细胞骨架(推荐5篇)
第7讲细胞骨架研究进展[优秀范文5篇]
第7讲细胞骨架研究进展[优秀范文5篇]第一篇:第7讲细胞骨架研究进展第七讲细胞骨架研究进展1.细胞骨架的组成成分细胞骨架聚合物控制着真核细胞的形态和动力学特征,包括3种主要形式:肌动蛋白丝(actin filament,AF)、微管(microtubule,MrI1)和中间丝(intermediate filament,IF),三者被组装成网络结构来抵制细胞变形,但在响应外应力时能够重新组装,在维持细胞完整性方面发挥着重要功能。
肌动蛋白丝和微管的聚合与解聚是细胞形态变化的直接因素,与此同时分子马达在细胞各种组分的装配过程中发挥重要功能。
由细胞骨架聚合物形成的网络框架的结构被几种类别的调控蛋白控制:成核蛋白(nucleation-promoting factor,NPF,是纤维形成的起始结构;加帽蛋白(capping protein,CP),可终止纤维的延伸;聚合酶,促进纤维更快更持久地延伸;解聚因子(depolymerizing factor,DF),属于肌动蛋白结合蛋白,是微丝骨架的一个重要调节者;交联蛋(crosslinkers protein,CP),能组织形成高度有序的网络结构。
来自细胞内部或外部的机械刺激能影响这些调控因子的活动,反过来这些调控因子又能影响纤维网络局部的装配。
三种主要细胞骨架聚合物具有不同的机械稳定性、装配水平、极性,与之结合的分子马达(molecularmotor)类型也不同。
1.1 微管和微丝微管是由微管蛋白原丝组成的不分支的中空管状结构。
直径约25nm,是细胞骨架成分,与细胞支持和运动有关。
纺锤体、真核细胞纤毛、中心粒等均系由微管组成的细胞器。
微管有最复杂的聚合和解聚特征,在细胞内的压力下会弯曲,在分裂间期,许多细胞会集合放射状排列的微管以便利用其稳定性,这些微管担当起中心轮毂和细胞内运输功能。
有丝分裂过程中,微管骨架会自发地重新排列形成纺锤体,把染色体排列在一条线上。
细胞骨架实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解细胞骨架的基本概念及其在细胞生物学中的重要性。
2. 掌握使用荧光显微镜观察细胞骨架的方法和技巧。
3. 认识细胞骨架的主要组成成分,包括微丝、微管和中间纤维。
4. 分析细胞骨架在不同细胞类型和生理状态下的形态和分布。
二、实验原理细胞骨架是真核细胞内由微丝、微管和中间纤维组成的网状结构,负责维持细胞形态、细胞运动、物质运输、信号传导等重要功能。
微丝主要由肌动蛋白组成,微管主要由α-和β-微管蛋白组成,而中间纤维则由多种蛋白质组成。
细胞骨架的结构和动态变化对细胞的正常生理功能至关重要。
三、实验材料与仪器材料:1. 植物细胞样本(如洋葱鳞片叶表皮细胞)2. 动物细胞样本(如小鼠成纤维细胞)3. 荧光标记的细胞骨架蛋白抗体4. 抗荧光标记的抗体5. 胶体金标记的抗体6. 封片剂仪器:1. 荧光显微镜2. 激光共聚焦显微镜3. 冷冻切片机4. 液氮5. 恒温培养箱6. 电子显微镜四、实验步骤1. 样本制备:- 植物细胞样本:取洋葱鳞片叶表皮细胞,用2%的戊二醛固定,进行冷冻切片。
- 动物细胞样本:培养小鼠成纤维细胞,用2%的戊二醛固定,进行冷冻切片。
2. 荧光标记:- 将切片置于含有荧光标记的细胞骨架蛋白抗体的溶液中,室温孵育一段时间。
- 洗涤切片,去除未结合的抗体。
3. 抗荧光标记抗体:- 将切片置于含有抗荧光标记抗体的溶液中,室温孵育一段时间。
- 洗涤切片,去除未结合的抗体。
4. 胶体金标记抗体:- 将切片置于含有胶体金标记抗体的溶液中,室温孵育一段时间。
- 洗涤切片,去除未结合的抗体。
5. 封片:- 将切片置于封片剂中,覆盖玻片,封片。
6. 显微镜观察:- 使用荧光显微镜或激光共聚焦显微镜观察细胞骨架的形态和分布。
五、实验结果与分析1. 洋葱鳞片叶表皮细胞:- 在荧光显微镜下观察到洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞骨架主要由微丝和微管组成。
- 微丝呈网状分布,主要位于细胞质膜内侧。
- 微管呈束状分布,主要位于细胞核周围。
实验三细胞骨架的光学显微镜观察(5篇)
实验三细胞骨架的光学显微镜观察(5篇)第一篇:实验三细胞骨架的光学显微镜观察实验三细胞骨架的光学显微镜观察一、实验目的掌握植物细胞骨架的光镜标本制作方法。
细胞骨架是指细胞质中纵横交错的纤维网络结构,按组成成分和形态结构的不同可分为微管、微丝和中间纤维。
它们对细胞形态的维持、细胞的生长、运动、分裂、分化和物质运输等起重要作用。
光学显微镜下细胞骨架的形态学观察多用1% Triton X-100处理细胞,可使细胞膜溶解,而细胞骨架系统的蛋白质被保存,再用考马斯亮兰R250染色,使得胞质中细胞骨架得以清晰显现。
二、材料、试剂和仪器1.材料新鲜洋葱鳞茎、人口腔上皮细胞2.试剂1)M缓冲液(pH 7.2)各成分终浓度为:50mmol/L咪唑(MW:68.08),50mmol/L KCl(MW:74.55),0.5mmol/L MgCl2?6H2O(MW:203.30),1mmol/L EGTA(MW:380.36),0.1mmol/L EDTA-Na2(MW:372.24),1mmol/L DTT(MW:154.3)2)6mmol/L PBS磷酸缓冲液(pH 6.5):KH2PO4 : Na2HPO4?2H2O = 7:3(见附录3 查磷酸缓冲液的配置)3)0.7% NaCl生理盐水4)1% Triton X-100(聚乙二醇辛基苯基醚)溶于 M-缓冲液5)3% 戊二醛100mL: 25% 戊二醛取12mL ,PBS 88mL6)0.2% 考马斯亮蓝R250染液 200mL:考马斯亮蓝R250 0.2g,甲醇46.5mL,冰乙酸7mL,蒸馏水46.5 mL3.仪器光学显微镜,镊子,剪刀,试管,表面皿,滴管,载玻片,盖玻片,灭菌牙签,1.5mL离心管,1mL吸头,1mL取液器,酒精灯,染色缸细胞骨架动画三、实验程序四、结果与分析洋葱鳞茎外层与内层的表皮细胞比较(放大倍数10×20)五、思考题1.光镜下观察到的细胞骨架有何形态特征?2.对实验成功或失败的原因进行讨论。
细胞骨架结构与其功能的研究
细胞骨架结构与其功能的研究细胞是生物体的基本单位,其功能的实现和维持需要细胞内部的许多分子在空间上的有序排列和相互协同作用。
细胞骨架是细胞内动态结构的支撑和信号传导的基本框架,对细胞形态、功能及其生理和病理过程的调节具有重要作用。
一、细胞骨架的基本结构及组成细胞骨架由微丝、中间丝、微管组成。
微丝是由肌动蛋白聚集而成的,具有动态稳定性,参与细胞分裂、细胞迁移和细胞内运输等重要过程。
中间丝是由细胞角蛋白聚集而成的,具有强度和稳定性,参与细胞形态、细胞内结构调节和细胞骨架与细胞外基质的相互作用等重要过程。
微管是由钙蛋白聚集而成的,具有动态不稳定性,参与细胞分裂、信号传导和细胞内物质运输等重要过程。
细胞骨架的结构和组成是动态变化的,并受到细胞外环境和内部信号的影响。
细胞内的分子调节机制对细胞骨架的生长、稳定和分解起着关键作用。
二、细胞骨架与细胞形态调节细胞骨架是细胞形态的重要决定因素,其结构和属性决定了细胞的形态。
细胞骨架与细胞外基质及内质网等结构相互作用,形成了一系列的细胞骨架扩散、膜结合和内质网再分配动态,实现了细胞形态调节和细胞功能的多样化。
例如,细胞的极性调节、细胞伸展和细胞迁移都需要细胞骨架的参与。
三、细胞骨架的功能调节细胞骨架参与了许多细胞内物质的生成、累积和运输等重要过程。
通过细胞骨架的转变和调节,可以调节氧气和营养物质的传输、储存和利用,从而使细胞具有更加优异的代谢功能。
此外,细胞骨架还可以影响细胞内途径的选择、酶的受体和信号传导通路的调控,从而影响细胞的生长和发育过程。
四、细胞骨架与疾病发生细胞骨架的异常调节和变化与许多重要疾病的发生和发展密切相关。
例如,许多肿瘤细胞具有高度的运动能力,与其微丝和中间丝的异常聚合和分解以及与细胞外基质的相互作用有关。
此外,心肌细胞的收缩和弛缓也受到细胞骨架的调节和活动状态的影响,因此与许多心血管疾病有关。
五、细胞骨架研究的展望随着新技术和手段的发展,细胞骨架的研究正不断深入和发展。
细胞骨架和运动
细胞骨架和运动细胞是构成生物体的基本单位,它们通过复杂的机制进行运动和维持形态稳定。
一个关键的细胞结构,细胞骨架,在这个过程中发挥着重要的作用。
本文将探讨细胞骨架的功能和其对细胞运动的影响。
一、细胞骨架的组成细胞骨架是由多种蛋白质纤维组成的复杂网络结构。
它主要包括微丝(微观管)和中间纤维,以及微管相关蛋白(MAPs)等辅助蛋白质。
微丝是由肌动蛋白蛋白单体聚合而成的纤维,它们可以形成动态的、可收缩的束状结构。
微丝广泛存在于细胞中,特别是在细胞边界和细胞骨架的稳定和维持形态方面发挥重要作用。
中间纤维由多种中间纤维蛋白单体聚合而成,它们形成结构稳定的细丝状纤维,存在于细胞的细胞骨架中,起到细胞支撑和维持形态的作用。
不同类型的细胞表现出不同结构和组分的中间纤维,例如角质细胞中的角蛋白纤维,或神经细胞中的神经丝。
微管是由α-和β-微管蛋白聚合形成的管状结构,是动态的骨架元素。
微管的组装和解聚与细胞内一系列调控蛋白质的作用紧密相关。
微管广泛存在于细胞中,特别是在细胞分裂和细胞运动中发挥重要的作用。
二、细胞骨架的功能细胞骨架在细胞内发挥多种功能,包括细胞结构的稳定、形态的维持、细胞内运输的调控和细胞运动的驱动。
首先,细胞骨架通过提供力学支撑的形式来维持细胞结构的稳定。
微丝和中间纤维通过与细胞膜以及其他细胞结构的相互作用来维持细胞的整体形态。
此外,微管通过形成细胞的骨架支架来维持细胞边界的稳定。
其次,细胞骨架参与了细胞形态的维持。
细胞形态的改变通常伴随着细胞内结构的重组和细胞骨架的重塑。
微丝和中间纤维的动态重组以及微管的组装和解聚都可以影响到细胞形态的变化。
此外,细胞骨架还参与了细胞内物质的运输。
细胞内的运输过程依赖于微丝和微管的支持。
微丝和微管作为运输通道和肌动蛋白的引导轨道,参与了细胞器、细胞囊泡和有膜小体等物质的定向运输。
最后,细胞骨架也是细胞运动的重要驱动力。
当细胞需要改变位置、形态或进行细胞分裂时,细胞骨架通过动态的重组和重塑来实现细胞的运动。
细胞骨架及相关蛋白质的功能研究
细胞骨架及相关蛋白质的功能研究在人类的身体内,细胞是最基本的单位,是组成身体各个器官和组织的基础单元。
而细胞骨架是细胞内一个非常重要的结构,起到了保持细胞形态、支撑细胞膜、维持细胞功能和信号传递等多个方面的作用。
在这篇文章中,我们将重点介绍细胞骨架和相关蛋白质的功能研究。
一、细胞骨架的组成细胞骨架是由多种不同类型的蛋白质构成的,其中最重要的蛋白质包括微管蛋白、微丝蛋白和中间纤维蛋白。
这些蛋白质都有自己的特殊功能,协同工作,维持着细胞的结构和功能。
微管蛋白是组成微管的重要蛋白质,是由α-和β-微管蛋白亚单位组成的管状结构,其直径约为25nm。
微管在维持细胞形态、细胞有丝分裂及次生细胞壁合成中具有重要作用。
微丝蛋白是组成细胞微丝的主要蛋白质,是细胞内直径最小的纤维,直径约在5~7nm左右。
微丝在维持细胞形态、细胞运动、胞质运输和细胞分裂等方面都起着重要的作用。
中间纤维蛋白是组成中间纤维的主要蛋白质,与细胞形态、稳定细胞结构、细胞运动及参与细胞适应环境等有关。
二、细胞骨架的功能细胞骨架的最主要功能是支持细胞的形态和稳定性。
它能够维持细胞形态和大小,为细胞的生物学功能提供可靠的基础。
在细胞有丝分裂的过程中,细胞骨架也发挥着重要的作用。
微管构成的细胞骨架起到了组成纺锤体的主要框架支撑作用,使染色体在有序约束下进行分离。
此外,细胞骨架还参与了很多细胞内的生理和生化过程。
例如,细胞运动多发生在细胞微丝之间,微丝还可以把胞质运输至需要的部位,例如细胞内的物质储藏室等等。
细胞骨架还担任了许多生物信号在细胞内的传递和解码过程等,并与各种蛋白质相互作用,协同维持细胞稳态。
三、细胞骨架相关蛋白质的功能研究现在,许多科学家正致力于研究细胞骨架及其相关蛋白质的生物学功能。
随着现代生物技术的发展,越来越多的基因、蛋白质等生物学分子结构和功能被揭示出来。
例如,近期有美国科学家利用全脑注释图谱揭示了丝裂原体蛋白质在小鼠大脑中的分布情况,为探究蛋白质功能和神经浸润状况等方面奠定了基础。
细胞骨架的生物学研究
细胞骨架的生物学研究细胞骨架是细胞内一种复杂的结构,由微观的蛋白纤维组成,在维持细胞形态和细胞运动方面具有重要作用。
随着生物学技术的发展,对细胞骨架的研究也越来越深入。
首先,让我们了解下细胞骨架的组成。
细胞骨架主要由三种蛋白质组成:微丝、中间纤维和微管。
微丝是一种由丝蛋白组成的螺旋形结构,直径约7纳米,长度可达几百微米。
中间纤维是一种由角蛋白组成的细丝状结构,直径约10纳米,长度在几微米至几十微米之间。
微管是一种由蛋白质α-和β-微管蛋白组成的长管状结构,直径约25纳米,长度可达数十微米。
细胞骨架在细胞中扮演着重要的角色。
首先,它能稳定细胞的形态。
细胞骨架决定了细胞的形状和大小,对细胞的稳定性和整体结构具有影响。
其次,细胞骨架还能帮助细胞进行运动。
微丝能控制细胞膜的形状变化,进而促使细胞形成伸展突起,并通过其与胞浆中的肌动蛋白相互作用,使细胞能够进行随机游动和定向运动。
近年来,细胞骨架的研究受到了生物学家和生命科学领域的广泛关注。
研究一直围绕着细胞骨架的结构、功能和调节机制展开。
例如,研究人员发现细胞骨架在肿瘤细胞中的异常表现,提示肿瘤细胞中的细胞骨架可能与癌症的发展相关。
此外,还有研究人员通过对骨架蛋白α-半胱氨酸残基甲基化作用的研究,揭示了该蛋白质修饰可能在肌肉生长和减少肥胖方面发挥作用。
基于对细胞骨架的研究,人们也发现了细胞骨架在许多疾病中的作用。
例如,细胞骨架被认为是神经系统失去功能的原因之一,因为许多神经元与细胞骨架有关。
此外,一些疾病如先天性骨髓增生症、软骨发育不良和类风湿性关节炎等也与细胞骨架的异常有关联。
总的来说,细胞骨架的生物学研究涉及多个方面,包括结构与功能、形态和运动等。
虽然仍有很多问题需要解决,但是目前的研究已经为我们对这一生命重要结构有了更深层次的认识。
未来也有望通过更深入的研究,探索出更多有关细胞骨架与生命相关和疾病相关性的问题。
细胞骨架及其调控
细胞骨架及其调控细胞骨架是细胞内一种重要的结构,它能够维持细胞的形态和稳定性,以及通过参与细胞运动和细胞分裂等生物过程来影响细胞的功能。
细胞骨架包括微丝、中间纤维和微管三种主要类型的纤维蛋白,它们以不同的方式组成细胞内的网络结构,并通过多种调节机制来调节细胞形态和细胞功能。
微丝是由肌动蛋白分子组成的细长的蛋白丝,它们存在于各种不同类型的细胞中,并参与各种复杂的细胞运动过程。
微丝的生成和消失受到多种信号分子的调节,例如细胞内钙离子、小GTP酶和蛋白激酶等。
在细胞运动中,微丝起到支撑和推动细胞的作用,并合成参与细胞移动的其他蛋白物质。
中间纤维是一类相对较粗的纤维蛋白,存在于许多类型的细胞中,并负责维持细胞的形态和稳定性。
中间纤维的形成受到多种细胞信号的调节,例如细胞逆转录病毒等的感染。
中间纤维缺失会导致细胞结构松弛,对细胞进行正常的分裂和修复都会产生影响。
微管是粗长的管状蛋白质结构,存在于由三个单蛋白亚基组成的α-β管二聚体中。
微管参与许多细胞生物学基本过程,包括细胞分裂、细胞内运输、细胞极化和细胞间相互作用等。
细胞内的微管网格由中央粗管和周围细小细胞骨架支撑而成,通过不同的调控机制可以影响微管的形成和稳定性。
蛋白激酶也能够影响微管的形成和调节,同时在几种细胞运动情况下微管也发挥着重要的支撑和推动细胞的作用。
除了三种主要类型的骨架蛋白外,细胞骨架还包括许多调节蛋白和膜蛋白,如细胞骨架相关蛋白ARC、ENAH和WASP、细胞膜附着蛋白α-肌动蛋白、胶原蛋白和纤维素等。
这些蛋白能够通过相互作用来形成细胞内的大型网络结构,并对细胞的形态和功能进行调节。
同时,还存在许多外部因素和信号分子,例如细胞因子、激素和神经递质等,它们都能够影响细胞骨架的形成和稳定性,从而为细胞的各种功能过程提供支持。
总之,细胞骨架是一种重要的细胞结构,它通过多种机制调节了细胞的形态和功能,参与了细胞的许多重要过程。
对于细胞骨架以及其调节机制的深入研究将有助于我们进一步认识细胞的结构和功能,并为疾病的治疗提供新的思路和策略。
洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞骨架观察实验报告5篇
洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞骨架观察实验报告5篇第一篇:洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞骨架观察实验报告洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞骨架观察实验报告吴若自然科学大类 16307110316 单周四 119 2016/11/17一、实验目的: 1.掌握用光学显微镜观察植物细胞骨架的原理及方法。
2.认识细胞骨架的形态,联系细胞骨架的功能。
二、实验原理:细胞骨架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。
根据蛋白质纤维的直径、组成成分和组装结构的不同可分为微丝、微管和中间纤维。
细胞骨架对于维持细胞的形态结构及细胞运动、物质运输、能量转换、信号传导和细胞分裂等有重要的作用。
本试验采用去垢剂TritonX-100 的缓冲液处理植物材料时,可将细胞的膜结构和大部分蛋白质抽提掉,但细胞骨架系统的蛋白却被保存下来,后者用考马斯亮蓝R250 染色,在光学显微镜下可见一种网状结构。
三、操作步骤:1.取洋葱内皮表层膜1cm2(可多取两片)左右置于含2mlPBS液的小皿中湿润5min后,吸去PBS2.向小皿中加入1.5mlTritonX-100(1%),浸没20min后,吸走TritonX-1003.向小皿中加入2mlMbuffer浸没置于摇床上5min,重复两次后,吸走Mbuffer4.向小皿中加入105ml戊二醛(3%),浸没30min后,吸走戊二醛5.向小皿中加入2mlPBS,浸没置于摇床上5min,重复两次6.取出表皮平铺于载玻片上,滴加100微升,静置100min后吸取染料7.向表面滴加蒸馏水洗涤后用纸巾洗去液体,重复两次8.盖上盖玻片,擦去残余液体,用光学显微镜观察并拍照记录四、实验结果:如图所示,洋葱内表皮细胞轮廓清晰可见,细胞壁及其分界明显可见。
可观察到线性纤维交织而成的网状结构,同一细胞内各处骨架密集度不均匀,细胞核区域纤维较密集,蓝色较重。
调节显微镜焦距可观察到细胞不同横切面的网络结构的变化,表明细胞骨架以三维立体结构的形式分布在整个细胞内。
细胞骨架及其在细胞极性和运动中的作用
细胞骨架及其在细胞极性和运动中的作用细胞骨架是细胞内一种由蛋白质形成的架构,主要作用是维护细胞的形态、细胞运动和细胞器的位置,同时也参与信号转导和在细胞分裂等重要生命过程中发挥着关键的作用。
细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维三个主要部分,不同的细胞类型在细胞骨架的组成和结构上也有所不同。
微丝微丝是由肌动蛋白(actin)分子组成的细胞骨架,直径为7-9纳米。
在细胞的不同区域,微丝又可以形成各种不同的结构,如针状微丝(stress fibers)、薄膜微丝(cortical actin)、末端微丝(filopodia)和纤毛微丝(cilia/flagella)等。
针状微丝主要分布在细胞贴附区,形成定向排列的束状结构,参与细胞的附着、形态调控和运动。
与针状微丝相似的薄膜微丝则分布在细胞负责形态维持的边缘区域,与微观结构相连,使得细胞维持半液态特性。
末端微丝位于细胞前端,能够形成细长的纤维丝状结构,同时参与细胞极性和细胞外界的信号感应。
纤毛微丝则是形成许多纤毛的细长结构,伴随着细胞的运动和感受。
微管微管由α,β-管蛋白组成,直径为25纳米。
微管最常见的存在形式是细胞内的中心粒(centrosome)以及由中心粒伸出的纤维,其主要作用是维持细胞形态、细胞分裂和细胞运动。
微管的组装和动力学具有极大的动态性,通过微管相关的动力学蛋白来进行动态调节,其中重要的蛋白包括:微管运动蛋白(kinesin)和轮形蛋白(dynein)。
在细胞分裂过程中微管的作用至关重要,它能够形成纺锤体,将染色体分裂,然后把分裂后的染色体送到每个新细胞内。
此外,微管也参与细胞运动和细胞极性的调节,特别是在神经元的发育和轴突生长过程中发挥着很重要的作用。
中间纤维中间纤维是直径为8-12纳米的一种细胞骨架,具有高度的机械强度,由多种中间纤维蛋白如角蛋白、泪蛋白等组成。
中间纤维分布于细胞细胞骨架的中央,主要参与细胞的整体力学性质、支撑作用和抗拉抗压的作用。
细胞骨架的结构和功能及其在疾病中的作用
细胞骨架的结构和功能及其在疾病中的作用细胞骨架是由细胞内的蛋白质和微管等组成的网络结构,它是支持细胞形态、维持内部秩序、参与细胞运动及信号传导等生命活动不可或缺的组成部分。
本文将从细胞骨架的结构和功能、细胞骨架在疾病中的作用等方面进行分析和探讨。
一、细胞骨架的结构和功能细胞骨架由微丝、微管和中间丝三种不同类型的纤维蛋白质组成。
微丝是由肌动蛋白蛋白单体形成,主要参与细胞形态的维持、细胞内运输物质的移动以及细胞分裂等过程。
微管则由α和β-tubulin蛋白单体组成,分布于细胞内不同部位,主要作用是维持细胞的形态、协调细胞的内部运动以及参与细胞分裂等生命活动。
中间丝由多种不同细胞特异性的蛋白质组成,主要分布于细胞核和细胞质中,是维持细胞内结构的稳定性、调节细胞形态的变化、媒介细胞内外信号传递的关键组成部分。
细胞骨架在细胞生命周期中发挥重要的作用,除了影响细胞的形态和结构之外,还能够调节细胞内的信号传导过程,以及协调细胞的内部运动和细胞间的相互作用。
细胞骨架对细胞内运输物质的移动起着关键作用,通过微丝、微管和中间丝三种纤维分子的结合,能够实现脂质颗粒、囊泡等物质的运输、质膜的合并等生命过程。
此外,细胞骨架还能够调节细胞的内部运动,支持细胞的迁移和分裂等活动。
二、细胞骨架在疾病中的作用细胞骨架在很多人类疾病中发挥着重要作用。
先天性免疫不全病候群(SCID)以及艾滋病等疾病都与细胞骨架相关的基因突变有关,这表明细胞骨架的功能异常与免疫系统的疾病发生密切相关。
同时,最近的研究还表明,肿瘤细胞的浸润和转移过程中,也与细胞骨架的变化密切相关,这为开发新型的抗癌药物提供了新的思路。
在肿瘤进展过程中,相邻细胞之间的连接会受到破坏,导致细胞条形缝隙的形成,从而影响细胞间的互相信号传递。
肿瘤细胞还会通过细胞骨架的调节,实现细胞内部的功能分化,促进基因表达、蛋白质合成等生命过程。
值得一提的是,许多抗癌药物都作用于细胞骨架相应的靶点,这表明细胞骨架中的纤维蛋白直接或间接地参与了抗癌药物的靶向治疗。
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。
细胞骨架结构与细胞运动机制论文素材
细胞骨架结构与细胞运动机制论文素材细胞是构成生物体的基本单位,而细胞骨架则是维持细胞形态、参与细胞运动以及细胞内物质运输的重要支架。
细胞运动是细胞生物学中一个十分重要的研究领域,它涉及到细胞内部的分子机制和外界环境的相互作用。
本文将探讨细胞骨架在细胞运动机制中的作用,并提供相关的论文素材。
一、细胞骨架的类型及结构细胞骨架是由多种蛋白质组成的纤维状结构,分为三种类型:微丝(actin filament)、中间丝(intermediate filament)和微管(microtubule)。
微丝主要由肌动蛋白组成,具有动态性,参与细胞边缘的膜流动和细胞内的小体运动。
中间丝由多种类型的蛋白质组成,对细胞形态和机械强度的维持起重要作用。
微管主要由α-β管蛋白构成,参与细胞的有丝分裂、细胞运输和细胞器定位等过程。
二、细胞骨架与细胞运动机制的关系1.细胞骨架参与细胞的运动和形态变化细胞运动是细胞在生理或病理条件下的主动运动现象,包括细胞迁移、细胞的舒张和收缩等。
细胞骨架作为细胞的支架和蛋白质网络,通过与细胞膜和细胞内部结构的相互作用,参与细胞的运动和形态变化。
微丝通过聚合和解聚的动态重塑,推动细胞膜形成突出物和细胞内器官的移动。
中间丝提供细胞内部结构的机械强度,保持细胞形态的稳定。
微管参与细胞的有丝分裂,并在细胞内进行胞吞、胞吐和细胞器定位等重要过程中发挥作用。
2.细胞骨架与细胞内运输的关联细胞内运输是细胞内物质在细胞内部的定向移动,包括波浪运动和快速运动两种形式。
细胞骨架通过与细胞内运输相关的分子驱动维持细胞内物质的有序运输。
微丝参与细胞内的波浪运动,通过与微管和分泌液泡等结构的相互作用,推动细胞内物质的输送。
微管则扮演着高效的公路系统的角色,通过动态重组来执行细胞内的快速运动。
三、细胞骨架与细胞运动的调控机制1.细胞膜结合蛋白的作用细胞膜结合蛋白是细胞骨架与细胞膜之间的重要连接物质,能够调控细胞骨架的形态和功能。
细胞骨架对细胞形态和运动的影响及机制研究
细胞骨架对细胞形态和运动的影响及机制研究细胞骨架是一种由微观结构组成的复杂网状网络,负责维持细胞形态、运动以及内部物质的输送等重要生理功能。
它由三类主要的微丝组成,分别是微管、中间丝和微小丝。
这些丝状蛋白能够形成各种各样的结构,支持细胞的机械性质和生物化学功能。
在这篇文章中,我们将探讨细胞骨架对细胞形态和运动的影响及机制研究。
一、细胞骨架对细胞形态的影响细胞骨架是支持细胞形态的关键组成部分。
它通过微丝的调节和重组,使细胞形态发生变化,从而对外部环境作出响应。
当细胞受到内外部信号的刺激后,细胞骨架会发生变化,以适应环境的变化。
例如,当细胞受到化学因素的刺激时,微丝的变化会触发钙离子信号,从而调节细胞的形态和运动。
此外,细胞骨架还参与形成细胞间联系的重要组成部分,并参与细胞与外界的相互作用,从而实现了细胞的一系列活动。
二、细胞骨架对细胞运动的影响细胞移动是生物体内细胞活动的关键之一,是使细胞与环境相互作用的重要方式。
细胞骨架对细胞的运动起着重要的作用。
首先,在细胞刚开始移动时,细胞骨架会发生变化,从而使细胞变得柔软和可伸缩。
随后,细胞膜向外扩张,形成丝状结构,从而输送内部物质。
这种运动机制在许多细胞活动中都有着重要作用。
例如,红细胞依靠血管内壁的摩擦力向前运动,细胞骨架通过膜扩张和撕裂完成这个过程,从而调控红细胞的形态和运动。
三、细胞骨架的机制研究细胞骨架对细胞形态和运动的影响是十分复杂的,其中的细节和机制值得我们深入探究。
许多研究人员主要关注细胞骨架的微观结构和动态变化,以便研究其机制。
近年来,利用高清晰显微镜、高分辨率成像技术等手段,不断有新的发现。
例如,许多细胞运动与膜的收缩和扩张直接相关,细胞骨架作为一个关键的力学部分,可参与细胞膜的动态变化。
此外,细胞骨架中的蛋白质含量以及骨架结构与材料学有着密切的联系。
结论在细胞学、生命科学领域的发展过程中,细胞骨架的研究一直是一个重要的热点课题。
细胞骨架的组成和作用机制极其复杂,越来越多的实验和理论研究正在推动细胞骨架研究的进一步发展。
细胞骨架及其在生物学中的应用研究
细胞骨架及其在生物学中的应用研究细胞骨架,作为细胞内的主要支撑结构,在维持细胞形态、参与细胞运动、细胞内的物质运输和细胞分裂等生物学过程中发挥着重要的作用。
在最近的研究中,科学家们不仅深入探索了细胞骨架的结构及其功能,还将其应用到了其他领域的研究中。
一、细胞骨架的结构和功能细胞骨架是由不同类型的蛋白质组成,包括微管、中间丝和微丝。
微管是最长的一类纤维,其主要由α-和β-微管蛋白(α- and β-tubulin)组成;中间丝是较粗的一类纤维,主要由角蛋白(keratin)组成;微丝是最短的一类纤维,由肌动蛋白(actin)组成。
这些不同类型的蛋白质在不同的细胞结构中发挥着不同的作用。
细胞骨架的主要功能是维持细胞的形态和结构。
微管和中间丝是由多个互相交织的蛋白质丝组成的,它们的稳定性对于细胞的形态和稳定性至关重要。
微丝则主要参与细胞的运动和收缩。
此外,细胞骨架还能够通过参与细胞分裂、参与细胞内物质的运输等过程,直接或间接地参与细胞多种生物学过程。
二、细胞骨架在细胞运动中的应用细胞骨架在细胞的运动中也发挥了重要的作用。
随着科技的发展,科学家们也进一步探索了细胞骨架在细胞运动中的应用。
细胞的运动主要有两种类型:贴壁运动和悬浮运动。
贴壁运动是指细胞附着在平面上静态或运动的表面上移动。
悬浮运动则是指细胞在液体中自由运动。
针对这些不同的细胞运动类型,科学家们开展了不同的研究。
其中,利用纳米力觉测量技术探测贴壁细胞自由形态变化的研究取得了重要进展。
在这项研究中,科学家们通过将纳米探针与细胞接触,探测细胞表面的力大小和方向,进而得到细胞体内生物学小分子之间的相互作用和与外部环境的反应方式。
该研究为进一步探索细胞的机械特性、内在结构和功能之间的相互关系提供了技术支持。
三、细胞骨架在细胞内运输中的应用细胞内物质的运输是细胞内复杂生物学过程中的重要环节。
细胞骨架在细胞内物质运输中也发挥了重要的作用。
其中,微管的作用在细胞内物质运输中尤为突出。
骨架的观察实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握利用光学显微镜观察细胞骨架的基本原理和方法。
2. 了解细胞骨架的组成、结构及其在细胞功能中的作用。
3. 培养实验操作技能和科学思维能力。
二、实验原理细胞骨架是真核细胞内的一种蛋白纤维网架体系,由微丝、微管和中间纤维组成。
它对于维持细胞的形态结构、细胞运动、物质运输、能量转换、信号传导和细胞分裂等生理过程具有重要作用。
本实验采用去垢剂TritonX-100处理细胞,使细胞膜和大部分蛋白质溶解,而细胞骨架蛋白得以保留,随后使用考马斯亮蓝R250染色,以便在光学显微镜下观察到细胞骨架的网状结构。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:洋葱鳞片叶表皮细胞、TritonX-100、考马斯亮蓝R250、PBS缓冲液、Mbuffer、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、显微镜等。
2. 实验仪器:光学显微镜、离心机、冰箱、恒温培养箱等。
四、实验步骤1. 取洋葱鳞片叶表皮细胞,用镊子轻轻撕取约1cm²大小的组织,置于含有2ml PBS液的小皿中,湿润5分钟。
2. 吸去PBS液,向小皿中加入1.5ml 1%的TritonX-100,浸没细胞20分钟。
3. 吸去TritonX-100,向小皿中加入2ml Mbuffer,浸没细胞,置于摇床上5分钟,重复两次。
4. 将处理后的细胞滴于载玻片上,用盖玻片封片。
5. 将载玻片置于显微镜下观察,使用考马斯亮蓝R250染液染色,观察细胞骨架的网状结构。
6. 记录观察结果,并分析细胞骨架的形态、分布和功能。
五、实验结果与分析1. 观察到洋葱鳞片叶表皮细胞中存在明显的细胞骨架结构,呈网状分布。
2. 细胞骨架主要由微丝、微管和中间纤维组成,微丝呈细长的纤维状,微管呈管状结构,中间纤维呈较粗的纤维状。
3. 细胞骨架在细胞中分布均匀,覆盖整个细胞表面,与细胞膜紧密相连。
4. 细胞骨架在细胞运动、物质运输、能量转换、信号传导和细胞分裂等生理过程中发挥重要作用。
六、实验结论通过本次实验,我们成功观察到了洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞骨架结构,了解了细胞骨架的组成、结构及其在细胞功能中的作用。
细胞骨架的分子搭建和功能调控
细胞骨架的分子搭建和功能调控细胞骨架是位于细胞质内的组成骨架结构的蛋白质纤维网络,它主要由微丝、中间丝和微管组成。
细胞骨架在维持细胞形态、细胞运动、内膜运输和信号传导方面都扮演着至关重要的角色。
这篇文章将主要介绍细胞骨架的分子搭建和功能调控,即细胞骨架的分子构成和相互作用以及其在不同生物过程中的调控机制。
1. 细胞骨架的分子构成细胞骨架主要由微丝、中间丝和微管三种纤维蛋白组成,它们在细胞中定位和功能都有所不同。
微丝是一种直径约7纳米的细胞骨架,由聚合在一起的肌动蛋白单体构成。
它主要在细胞边缘形成网状结构,参与细胞假足的伸缩和细胞运动。
微丝还能参与细胞内内膜和膜蛋白的运输。
中间丝是一种直径约10纳米的细胞骨架,由细胞内间质细胞骨架(IF)蛋白组成。
中间丝主要分布在细胞质内,为细胞提供支撑,增强细胞机械强度和稳定性。
与微丝和微管不同,中间丝的聚合和解聚相对缓慢,使其更适用于具有长期稳定细胞骨架的细胞。
微管是一种空心的管状结构,直径约25纳米,由α-β微管蛋白二聚体构成。
微管在细胞内形成较为稳定的纤维,主要分布在细胞中央和生长锥处,并起着涉及垂直分裂、细胞极性和内膜运输的重要作用。
此外,还有一些辅助蛋白质,如细胞骨架相关蛋白质(ARP)和角蛋白(keratin),它们能影响细胞骨架的组装和稳定性,从而调节细胞形态和生理功能。
2. 细胞骨架的相互作用不同类型的纤维蛋白质在细胞骨架的搭建和稳定性方面存在相互作用。
微丝和中间丝经常相互交错组合,或者与微管和外膜蛋白质相互作用,以实现对细胞形态和运动的精准控制。
微管和微丝之间还存在相互作用,例如微管末端的+端能够通过捆绑和去极化线性微丝支持,从而形成动态不稳定结构,这也是细胞内肌动蛋白和微管分子级间的新发现之一。
微管还能由MAP蛋白(映射蛋白)引导和维持微管的方向和稳定性。
中间丝与微丝之间的相互作用也被证实,中间丝能够依赖微丝的实际支持而扩展。
3. 细胞骨架的功能调控细胞骨架的功能受到多种信号通路的调控和影响,例如细胞内代谢和信号转导途径。
细胞骨架功能
细胞骨架功能细胞骨架是一种网络状结构,由微观细胞骨架蛋白组成,分为微丝、中间丝和微管三个主要组成部分。
细胞骨架在细胞的结构和功能上起着重要作用。
在这篇文章中,我们将深入探讨细胞骨架的功能。
第一节:细胞形态维持和机械支撑细胞骨架对细胞的形态维持和机械支撑起到关键作用。
微丝是细胞骨架的一种主要成分,它由肌动蛋白组成,形成了纺锤体、肌纤维和肌节等结构。
微丝网络在细胞膜下形成了一种动态的支撑网,能够维持细胞的形状,并对外部压力做出应答。
中间丝也是细胞骨架的重要组成部分,主要由角蛋白组成。
中间丝形成了细胞核周围的细胞骨架网络,起到维持细胞核的形态和位置的功能。
同时,中间丝还参与了细胞的附着和迁移,对细胞的机械强度和稳定性有着至关重要的作用。
第二节:细胞运动和分裂细胞骨架也参与了细胞的运动和分裂过程。
微丝在细胞运动中起着重要作用,经过肌动蛋白的收缩能够驱动细胞的定向运动。
特别是在细胞分裂过程中,微丝组装和解聚参与了分裂骨架的形成和纺锤体的功能发挥,从而保证染色体的准确分离。
微管是细胞骨架的另一主要成分,由α-和β-微管蛋白组成。
微管通过聚合和解聚的调控,控制细胞器的定位和运输。
在细胞分裂中,微管形成纺锤体结构,负责将染色体从母细胞分离出来,这样能够确保子细胞得到准确的遗传信息。
第三节:信号传导和细胞内定位细胞骨架参与了信号传导和细胞内定位的调节。
微丝作为信号通路的重要组成部分,可以通过抑制或促进信号的传递来调节细胞的生理功能。
另外,微管从细胞中心向外部辐射,通过微管依赖性运输将蛋白质、RNA等运送到细胞体内的特定位置,实现细胞内物质的定位。
中间丝参与了细胞的附着和迁移过程。
当细胞接触到外界的基质时,中间丝通过与细胞外基质的结合,调节细胞的附着,并通过动态重组来引导细胞的迁移。
细胞骨架在细胞形态维持、机械支撑、细胞运动、分裂、信号传导和细胞内定位等方面具有重要功能。
深入理解细胞骨架的作用机制,对于研究细胞生物学和疾病的发生与发展具有重要意义。
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细胞骨架(推荐5篇)第一篇:细胞骨架第九章:细胞骨架概念:细胞骨架:是指存在于真核细胞中,由蛋白质亚基组装而成的纤维网络体系,主要包括微丝、微管和中间丝等结构,在维持细胞形态,承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用,而且还参与许多重要的生命活动。
微丝:微丝又称肌动蛋白丝或纤维状肌动蛋白,指真核细胞中由肌动蛋白组成、直径为7nm的骨架纤维。
微丝在细胞生命活动中发挥着重要的作用如细胞的运动,它的空间结构与功能取决于所结合的微丝结合蛋白。
微丝结合蛋白:微丝结合蛋白调节肌动蛋白的组装,通过影响微丝的组装与去组装,介导微丝与其他细胞结构之间的相互作用来决定微丝的组织行为,决定微丝的网络结构与功能,有的还使微丝保持相对稳定的状态。
细胞松弛素:是真菌的代谢产物,与微丝结合后可以将微丝切断,并结合在微丝末端阻抑肌动蛋白在该部位的聚合,但对微丝的解聚没有明显的影响。
用细胞松弛素处理细胞破坏微丝的网络结构,可阻止细胞运动。
鬼笔环肽:是一种由毒蕈产生的双环杆肽,与F-actin有强亲和力,不与G-actin结合,对微丝的解聚有抑制作用,可使肌动蛋白丝保持稳定的状态。
微管:是存在于所有真核细胞中的圆柱形中空的管状结构,由微管蛋白组装而成,直径24-25nm。
微管结合蛋白:MAPs,与微管密切相关并结合于微管,对微管的结构进行调节并参与微管的功能的蛋白。
秋水仙素:是微管聚合的抑制剂,与微管蛋白亚基结合,使该亚基组装到微管末端后其他的微管蛋白亚基很难再在该处进行组装;但带有秋水仙素的微管对其去组装没有影响,从而导致细胞内微管系统的解体。
紫杉醇:是微管解聚的抑制剂,与微管结合后阻止微管的去组装,增强微管的稳定性,但不影响新的微管蛋白亚基在微管的末端进行组装。
踏车现象:正极端因组装而延长,负极端则因去组装而缩短,当一端组装的速度和另一端解聚的速度相同时,微管的长度保持稳定,即所谓的踏车现象。
应力纤维:广泛地存在于真核细胞,由肌动蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白和α-辅肌动蛋白组成,微丝反向平行排列,具收缩能力。
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。
电镜观察由细胞膜和细胞质形成的指状突起,中轴含有纵行微丝,微丝一端附着于微绒毛尖端,另一端伸到细胞顶部,附着与此部胞质中的终末网。
微管组织中心:在活细胞内,能够起始微管的成核作用,并使之延伸的细胞结构成为微管组织中心(MTOC)。
细胞分裂环:在有丝分裂过程中,染色体移向两级后细胞质和细胞器要等分为两部分分配到子细胞,胞质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的相对滑动。
肌球蛋白:具两个球形头部结构域,具有ATPase活性,多个尾部相互缠绕,形成粗肌丝。
肌钙蛋白:含3个亚基,其中肌钙蛋白-C能与Ca2+结合,肌钙蛋白-T与原肌球蛋白有高度亲和力,肌钙蛋白-I能抑制肌球蛋白马达结构域的ATPase活性。
肌质网:是心肌和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网,其功能是参与肌肉收缩活动。
肌小节:肌原纤维上每一段位于两条z线之间的区域,是肌肉收缩和舒张的最基本单位,它包含一个位于中间部分的暗带和两侧各1/2的明带,合称为肌小节。
动力蛋白(Dynein):既能与微管结合又能与膜泡特异性结合,利用水解ATP将化学能转变为机械能,有规则地沿微管负极方向运动运输货物的分子马达。
驱动蛋白(Kinesin):既能与微管结合又能与膜泡特异性结合,利用水解ATP将化学能转变为机械能,有规则地沿微管正极方向运动运输货物的分子马达。
思考:1.试述微丝的组成、装配特点及其主要功能。
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,有正极与负极之别。
体外实验表明:MF正极与负极都能生长,生长快的一端为正极,慢的一端为负极;去装配时,负极比正极快。
微丝在体外的聚合需要一定的聚合条件。
一般来说,在高盐(一般用钾或钠盐)、镁离子、ATP和一定浓度的G-肌动蛋白的条件下,肌动蛋白趋向于聚合;而在低盐、钙离子和无ATP条件下,微丝趋向于解聚。
微丝聚合过程分为三步:(1)成核(nucleation)(2)延长(elongation)(3)达到表观稳定态。
成核过程需有Arp2/3复合物参与。
Arp2、Arp3与其他5种蛋白相互作用,形成微丝组装的起始复合体。
体内装配时,MF呈现出动态不稳定性,主要取决于F-actin结合的ATP水解速度与游离的G-actin单体浓度之间的关系主要功能:细胞内微丝组装和去组装的动力学过程与细胞突起(微绒毛、伪足)的形成、细胞质分裂、细胞内物质运输、肌肉收缩、吞噬作用、细胞迁移等多种细胞运动过程相关。
细胞皮层功能:①维持细胞形状②参与细胞运动③影响膜蛋白的流动性;应力纤维功能:①介导细胞间或细胞与基质表面的粘着(在形成粘合斑的质膜下,微丝紧密平行排列成束形成应力纤维)②抵抗细胞表面张力,维持细胞形态;此外还在微绒毛的突起和胞质分裂中染色体迁移发挥作用。
2.试述骨骼肌收缩的机制。
(1)动作电位的产生;(2)Ca2+的释放;(3)原肌球蛋白位移;(4)肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动;(5)Ca2+的回收。
3.举例说明微丝及其结合蛋白在细胞运动中的作用。
细胞运动并不直接涉及肌球蛋白的活动,仅仅是通过肌动蛋白的聚合以及和其他细胞结构组分的相互作用实现的。
肌动蛋白的聚合使细胞伸出宽而扁平的片状伪足,内部有大量的微丝存在,其正极端通常位于靠近细胞质膜的部位,存在于该部位的WASP蛋白家族的成员能够激活Arp2/3复合物,导致肌动蛋白的聚合。
细胞表面在它运动方向的前端伸出突起;突起与基质之间形成新的锚定位点(如黏着斑),使突起附着在表面;细胞以附着点为支点向前移动;位于细胞后部的附着点与基质脱离,细胞的尾部前移。
4.试述微管的组成、装配特点及其主要功能。
组成:①微管是存在于所有真核细胞中的圆柱形中空的管状结构,由微管蛋白(tubulin)组装而成,其直径为24-25nm。
②α-微管蛋白和β-微管蛋白形成微管蛋白异二聚体,是微管装配的基本单位。
微管二聚体上有GTP结合部位。
③微管可装配成单管、二联管(纤毛和鞭毛中)、三联管(中心粒和基体中)。
装配特点:α-微管蛋白和β-微管蛋白形成αβ二聚体, αβ二聚体首先纵向聚合形成短的丝状结构,即成核反应,然后通过在两端以及侧面增加二聚体而扩展为片状,当片状聚合物加宽至13根原纤丝时,即合拢形成一段微管。
微管的聚合需要微管蛋白二聚体达到一定的浓度方可进行,这个浓度称为微管聚合的临界浓度。
微管在体外的聚合还需要镁离子、GTP和适当的缓冲体系。
微管的聚合对温度十分敏感,通常在低温(4℃)下微管发生解聚,而在高温(37℃)下微管聚合。
主要功能:维持细胞形态;对细胞结构的组织作用;细胞内的物质运输;鞭毛和纤毛运动;纺锤体和染色体运动。
5.说明微管及其分子马达在细胞内运输中的作用。
分子马达既能与微管结合,又能与膜泡特异性结合。
利用水解ATP将化学能转变为机械能,有规则地沿微管运输货物。
分为驱动蛋白(kinesin,朝微管的正极方向运动)和胞质动力蛋白(cytoplasmic dynein,朝微管的负极运动)。
驱动蛋白球状的头部具有ATP结合部位和微管接合部位。
驱动蛋白分子沿微管轨道运输小泡,步行位移,从负极到正极。
动力蛋白激活蛋白复合体:介导胞质动力蛋白与“货物’间的结合。
6.说明细胞骨架在细胞分裂中的作用。
当细胞从间期进入有丝分裂期,间期细胞微管网络解聚为游离的αβ-微管蛋白二聚体,再重组装形成纺锤体,介导染色体的运动;分裂末期,纺锤体微管解聚,有重组装形成胞质微管网络。
纺锤体微管可分为:(1)动粒微管:连接染色体动粒与两级的微管;(2)极微管:从两级出发,在纺锤体中部赤道区相互交错重叠的微管;(3)星体微管:中心体周围呈辐射分布的微管。
在有丝分裂过程中染色体的运动有赖于纺锤体微管的组装和去组装。
在这一过程中动粒微管与动粒之间的滑动主要是靠结合在动粒部位的驱动蛋白和动力蛋白沿微管的运动来完成。
极微管在纺锤体的中部交错重叠,有些分布在极微管之间特殊的驱动蛋白成员如CIK1和CIN1等双极马达蛋白,其中2个马达结构域沿一条微管运动,另2个马达结构域沿另一条微管运动。
由于重叠的2条微管分别来自两极,故极性相反。
当双极驱动蛋白四聚体沿微管正向运动时,纺锤体两极间的距离延长。
反之缩短。
7.说明鞭毛的结构及其运动机制。
在结构上,完整的鞭毛是细胞质膜所包被的细长突起,内部是由微管构成的轴丝结构,轴丝的外周是9组二联体微管,中间是2根由中央鞘所包围的单体微管,称为“9+2排列”,正极端向外,只想鞭毛的顶端。
位于基部的基体在结构上和中心粒类似,基体外围含有9组三联体微管,没有中央微管,呈“9+0”排列。
运动机制:鞭毛的运动是由轴丝动力蛋白所介导的相邻二联体微管之间的相互滑动所致。
8.说明中间丝的组成、装配特点及其主要功能。
组成:中间丝是10nm纤维,直径介于微丝和微管之间,几乎分布于所有动物细胞,形成一个网络结构,在需要承受机械压力的细胞中含量相当丰富。
中间丝的成分具有组织特异性,头部和尾部为非α-螺旋结构,序列多变通常折叠成球状结构;杆状区约由310个氨基酸残基组成,高度保守,为a-螺旋。
装配特点:(1)IF装配的单体式纤维状蛋白(MF、MT的单体呈球形);(2)反向平行的四聚体导致IF不具有极性;(3)IF在体外装配时不需要核苷酸或结合蛋白的辅助;(4)在体内装配后,细胞中几乎不存在IF单体。
主要功能:①在上皮细胞中间丝增强细胞抗机械压力的能力②在神经元内,NF-M和NF-H的尾部结构域突出于神经丝的表面,在与之相邻的神经丝、微管以及一些膜性结构之间形成横桥,将轴突内部的细胞骨架等结构连成一体,为细胞提供必要的内部支撑③结蛋白纤维是肌肉Z盘的重要结构组分,对于维持肌肉细胞的收缩装臵起重要作用第二篇:细胞骨架一、填空题1.微管是直径为 24~26 nm的中空圆柱体,周围有条原纤维排列而成。
每一条原纤维由两种直径为4nm球形亚单位微管蛋白组成二聚体。
2.微管在细胞中以三种形式存在,大部分细胞质微管是,不太稳定;构成纤毛、鞭毛周围小管的是,比较稳定;组成中心粒和基体的是,十分稳定。
3.驱动蛋白与细胞质小泡结合后,在有存在时,可沿着微管向移动。
4.鞭毛和纤毛主要由轴丝和基体两部分组成,轴丝周围有,中央有微管,故称为结构;而基体外围为,中央没有微管,称为结构。
5.细胞松弛素B可使微丝,而鬼笔环肽则。
6.绒胞菌原生质的穿梭流动是由于系统的收缩而引起了相当的水压梯度所致,这种收缩需要和。
7.用处理变形虫,可中断内质的向前流动和伪足的伸出,说明参与了变形运动。