第十章细胞骨架2——【细胞生物学】

• GTP和Mg2+：α-、β-微管蛋白同GTP结合后，被 激活，GTP→GDP+Pi，引起微管蛋白分子构象改 变，适合于异二聚体聚合成微管。
• Ca2+：浓度变化可影响微管的装配。
4、微管的装配
• α-微管蛋白和β-微管蛋白形成αβ异二聚体； • αβ二聚体先形成原纤丝（protofilament），经过 侧向相互作用形成片层； • 加宽至13根原纤维时，即合拢形成一段微管； • 新的二聚体不断加到微管的端点使之延长，最 终微管蛋白与微管达到平衡。
• 在内核膜下的核纤层也属于IF。
1、中间丝的类型
• 6种主要类型 • 相似的二级结构 • 中部高度保守的杆状区 • 高度多变的头尾部（球状） • 区分细胞类型的身份证
中间丝的化学组成
• I、 II型：角蛋白（K，keratin） 上皮组织 • III型：波形纤维蛋白类，包括 • 波形纤维蛋白（V，vimentin）：间质细胞 • 结蛋白 （D，desmin）：肌肉细胞 • 胶质纤维酸性蛋白（GFAP）：胶质细胞 • IV型：神经丝蛋白（NF）三个肽 • V型：核纤层蛋白（lamin）A、B、C
2、微管的类型
• 单管：大部分，不稳定，在低温、Ca2+和秋水 仙素作用下易解聚； • 二联管：纤毛或鞭毛中的轴丝微管，运动型微 管，较稳定； • 三联管：中心体或基体的微管，对低温、Ca2+ 和秋水仙素的作用稳定。
3、微管的化学组成
• 微管蛋白： α微管蛋白和β微管蛋白 • 以微管蛋白异二聚体形式存在。 • 微管结合蛋白（MAP）：结合在微管表面 • 促进和调节微管装配； • 对装配好的微管起稳定作用； • 调节微管网络的结构和功能。
温度的影响
7、微管的功能
• 维持细胞形态 • 细胞运动，参与细胞收缩和细胞伪足运动，构成鞭毛、纤毛等
运动器官的基本结构成分并产生运动 • 细胞分裂，细胞有丝分裂时中心粒和染色体的移动，细胞板的
形成 • 细胞内物质运输、细胞分泌和信息传递 • 构成细胞壁 • 细胞分化
膜泡输a,b
Kinesin的结构
5、微管的极性
• （+）端：生长和缩短都快的那端； • （-）端：在动物细胞中一般是朝向中心体 的那端。
6、微管特异性药物
• 秋水仙素（colchicine） ：阻断微管蛋白组装成 微管，不影响去组装，可破坏微管或纺锤体结 构。 • 紫杉醇（taxol）和重水（D2O）：能阻止微管的 去组装，不影响组装，同样终止细胞周期的运 行。
10、基体（Basal Body）
• 基体：位于鞭毛和纤毛的根部，与中心粒 结构非常相似 • 中心粒和基体均具有自我复制性质
11、鞭毛和纤毛
• 结构：由质膜包围，突出于细胞表面，由微管 和动力蛋白等构成的高度特化的细胞结构。 • 轴丝微管的典型结构：9×2+2 • 外围是9组二联体微管 • 2根中央鞘所包围的中央微管
鞭毛与纤毛的运动机制
• 轴丝二联体微管之间的相对滑动 • 引起纤毛（鞭毛）的弯曲 • 动力来源 — 动力蛋白是一种ATP酶。
三、中间丝 （Intermediate filament，IF）
• 直径10nm； • IF几乎分布于所有动物细胞，形成一个网络结构， 特别是在需要承受机械压力的细胞中含量相当丰 富，如上皮细胞中；
2、中间丝的组装
• 不需要能量 • 不表现为典型的踏车行为 • 主干：杆状区 • 头尾：参与组装，与其他细胞结构的互作位点 • 四聚体可能是细胞质内中间丝组装的最小结构单位
3、中间纤维的功能
• 增强细胞抗机械压力的能力 • 角蛋白纤维参与桥粒的形成和维持
增强细胞抗机械压力的能力
角蛋白纤维参与 桥粒的形成和维 持
动力蛋白
黑色素运输a,b
8、微管组织中心（MTOC）
•Microtubule organizing center • 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 • 中心体、纤毛和鞭毛基部的基体等
9、中心体（Centrosome）
• 中心体：由一对互相垂直的中心粒及外周物质构 成。 • 中心粒： 9×3+0 • γ微管蛋白：位于中心体周质中，环形结构，为 αβ微管蛋白二聚体提供起始装配位点，所以又叫 成核位点。
第十章 细胞骨架 II
二、微管（Microtubule，MT）
• 制片：1963年，用戊二醛常温固定。 • 分布 • 普遍存在于各种真核细胞和部分原核细胞中； • 在细胞内呈网状或束状分布； • 与其他蛋白共同装配成纺锤体、基体、中心粒、 鞭毛、纤毛、轴突、神经管等结构。
1、微管的形态
• 长管状细胞器结构，平均外径24nm，内 径15nm，其横切面呈中空状。 • 由13条原纤丝合拢而成，每一条原纤丝由 球形α、β微管蛋白亚基（二聚体）纵向排 列组成。