蛋白，结蛋白、神经纤维，神经胶质纤维和核纤层蛋白。
不同组织来源的细胞，组成其中间纤维的蛋白质种类可能不同。
5. 研究细胞骨架的意义。
（1）了解细胞骨架与细胞各种功能行使之间的关系。
（2）了解理化因素是否通过影响细胞骨架对细胞功能产生影响，以便趋利避害。
（3）鉴定发育中的细胞及肿瘤的来源。
细胞骨架
在哺乳动物和鸟类细胞中至少已6种肌动蛋白，4
种称为肌动蛋白，另外两种为肌动蛋白和肌动
蛋白。
actin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。
10
微 丝 的 结 构
11
（二）微丝的组装及动力学特征
MF是由G-actin单体形成的多聚体，肌动蛋白单
体具有极性，装配时呈头尾相接, 故微丝具有极性
培养的上皮细
胞中的应力纤
维（微丝红色、 微管绿色）
28
应力纤维
（四）、细胞伪足的形成与迁移 运动
1、肌动蛋白聚合伸出伪足
2、伪足与基质间形成新的锚定位点
30
3、胞质溶胶向前流动
成纤维细 胞爬行： 变皱膜运 动
31
（五）、微绒毛
是肠上皮细胞的指 状突起，用以增加 肠上皮细胞表面积 ，以利于营养的快 速吸收。但不含肌 球蛋白、原肌球蛋 白，因而无收缩功 能。
（二）基体和其它微管组织中心 分裂细胞----有丝分裂纺锤体（动态微管） 鞭毛（纤毛）----基体（永久性微管） 基体与中心体一样可以自我复制
64
四、微管的动力学性质
Fig. 10-31 Microtubule dynamics in a living cell. A fibroblast was injected with tubulin that had been covalently linked to rhodamine, so that approximately 1 tubulin subunit in 10 in the cell was labeled with a fluorescent dye. Note, for example, that microtubule #1 first grows and then shrinks rapidly, whereas microtubule #4 grows continuously. (P.J. Sammak et al., Nature 332: 724-736)
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微管组装的起始点∶微管组织中心 (microtubule
organizing centers, MTOC)
存在于细胞质中决定微管在生理状态或实验处理解聚后
重新组装的结构叫微管组织中心。
MTOC的主要作用是帮助大多数细胞质微管组装过程中
中心粒(centrioles)是中心体的主要结构, 成对存在, 即一个中心体含有一对中心粒，且互相垂直形成 "L"形排列。圆柱的壁由9组间距均匀的三联管 组成
每个中心粒都是由9个三联管 组成, 外面还有中心粒周围基 质。微管从中心粒上开始形成
间期：组织胞质微管形成
微管组织中心（MTOC）
分裂期：组织形成纺锤体
微管的基本结构单位构件—微管蛋白(tubulin)
微管是以微管蛋白异源二聚体为基本构件构成的 微管蛋白是球形分子, 有 两种类型:α微管蛋白(αtubulin)和β微管蛋白(βtubulin), 这两种微管蛋白 具有相似的三维结构, 能 够紧密地结合成二聚体, 作为微管组装的亚基。
微管的类型
单管：大部分细胞质微 管是单管微管, 它在低 温、Ca2+ 和秋水仙素作 用下容易解聚, 属于不 稳定微管。 二联管：常见于特化的细胞结构。二联管构成纤毛和鞭毛杆 状部分, 是运动类型的微管, 它对低温、Ca2+和秋水仙素都比 较稳定。 三联管：见于中心粒和基体，对于低温、Ca2+和秋水 仙素的作用是稳定的。
微管结合蛋白
•微管中除含有微管蛋白外，还有一些结合在微 管表 面的辅助蛋白，称为微管结合蛋白 （microtubule-associated protein,MAP）。 •参与微管的装配，将微管在胞质溶胶中进行交 联；维持微管的稳定及与其他细胞器间的连接； 作为微管动力蛋白参与沿微管转运囊泡和颗粒物 质。
的成核反应，微管从MTOC开始生长，这是细胞质微管 组装的一个独特的性质，即细胞质微管的组装受统一的 功能位点控制。 MTOC包括中心体、动粒、纤毛和鞭毛的基体等。
MTOCs不仅为微管 提供了生长的起点， 而且还决定了微管的 方向性。靠近 MTOCs的一端由于 生长慢而称之为负端 (minus end), 远离 MTOCs一端的微管 生长速度快, 被称为 正端(plus end), 所以 (+)端指向细胞质基 质，常常靠近细胞质 膜。
MAPs的结构中具有两个结构域, 一个是碱性的微 管蛋白结合结构域, 另一个是酸性的外伸的结构 域。在电子显微镜下观察, 外伸的结构域像是从 微管壁上伸出的纤维臂。从微管上伸出的臂能与 膜、中间纤维及其它微管结合。
微管的组装与去组装 除了特化细胞的微管外，大多数细胞质微管都是不 稳定的，能够很快地组装(assembly)和去组装 (disassembly)，从而改变微管的结构与分布。 低温、提高Ca2+浓度、用某些化学试剂(如秋水仙素) 处理活细胞都会破坏细胞质微管的动态变化，这些 化学试剂与微管蛋白亚基或同微管多聚体结合，阻 止微管的组装或去组装。
基体：是纤毛和鞭毛的微管组织中心 基体与中心粒具同源性，结构、功能可以互换
影响微管组装与解聚的因素 GTP浓度、微管蛋白临界浓度、最适pH 、 Ca2+ 浓度、温度、药物作用等
细胞骨架对于维持细胞的形态及内部结构的有序性，
以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递 和细胞分化等方面起重要作用。 作为支架,为维持细胞的形态提供支持结构。 在细胞内形成一个框架结构,为细胞内的各种细 胞器提供附着位点。 参与细胞器的运动和细胞内物质运输。 参与细胞的运动 促进mRNA翻译成多肽 参与细胞的信号传导
细胞骨架与细胞的运动
Cytoskeleton and Cell movement
细胞骨架与细胞的运动
细胞骨架是广泛存在于真核细胞中的蛋白纤维网 架系统。 包括细胞质骨架(微管、微丝和中间纤维)、细胞 核骨架(核基质、核纤层和核孔复合物)。 广义的细胞骨架：包括细胞质骨架、细胞核骨架、 细胞膜骨架和细胞外基质。揭示细胞骨架体系在 细胞结构与生命活动中的重要意义。
中间纤维 intermediate filament 7-11nm
Microbubules
Microfilamemts
Intermediate filaments
细胞骨架体系是一个高度动态结构，可随着生理条件 的改变不断进行组装和去组装，并受各种结合蛋白的 调节以及细胞内外各种因素的调控。
一、微管--细胞质骨架系统的主要成分 微管是存在于真核细胞中由微管蛋白组装成的长 管状细胞器，于1963年首次在动物和植物细胞中 发现并命名。
1.微管直径为24～26nm，呈中空圆柱状结构，内径为
14nm。 2.微管管壁由13条原纤维丝平行排列而成，每条原纤维 由α微管蛋白和β微管蛋白形成的异二聚体长链组成。 3.微管主要分布在核周，呈放射状分布。 4.微管的基本单位是微管蛋白，以异二聚体形式存在。
细胞内微管呈网状和 束状分布, 控制膜性 细胞器的定位及胞内 物质的运输，并能与 其他蛋白共同组装成 纺锤体、中心体、纤 毛、鞭毛等结构，参 与细胞形态的维持、 细胞运动和细胞分裂 等。
细胞骨架的多功能性依赖于三类蛋白质纤维：微
管、微丝、中间纤维。 每一种纤维由各自的蛋白质亚单位形成，三类骨 架成分既分散地存在于细胞中，又相互联系形成 一个完整的骨架体系。
组成：微管 microtubule 20-30 nm
微丝 microfilament 5-6 nm，
肌动蛋白纤维 actin filament
阴影部分是MTOCs.,包含一对中心粒和一 个中心体。图中标出了生长中微管的正端, 靠近MTOCs部分是微管的负端。
中心体(centrosome)是动物细胞中决定微管形成 的一种细胞器, 包括中心粒和中心粒周围基质 (pericentriolar matrix)。在细胞间期, 位于细胞核 的附近, 在有丝分裂期, 位于纺锤体的两极。