9细胞骨架PPT课件
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功能：对纤维状肌动蛋白的结构和行为起 调节作用，与微丝的装配及功能有关。
1．核化蛋白：使游离actin核化，开始组装，Arp 2．单体隐蔽蛋白：阻止游离actin向纤维添加，thymosin 3．封端蛋白：使纤维稳定，Cap Z 4．单体聚合蛋白：将结合的单体安装到纤维，profilin 5．微丝解聚蛋白：使微丝去组装，cofilin 6．交联蛋白：fimbrin 7．纤维切断蛋白：将微丝切断，gelsolin 8．膜结合蛋白：vinculin
3、构成应力纤维 细胞质膜特定区域与基质之间形成紧密
黏附的黏着斑，在紧贴黏着斑的细胞质 膜内侧有大量的微丝紧密排列成束，称 为应力纤维。
培养的上皮细胞中的应力纤维 培力养纤的维管上（绿皮微色细丝）胞红中色的、应微
（微丝红色、微管绿色）
（二）微丝参与细胞运动
细胞有多种运动方式：胞质环流、变形运动、 吞噬活动等。
（三）微丝参与细胞分裂
收缩环（contractile ring）:由大量平行排列但具有 不同极性的微丝构成，具有收缩功能。
收缩环收紧的机制：肌动蛋白和肌球蛋白滑动。
（四）微丝参与肌肉收缩
粗肌丝——肌球蛋白（myosin）：约有13种。 两条重链和两对轻链组成，形似黄豆芽，有 极性。 重链：形成α超螺旋尾部和两个球形头部的
肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白
肌小节：肌肉收缩的基本 单位，位于相邻两Z线间
A带：暗带，粗丝长度 H区：A带中央色浅部分，
此处只有粗肌丝。 I带：明带，只含细肌丝 Z线：I带中央深线，细肌丝
+端附于Z线，-端游离
肌节的结构
由神经冲动诱发的肌肉收缩基 本过程
动作电位的产生 Ca2+的释放 原肌球蛋白位移 肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动 Ca2+的回收
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）
微丝，又叫肌动蛋白纤维，是 由肌动蛋白构成的两股螺旋形 成的细丝，普遍存在于真核细 胞中
微管，是由微管蛋白单体构成 的基本组件形成的中空的管状 结构。普遍存在于真核细胞中
一、微丝的成分和结构
1.微丝的组成：
⑴ 微丝的基本单位是肌动蛋白（actin）。
⑵ 肌动蛋白在细胞中的存在方式： 球状肌动蛋白（肌动蛋白单体，G-actin ） 纤维状肌动蛋白（肌动蛋白聚合体，F-actin）
⑶ 肌动蛋白分子具有极性，有氨基和羧基的暴露 一端为正端（plus end），另一端则为负端 （minus end）。
如此循环
（五）参与细胞内物质运输
如小鼠黑色素细胞中黑色素颗粒的运输依赖于 肌球蛋白。
（六）微丝与细胞内信号转导
微丝可作为某些信息传递的介质：
1.细胞外信号 及核纤层
膜下微丝
核膜
调控DNA的复制和转录。
2.核内的信息也能通过该途径传递到细胞膜。
第二节 微 管
微管（Microtubule, MT）普遍存在于真核细 胞的胞质中，分布于核周围，呈放射状向四 周扩散。
A fluorescently staine image of cultured epithelial cells showing the nucleus (yellow) and microtubules (red)
微丝解 聚蛋白
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单体隔离蛋白 核核化化蛋蛋白白
纤维切断蛋白
单体隔离蛋白
单体聚合蛋白
单体聚合蛋白
四、微丝的功能
（一）构成细胞的支架，维持细胞形态
1.微丝参与细胞骨架的形成
2.构成细胞皮层（cell cortex）
细胞靠近质膜处的一层由微丝和各种微丝结 合蛋白构成的网状结构
光镜下CHO细胞：兰 色显示细胞核；绿 色显示线粒体；红 色显示肌动蛋白纤 维
肌肉收缩的机制 滑动丝模型
sliding filament model
①肌球蛋白结合 ATP，引起头部与 肌动蛋白纤维分离；
②ATP水解，肌球 蛋白头部构象改变， 并引起头部与肌动 蛋白弱结合；
③Pi释放，头部与 肌动蛋白强结合， 头部向M线方向弯 曲，引起细肌丝向 M线移动；
④ADP释放ATP结 合上去，头部与肌 动蛋白纤维分离。
踏车现象 3.平衡期（equilibrium phase）：聚合速度与解聚速 度达到平衡。
踏车模型
当G-肌动蛋白达到一定浓度时，微丝出现 一端因加G-肌动蛋白单体而延长，另一端减
少G-肌动蛋白单体而缩短。
三、微丝结合蛋白及其功能
微丝结合蛋白（microfilament associated protein, MAP）有100余种，不同的微丝有 不同的MAP。
第九章 细胞骨架
概述
1.细胞骨架：(cytoskeleton) 用电子显微镜观察非离子去垢剂处理后的
细胞，可以在细胞之内观察到一个复杂的纤 维状网架体系，称为细胞骨架。
细胞骨架由以下组分构成 微丝（microfilament） 微管（microtubule） 中间纤维（intemediate filament）
2. 微丝的结构：
微丝是由两条肌动蛋白单链盘绕而成的双螺 旋结构。
ATP、Mg2+ 及高Na+、K+
Ca2+及 低Na+、K+
电镜下显示微丝
二、微丝的装配
1. 成核期（nucleation phase) ：2-3个肌动蛋白单体组 成寡聚体，需要肌动蛋白相关蛋白Arp2/3复合物。
2. 生长期（growth phase）：肌动蛋白在核心两端聚 合，正端快，负端慢。
二聚体。
原肌球蛋白（tropomyosin, Tm） 组成两条平行纤维，位于肌动蛋白双螺旋的沟中，
作用是加强和稳定肌动蛋白丝，抑制肌动蛋白与肌 球蛋白结合。 肌钙蛋白（troponin, Tn） 含三个亚基，C亚基结合钙，T亚基与原肌球蛋白 有高度亲和力，I亚基抑制肌球蛋白的ATP酶活性。
中间纤维，又叫中间丝，粗细 位于微丝和肌球蛋白粗丝之间， 普遍存在于真核细胞中，是三 种骨架系统中结构最为复杂的 一种
第一节 微丝与细胞运动 （microfilament，MF）
微丝：又称肌动蛋白纤维,是指真核细胞中由肌 动蛋白（actin）组成，直径为5～8nm的螺旋状 纤维。
分布：以束状、网状或散在等多种形式存在于细 胞质，主要分布在细胞胞质区。
1．核化蛋白：使游离actin核化，开始组装，Arp 2．单体隐蔽蛋白：阻止游离actin向纤维添加，thymosin 3．封端蛋白：使纤维稳定，Cap Z 4．单体聚合蛋白：将结合的单体安装到纤维，profilin 5．微丝解聚蛋白：使微丝去组装，cofilin 6．交联蛋白：fimbrin 7．纤维切断蛋白：将微丝切断，gelsolin 8．膜结合蛋白：vinculin
3、构成应力纤维 细胞质膜特定区域与基质之间形成紧密
黏附的黏着斑，在紧贴黏着斑的细胞质 膜内侧有大量的微丝紧密排列成束，称 为应力纤维。
培养的上皮细胞中的应力纤维 培力养纤的维管上（绿皮微色细丝）胞红中色的、应微
（微丝红色、微管绿色）
（二）微丝参与细胞运动
细胞有多种运动方式：胞质环流、变形运动、 吞噬活动等。
（三）微丝参与细胞分裂
收缩环（contractile ring）:由大量平行排列但具有 不同极性的微丝构成，具有收缩功能。
收缩环收紧的机制：肌动蛋白和肌球蛋白滑动。
（四）微丝参与肌肉收缩
粗肌丝——肌球蛋白（myosin）：约有13种。 两条重链和两对轻链组成，形似黄豆芽，有 极性。 重链：形成α超螺旋尾部和两个球形头部的
肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白
肌小节：肌肉收缩的基本 单位，位于相邻两Z线间
A带：暗带，粗丝长度 H区：A带中央色浅部分，
此处只有粗肌丝。 I带：明带，只含细肌丝 Z线：I带中央深线，细肌丝
+端附于Z线，-端游离
肌节的结构
由神经冲动诱发的肌肉收缩基 本过程
动作电位的产生 Ca2+的释放 原肌球蛋白位移 肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动 Ca2+的回收
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）
微丝，又叫肌动蛋白纤维，是 由肌动蛋白构成的两股螺旋形 成的细丝，普遍存在于真核细 胞中
微管，是由微管蛋白单体构成 的基本组件形成的中空的管状 结构。普遍存在于真核细胞中
一、微丝的成分和结构
1.微丝的组成：
⑴ 微丝的基本单位是肌动蛋白（actin）。
⑵ 肌动蛋白在细胞中的存在方式： 球状肌动蛋白（肌动蛋白单体，G-actin ） 纤维状肌动蛋白（肌动蛋白聚合体，F-actin）
⑶ 肌动蛋白分子具有极性，有氨基和羧基的暴露 一端为正端（plus end），另一端则为负端 （minus end）。
如此循环
（五）参与细胞内物质运输
如小鼠黑色素细胞中黑色素颗粒的运输依赖于 肌球蛋白。
（六）微丝与细胞内信号转导
微丝可作为某些信息传递的介质：
1.细胞外信号 及核纤层
膜下微丝
核膜
调控DNA的复制和转录。
2.核内的信息也能通过该途径传递到细胞膜。
第二节 微 管
微管（Microtubule, MT）普遍存在于真核细 胞的胞质中，分布于核周围，呈放射状向四 周扩散。
A fluorescently staine image of cultured epithelial cells showing the nucleus (yellow) and microtubules (red)
微丝解 聚蛋白
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单体隔离蛋白 核核化化蛋蛋白白
纤维切断蛋白
单体隔离蛋白
单体聚合蛋白
单体聚合蛋白
四、微丝的功能
（一）构成细胞的支架，维持细胞形态
1.微丝参与细胞骨架的形成
2.构成细胞皮层（cell cortex）
细胞靠近质膜处的一层由微丝和各种微丝结 合蛋白构成的网状结构
光镜下CHO细胞：兰 色显示细胞核；绿 色显示线粒体；红 色显示肌动蛋白纤 维
肌肉收缩的机制 滑动丝模型
sliding filament model
①肌球蛋白结合 ATP，引起头部与 肌动蛋白纤维分离；
②ATP水解，肌球 蛋白头部构象改变， 并引起头部与肌动 蛋白弱结合；
③Pi释放，头部与 肌动蛋白强结合， 头部向M线方向弯 曲，引起细肌丝向 M线移动；
④ADP释放ATP结 合上去，头部与肌 动蛋白纤维分离。
踏车现象 3.平衡期（equilibrium phase）：聚合速度与解聚速 度达到平衡。
踏车模型
当G-肌动蛋白达到一定浓度时，微丝出现 一端因加G-肌动蛋白单体而延长，另一端减
少G-肌动蛋白单体而缩短。
三、微丝结合蛋白及其功能
微丝结合蛋白（microfilament associated protein, MAP）有100余种，不同的微丝有 不同的MAP。
第九章 细胞骨架
概述
1.细胞骨架：(cytoskeleton) 用电子显微镜观察非离子去垢剂处理后的
细胞，可以在细胞之内观察到一个复杂的纤 维状网架体系，称为细胞骨架。
细胞骨架由以下组分构成 微丝（microfilament） 微管（microtubule） 中间纤维（intemediate filament）
2. 微丝的结构：
微丝是由两条肌动蛋白单链盘绕而成的双螺 旋结构。
ATP、Mg2+ 及高Na+、K+
Ca2+及 低Na+、K+
电镜下显示微丝
二、微丝的装配
1. 成核期（nucleation phase) ：2-3个肌动蛋白单体组 成寡聚体，需要肌动蛋白相关蛋白Arp2/3复合物。
2. 生长期（growth phase）：肌动蛋白在核心两端聚 合，正端快，负端慢。
二聚体。
原肌球蛋白（tropomyosin, Tm） 组成两条平行纤维，位于肌动蛋白双螺旋的沟中，
作用是加强和稳定肌动蛋白丝，抑制肌动蛋白与肌 球蛋白结合。 肌钙蛋白（troponin, Tn） 含三个亚基，C亚基结合钙，T亚基与原肌球蛋白 有高度亲和力，I亚基抑制肌球蛋白的ATP酶活性。
中间纤维，又叫中间丝，粗细 位于微丝和肌球蛋白粗丝之间， 普遍存在于真核细胞中，是三 种骨架系统中结构最为复杂的 一种
第一节 微丝与细胞运动 （microfilament，MF）
微丝：又称肌动蛋白纤维,是指真核细胞中由肌 动蛋白（actin）组成，直径为5～8nm的螺旋状 纤维。
分布：以束状、网状或散在等多种形式存在于细 胞质，主要分布在细胞胞质区。