细胞生物学---细胞质骨架(上)
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Action potential Ca2+ rise in cytosol
Tn
Tm Sliding
（四）微丝特异性药物
1.细胞松弛素
破坏微丝的网络以及抑制各种各样依赖于
微丝的运动 2.鬼笔环肽 与微丝有强亲和作用，它能使肌动蛋白纤 维稳定、抑制解聚和促进微丝聚合
（五）微丝的功能
1. 支架作用：①红细胞双凹形、②微绒毛、
•位于肌动蛋白螺旋沟内 •一个原肌球蛋白的长度相当于7个G-肌动蛋白 •调节肌球蛋白和肌动蛋白的连接
（3）肌钙蛋白（troponin,Tn)
含3个亚基：Tn-C,Tn-T,Tn-Ⅰ
细 肌 丝 的 组 成
细肌丝=肌动蛋白丝+原肌球蛋白+肌钙蛋白
肌肉的收缩
①肌球蛋白结合ATP，
引起头部与肌动蛋白 纤维分离；
细胞松驰素
微丝的装配（示踏车现象）
稳定和暂时的微丝结构
(三)微丝结合蛋白 (microfilament-associated protein)
1.非肌肉细胞质的微丝结合蛋白
已知的的微丝结合蛋白有100多种，
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
① ② ③ ④ 组成：2条重链、2条轻链 酶切：头部（ATP酶活性）、杆部 粗肌丝形成：反向聚合，头部是横桥 种类：Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ型等
（2）原肌球蛋白 （3）肌钙蛋白
肌 球 蛋 白 的 结 构
粗 肌 丝 及 其 和 细 肌 丝 的 作 用
（2）原肌球蛋白（tropomyosin,Tm）
•由两条平行的多肽链相互盘绕成螺旋形状
G-actin单体以头尾相连，形成F-actin，具极性 成核反应→纤维的延伸
F-肌动蛋白
2、装配的条件
去装配：ATP、Ca2+及低浓度Na+、K+ 装配：Mg2+、高浓度的Na+、K+中
3、踏车现象tread milling 4、细胞微丝的暂时结构和稳定结构 5、装配受其结合蛋白的调节
微丝的装配
（1）肌动蛋白（G-actin）
是构成微丝（F-actin）的
基本单位。
肌动蛋白单体外观呈哑铃
状，约400个AA。
（2）肌动蛋白在进化上高度保守 α肌动蛋白:4种，肌细胞特有 β肌动蛋白：所有细胞 (细胞边缘） γ肌动蛋白：所有细胞（张力纤维）
2.微丝结合蛋白
(二)微丝的装配
G-肌动蛋白 1、微丝的装配
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：cofilin 6．交联蛋白：fimbrin 7．纤维切断蛋白：gelsolin 8．膜结合蛋白：vinculin
2.肌肉收缩系统中的微丝结合蛋白
肌原纤维=粗肌丝+细肌丝
（1）肌球蛋白(myosin)
②ATP水解，引起头
部与肌动蛋白弱结合；
Myosin movement (continued)
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。
如此循环
Excitation-contract质骨架 微丝 微管 中间纤维 •核骨架 核纤层 核基质
微丝 microfilament 细 胞 骨 架 细胞质骨架 微管 microtubule 中间纤维 intermediate filament 狭义：核基质 细胞核骨架 核基质
广义
核纤层—核孔复合体体系 染色体骨架 核仁骨架
1、名词：细胞骨架、微丝、微丝结合蛋白、踏 车现象、应力纤微、收缩环 2、简述微丝的发现过程 3、细胞骨架有哪些类型？ 4、微丝的分子结构有哪些特征？ 5、微丝是怎样装配的？ 6、在肌肉系统中，微丝及其结合蛋白是怎样相 互作用而行使功能的？ 7、试述肌球蛋白的结构和功能 8、微丝特异性药物有哪些？怎样起作用？ 9、微丝的装配和去装配有何生理意义？ 10、微丝的功能有哪些？
③应力纤维
2. 肌肉收缩 3. 细胞的运动：①变形运动、②变皱膜运动、
③阿米巴运动、④吞噬
4.胞质分裂环(收缩环)
5.胞质环流
6.形态发生
肌肉收缩过程
细胞的变形运动
阿米巴运动
阿米巴运动与肌动蛋白的溶胶与凝胶状态有关
凝胶状态 溶胶状态
液态胞质
细胞分裂末期（示收缩环）
要点与思考
4、弥散性、整体性、变动性
第一节 细 胞 质 骨 架
微丝 7nm 微管 24nm 中间纤 维10nm
The three types of protein
一、微丝(microfilament，MF)
微丝的概念： 肌动蛋白 (actin)
肌动蛋白单体
(一)成分
1.肌动蛋白（actin）
第十章 细胞骨架 （cytoskeleton)
上皮细胞的应力纤维（红色）
细胞骨架概要
1、细胞骨架的概念 2、细胞骨架的发现过程
最初人们认为细胞质中无有形结构。 1928年，Kohzoff提出了细胞骨架的原始
概念。 1954年，在电镜下首次看到了细胞中的 微管。 1963年，Slauterback 采用戊二醛常温 固定,观察微管。
Tn
Tm Sliding
（四）微丝特异性药物
1.细胞松弛素
破坏微丝的网络以及抑制各种各样依赖于
微丝的运动 2.鬼笔环肽 与微丝有强亲和作用，它能使肌动蛋白纤 维稳定、抑制解聚和促进微丝聚合
（五）微丝的功能
1. 支架作用：①红细胞双凹形、②微绒毛、
•位于肌动蛋白螺旋沟内 •一个原肌球蛋白的长度相当于7个G-肌动蛋白 •调节肌球蛋白和肌动蛋白的连接
（3）肌钙蛋白（troponin,Tn)
含3个亚基：Tn-C,Tn-T,Tn-Ⅰ
细 肌 丝 的 组 成
细肌丝=肌动蛋白丝+原肌球蛋白+肌钙蛋白
肌肉的收缩
①肌球蛋白结合ATP，
引起头部与肌动蛋白 纤维分离；
细胞松驰素
微丝的装配（示踏车现象）
稳定和暂时的微丝结构
(三)微丝结合蛋白 (microfilament-associated protein)
1.非肌肉细胞质的微丝结合蛋白
已知的的微丝结合蛋白有100多种，
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
① ② ③ ④ 组成：2条重链、2条轻链 酶切：头部（ATP酶活性）、杆部 粗肌丝形成：反向聚合，头部是横桥 种类：Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ型等
（2）原肌球蛋白 （3）肌钙蛋白
肌 球 蛋 白 的 结 构
粗 肌 丝 及 其 和 细 肌 丝 的 作 用
（2）原肌球蛋白（tropomyosin,Tm）
•由两条平行的多肽链相互盘绕成螺旋形状
G-actin单体以头尾相连，形成F-actin，具极性 成核反应→纤维的延伸
F-肌动蛋白
2、装配的条件
去装配：ATP、Ca2+及低浓度Na+、K+ 装配：Mg2+、高浓度的Na+、K+中
3、踏车现象tread milling 4、细胞微丝的暂时结构和稳定结构 5、装配受其结合蛋白的调节
微丝的装配
（1）肌动蛋白（G-actin）
是构成微丝（F-actin）的
基本单位。
肌动蛋白单体外观呈哑铃
状，约400个AA。
（2）肌动蛋白在进化上高度保守 α肌动蛋白:4种，肌细胞特有 β肌动蛋白：所有细胞 (细胞边缘） γ肌动蛋白：所有细胞（张力纤维）
2.微丝结合蛋白
(二)微丝的装配
G-肌动蛋白 1、微丝的装配
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：cofilin 6．交联蛋白：fimbrin 7．纤维切断蛋白：gelsolin 8．膜结合蛋白：vinculin
2.肌肉收缩系统中的微丝结合蛋白
肌原纤维=粗肌丝+细肌丝
（1）肌球蛋白(myosin)
②ATP水解，引起头
部与肌动蛋白弱结合；
Myosin movement (continued)
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。
如此循环
Excitation-contract质骨架 微丝 微管 中间纤维 •核骨架 核纤层 核基质
微丝 microfilament 细 胞 骨 架 细胞质骨架 微管 microtubule 中间纤维 intermediate filament 狭义：核基质 细胞核骨架 核基质
广义
核纤层—核孔复合体体系 染色体骨架 核仁骨架
1、名词：细胞骨架、微丝、微丝结合蛋白、踏 车现象、应力纤微、收缩环 2、简述微丝的发现过程 3、细胞骨架有哪些类型？ 4、微丝的分子结构有哪些特征？ 5、微丝是怎样装配的？ 6、在肌肉系统中，微丝及其结合蛋白是怎样相 互作用而行使功能的？ 7、试述肌球蛋白的结构和功能 8、微丝特异性药物有哪些？怎样起作用？ 9、微丝的装配和去装配有何生理意义？ 10、微丝的功能有哪些？
③应力纤维
2. 肌肉收缩 3. 细胞的运动：①变形运动、②变皱膜运动、
③阿米巴运动、④吞噬
4.胞质分裂环(收缩环)
5.胞质环流
6.形态发生
肌肉收缩过程
细胞的变形运动
阿米巴运动
阿米巴运动与肌动蛋白的溶胶与凝胶状态有关
凝胶状态 溶胶状态
液态胞质
细胞分裂末期（示收缩环）
要点与思考
4、弥散性、整体性、变动性
第一节 细 胞 质 骨 架
微丝 7nm 微管 24nm 中间纤 维10nm
The three types of protein
一、微丝(microfilament，MF)
微丝的概念： 肌动蛋白 (actin)
肌动蛋白单体
(一)成分
1.肌动蛋白（actin）
第十章 细胞骨架 （cytoskeleton)
上皮细胞的应力纤维（红色）
细胞骨架概要
1、细胞骨架的概念 2、细胞骨架的发现过程
最初人们认为细胞质中无有形结构。 1928年，Kohzoff提出了细胞骨架的原始
概念。 1954年，在电镜下首次看到了细胞中的 微管。 1963年，Slauterback 采用戊二醛常温 固定,观察微管。