细胞骨架ppt课件
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近年来认为微丝是由一条肌动蛋白单体链形成的螺旋， 每个肌动蛋白单体周围都有四个亚基，呈上、下及两侧排 列。
Biblioteka Baidu12
(三）微丝的组装及动力学特性
◆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，既正极与负极之别。装配可分为成 核反应、纤维的延长和稳定期3个阶段。
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。
MF动态变化与细胞生理功能变化相适应。在体内, 有些微丝是永久性的结构, 有些微丝是暂时性的结构。
15
（四）微丝特异性药物
◆细胞松弛素(cytochalasins)：可以切断微丝,并结合 在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,因而导致微丝解聚。 ◆鬼笔环肽(philloidin)：(毒蕈 Amanita phallodies 产生的 双环杆肽)与微丝侧面结合,使微丝稳定抑制MF解聚。 ◆影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害，说明 微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白单体库间的动 态平衡。这种动态平衡受actin单体浓度和微丝结合蛋 白的影响。
23
4、应力纤维（stress fiber）
21
与细胞质运动和细胞移动有关
◆细胞质运动
胞质环流 穿梭运动
◆细胞移动
变形运动 变皱膜运动 形态发生运动
22
3、微绒毛 (microvillus)
◆成分 轴心微丝束不含肌球蛋白、原肌球蛋白和
α辅肌动蛋白因而无收缩功能
◆功能 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。
16
（五）微丝结合蛋白
◆微丝网络 微丝 微丝结合蛋白
◆微丝结合蛋白对肌动蛋白组装的调节 可溶性肌动蛋白的存在状态 微丝结合蛋白的种类及其存在状态
17
（五）微丝结合蛋白
◆微丝结合蛋白类型
actin单体结合蛋白
这些小分子蛋白与actin单体结合，阻止其添加到 微丝末端，当细胞需要单体时才释放，主要用于actin 装配的调节，如proflin等。
核纤层与中间纤维在结构上相互连接,贯穿于 细胞核和细胞质的网架体系。
3
细胞 骨架
狭义: 细胞质骨架
广义
细胞核骨架 细胞质骨架 细胞膜骨架 细胞外基质
微丝 微管 中间纤维
4
◆细胞骨架主要功能的概述
作为动态的支架，提供结构支撑以决定细胞形 状和抵抗细胞变形。
作为在细胞内定位各种细胞器的内部框架。 作为高速公路网指导物质与细胞器在细胞内的
6
在上皮细胞与神经元中， 微管起物质运输、细胞 结构的组织作用；
在分裂细胞中，微管是 有丝分裂纺锤体的主要 结构成分，是染色体的 分离及向两极移动所必 需的。
中间丝为细胞核提供结 构支撑，并可将相邻的 细胞连成一体。
微丝是微绒毛的支撑结 构，也是神经元生长链 伸长和细胞分裂过程中 胞质分裂环收缩的主要 运动装置，并是细胞皮 层结构的组织者。 细胞骨架的基本类型与主要功能示7 意图
细胞骨架 (Cytoskeleton)
—Bertha
1
细胞骨架
●细胞骨架的概述 ●细胞骨架的组成
2
第一节 细胞骨架的概述
◆细胞骨架概念
细胞骨架是指存在于真核细胞的细胞质中的蛋白 纤维网架结构体系
◆有狭义和广义两种涵义
在细胞质基质中包括微丝、微管和中间纤维。 在细胞核中存在核骨架-核纤层体系。核骨架、
微丝结合蛋白 微丝结合蛋白将微丝组织成以下三种主要形式
18
·Parallel bundle: MF同向平行排列，主要发
现于微绒毛与丝状伪足。
·Contractile bundle: MF反向平行排列，主要
发现于应力纤维和有丝分裂收缩环。
·Gel-like network: 细胞皮层(cell cortex)中微丝
肌动蛋白单位
图示 肌动蛋白丝的分子结构
11
（二）成分与形态结构
◆成 分
肌动蛋白(actin)是微丝的结构成分,外观呈哑铃状, 这 种actin又叫球形肌动蛋白（G-actin）。
◆形态结构
由球形肌动蛋白(G-actin),聚合形成的多聚体链，因 此微丝又称为纤维形肌动蛋白（F-actin）,在电镜下微丝 是双股螺旋的形式组成的纤维，两股肌动蛋白丝是同方向 的。
排列形式，MF相互交错排列。
19
（六）微丝的功能
◆维持细胞形态，赋予质膜机械强度 ◆肌肉收缩(muscle contraction) ◆微绒毛(microvillus) ◆应力纤维(stress fiber) ◆与细胞质运动和细胞移动有关 ◆参与胞质分裂
20
1、维持细胞形态，赋予质膜机械强度 微丝遍及胞质各处，集中分布于质膜下， 和其结合蛋白形成网络结构，维持细胞 形状和赋予质膜机械强度，如哺乳动物 红细胞膜骨架的作用。
◆微丝的极性 有裂口的一端是负端：缓慢增长端 无裂口的一端是正端：快速增长端。
13
◆微丝的组装过程
第一阶段：成核反应 形成至少2-3个肌动蛋白单体组成的寡俱体。
第二阶段：纤维的延长 肌动蛋白单体与ATP结合
14
◆ 微丝的组装的动力学特性
体外实验表明，组装时，（肌动蛋白-ATP亚基）正 极比负极快；去组装时， （肌动蛋白-ADP亚基）负极 比正极快。由于肌动蛋白-ATP亚基在微丝正端尤先添 加，而肌动蛋白-ADP亚基在微丝负极尤先失去，从而 表现为踏车行为。
8
细胞核骨架
●核基质(Nuclear Matrix)
●染色体骨架
●核纤层(Nuclear Lamina)
9
二、微丝(microfilament, MF)
● 微丝的概念 ● 成分与形态结构 ● 微丝的装配 ● 微丝特异性药物 ● 微丝结合蛋白 ● 微丝的功能
10
（一）微丝的概念
又称肌动蛋白纤维(actin filament), 是指真核 细胞中由肌动蛋白(actin)单体组成的直径为 7nm的骨架纤维。在细胞内与几乎所有形式的 运动相关。
运动。 作为产生力的装置，将细胞从一个地方移至到
另一个地方。 作为锚定mRNA并促进其翻译成多肽的位点。 作为细胞分裂的必要组分。
5
第二节 细胞骨架的组成
●微管 （microtubules,MT） ●微丝 (microfilament, MF) ● 中间纤维 ( intermediate filament,IF)
Biblioteka Baidu12
(三）微丝的组装及动力学特性
◆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，既正极与负极之别。装配可分为成 核反应、纤维的延长和稳定期3个阶段。
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。
MF动态变化与细胞生理功能变化相适应。在体内, 有些微丝是永久性的结构, 有些微丝是暂时性的结构。
15
（四）微丝特异性药物
◆细胞松弛素(cytochalasins)：可以切断微丝,并结合 在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,因而导致微丝解聚。 ◆鬼笔环肽(philloidin)：(毒蕈 Amanita phallodies 产生的 双环杆肽)与微丝侧面结合,使微丝稳定抑制MF解聚。 ◆影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害，说明 微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白单体库间的动 态平衡。这种动态平衡受actin单体浓度和微丝结合蛋 白的影响。
23
4、应力纤维（stress fiber）
21
与细胞质运动和细胞移动有关
◆细胞质运动
胞质环流 穿梭运动
◆细胞移动
变形运动 变皱膜运动 形态发生运动
22
3、微绒毛 (microvillus)
◆成分 轴心微丝束不含肌球蛋白、原肌球蛋白和
α辅肌动蛋白因而无收缩功能
◆功能 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。
16
（五）微丝结合蛋白
◆微丝网络 微丝 微丝结合蛋白
◆微丝结合蛋白对肌动蛋白组装的调节 可溶性肌动蛋白的存在状态 微丝结合蛋白的种类及其存在状态
17
（五）微丝结合蛋白
◆微丝结合蛋白类型
actin单体结合蛋白
这些小分子蛋白与actin单体结合，阻止其添加到 微丝末端，当细胞需要单体时才释放，主要用于actin 装配的调节，如proflin等。
核纤层与中间纤维在结构上相互连接,贯穿于 细胞核和细胞质的网架体系。
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细胞 骨架
狭义: 细胞质骨架
广义
细胞核骨架 细胞质骨架 细胞膜骨架 细胞外基质
微丝 微管 中间纤维
4
◆细胞骨架主要功能的概述
作为动态的支架，提供结构支撑以决定细胞形 状和抵抗细胞变形。
作为在细胞内定位各种细胞器的内部框架。 作为高速公路网指导物质与细胞器在细胞内的
6
在上皮细胞与神经元中， 微管起物质运输、细胞 结构的组织作用；
在分裂细胞中，微管是 有丝分裂纺锤体的主要 结构成分，是染色体的 分离及向两极移动所必 需的。
中间丝为细胞核提供结 构支撑，并可将相邻的 细胞连成一体。
微丝是微绒毛的支撑结 构，也是神经元生长链 伸长和细胞分裂过程中 胞质分裂环收缩的主要 运动装置，并是细胞皮 层结构的组织者。 细胞骨架的基本类型与主要功能示7 意图
细胞骨架 (Cytoskeleton)
—Bertha
1
细胞骨架
●细胞骨架的概述 ●细胞骨架的组成
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第一节 细胞骨架的概述
◆细胞骨架概念
细胞骨架是指存在于真核细胞的细胞质中的蛋白 纤维网架结构体系
◆有狭义和广义两种涵义
在细胞质基质中包括微丝、微管和中间纤维。 在细胞核中存在核骨架-核纤层体系。核骨架、
微丝结合蛋白 微丝结合蛋白将微丝组织成以下三种主要形式
18
·Parallel bundle: MF同向平行排列，主要发
现于微绒毛与丝状伪足。
·Contractile bundle: MF反向平行排列，主要
发现于应力纤维和有丝分裂收缩环。
·Gel-like network: 细胞皮层(cell cortex)中微丝
肌动蛋白单位
图示 肌动蛋白丝的分子结构
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（二）成分与形态结构
◆成 分
肌动蛋白(actin)是微丝的结构成分,外观呈哑铃状, 这 种actin又叫球形肌动蛋白（G-actin）。
◆形态结构
由球形肌动蛋白(G-actin),聚合形成的多聚体链，因 此微丝又称为纤维形肌动蛋白（F-actin）,在电镜下微丝 是双股螺旋的形式组成的纤维，两股肌动蛋白丝是同方向 的。
排列形式，MF相互交错排列。
19
（六）微丝的功能
◆维持细胞形态，赋予质膜机械强度 ◆肌肉收缩(muscle contraction) ◆微绒毛(microvillus) ◆应力纤维(stress fiber) ◆与细胞质运动和细胞移动有关 ◆参与胞质分裂
20
1、维持细胞形态，赋予质膜机械强度 微丝遍及胞质各处，集中分布于质膜下， 和其结合蛋白形成网络结构，维持细胞 形状和赋予质膜机械强度，如哺乳动物 红细胞膜骨架的作用。
◆微丝的极性 有裂口的一端是负端：缓慢增长端 无裂口的一端是正端：快速增长端。
13
◆微丝的组装过程
第一阶段：成核反应 形成至少2-3个肌动蛋白单体组成的寡俱体。
第二阶段：纤维的延长 肌动蛋白单体与ATP结合
14
◆ 微丝的组装的动力学特性
体外实验表明，组装时，（肌动蛋白-ATP亚基）正 极比负极快；去组装时， （肌动蛋白-ADP亚基）负极 比正极快。由于肌动蛋白-ATP亚基在微丝正端尤先添 加，而肌动蛋白-ADP亚基在微丝负极尤先失去，从而 表现为踏车行为。
8
细胞核骨架
●核基质(Nuclear Matrix)
●染色体骨架
●核纤层(Nuclear Lamina)
9
二、微丝(microfilament, MF)
● 微丝的概念 ● 成分与形态结构 ● 微丝的装配 ● 微丝特异性药物 ● 微丝结合蛋白 ● 微丝的功能
10
（一）微丝的概念
又称肌动蛋白纤维(actin filament), 是指真核 细胞中由肌动蛋白(actin)单体组成的直径为 7nm的骨架纤维。在细胞内与几乎所有形式的 运动相关。
运动。 作为产生力的装置，将细胞从一个地方移至到
另一个地方。 作为锚定mRNA并促进其翻译成多肽的位点。 作为细胞分裂的必要组分。
5
第二节 细胞骨架的组成
●微管 （microtubules,MT） ●微丝 (microfilament, MF) ● 中间纤维 ( intermediate filament,IF)