细胞骨架的形态结构特点与功能ppt课件
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(microtubule，MT)
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一.微管的形态结构与化学组成
微管的形态结构
中空的圆柱状结构，横断面 上看：它是由13根原纤维呈 纵向平行排列而成。
微 管 横 断 面
1 13 12 11 10 7 9 8 2 3 4 5 6
15nm 24-26nm
5-9nm
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时间控制 细胞生命活动的特殊时刻。（纺锤丝微管的聚合 与 解聚发生在细胞分裂期）。可受特殊因素的 影响：某些特殊蛋白质、Ca2+浓度等。 1.微管装配的特殊始发区域的影响（微管组织中心： 着丝点、中心体）。 2.微管的定向、延长和排列及与细胞其它成分的连 接等。
ppt课件 22
空间控制
影响微管聚合与解聚的因素
单管
A
B
A
B
C
二联管
三联管
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二.微管的结合蛋白
微管结合蛋白（MAP）是一类可与微管结合 并与微管蛋白共同组成微管系统的蛋白； 主要包括MAP-1、MAP-2、tau、MAP4； 主要功能是调节微管的特异性并将微管连接 到特异性的细胞器上。
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三 . 微管的组装
三个时期：
延迟期 又称成核期，由、 微管蛋白聚合成寡聚体核心，接
着二聚体在其两端和侧面增加使之扩展成片状带，加 宽成13根原纤维即构成一段微管。
聚合期 又称为延长期，该期微管蛋白聚合速度大于解聚
速度，微管延长。
稳定期
微管的聚合和解聚速度相等。
微管的聚合从特异性核心形成位点开始，主要是中心 体和纤毛的基体，称为微管组织中心。
9细胞骨架PPT课件
（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
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。
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。
微丝解 聚蛋白
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）
《W10细胞骨架》课件
《W10细胞骨架》PPT课 件
细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的结构，起到维持细胞形态、细胞内分 子定位和细胞运动的重要作用。
什么是细胞骨架
细胞骨架是一种由蛋白质纤维组成的网状结构，分布于细胞内的胞质中。 • 三种细胞骨架组成：微丝、中间纤维和微管。 • 细胞骨架的组成决定了细胞的形态和结构。
细胞骨架的功能
细胞骨架在肌肉细胞中起到支撑 和收缩作用，实现肌肉的运动。
动态变化
细胞骨架结构能够动态改变，在 细胞的运动和形态变化中发挥关 键作用。
细胞骨架的研究进展
1
发现微丝
1950年代，细胞骨架的主要组成部分——微丝被发现。
2
中间纤维的发现
1960年代，中间纤维作为细胞骨架的另一种组成部分被发现。3Fra bibliotek微管的发现
1970年代，微管作为细胞骨架的第三种组成部分被发现。
细胞骨架的临床应用
1 细胞骨架与癌症
癌细胞的细胞骨架异常，研究细胞骨架有助于癌症治疗的发展。
2 细胞骨架与药物研发
细胞骨架的研究为药物研发提供了新的靶点和策略。
3 细胞骨架与细胞再生
细胞骨架研究有助于理解细胞再生和组织修复的机制。
总结和展望
细胞骨架是细胞的基础结构之一，其功能和研究进展对于理解生命活动和疾病治疗具有重要意义。 未来的研究将继续深入，为细胞骨架的应用和药物研发提供更多可能性。
支撑和维持形态
细胞骨架使细胞能够保持特 定的形状和结构，并对外部 力量起到支撑作用。
细胞内分子定位
细胞骨架通过连接蛋白质和 细胞内器官，帮助分子在细 胞内进行动态定位。
细胞运动
细胞骨架参与细胞的运动和 肌肉的收缩。
细胞骨架与细胞运动的关系
细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的结构，起到维持细胞形态、细胞内分 子定位和细胞运动的重要作用。
什么是细胞骨架
细胞骨架是一种由蛋白质纤维组成的网状结构，分布于细胞内的胞质中。 • 三种细胞骨架组成：微丝、中间纤维和微管。 • 细胞骨架的组成决定了细胞的形态和结构。
细胞骨架的功能
细胞骨架在肌肉细胞中起到支撑 和收缩作用，实现肌肉的运动。
动态变化
细胞骨架结构能够动态改变，在 细胞的运动和形态变化中发挥关 键作用。
细胞骨架的研究进展
1
发现微丝
1950年代，细胞骨架的主要组成部分——微丝被发现。
2
中间纤维的发现
1960年代，中间纤维作为细胞骨架的另一种组成部分被发现。3Fra bibliotek微管的发现
1970年代，微管作为细胞骨架的第三种组成部分被发现。
细胞骨架的临床应用
1 细胞骨架与癌症
癌细胞的细胞骨架异常，研究细胞骨架有助于癌症治疗的发展。
2 细胞骨架与药物研发
细胞骨架的研究为药物研发提供了新的靶点和策略。
3 细胞骨架与细胞再生
细胞骨架研究有助于理解细胞再生和组织修复的机制。
总结和展望
细胞骨架是细胞的基础结构之一，其功能和研究进展对于理解生命活动和疾病治疗具有重要意义。 未来的研究将继续深入，为细胞骨架的应用和药物研发提供更多可能性。
支撑和维持形态
细胞骨架使细胞能够保持特 定的形状和结构，并对外部 力量起到支撑作用。
细胞内分子定位
细胞骨架通过连接蛋白质和 细胞内器官，帮助分子在细 胞内进行动态定位。
细胞运动
细胞骨架参与细胞的运动和 肌肉的收缩。
细胞骨架与细胞运动的关系
细胞骨架ppt课件
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、
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
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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。
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)
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。
12
(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。
6
—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、
排列形式，MF相互交错排列。
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（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
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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。
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)
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。
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(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。
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细胞骨架-医学课件
要点三
细胞骨架与干细胞治 疗
细胞骨架可以影响干细胞的迁移和黏 附，在干细胞治疗中具有潜在的应用 价值。同时，对干细胞中细胞骨架的 研究也将有助于深入探讨其生物学特 性及潜在应用前景。
THANKS
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物质运输
细胞骨架参与细胞内物质的运输，如微管和微丝 参与细胞器的移动和运输，中间纤维连接细胞膜 和细胞器，参与物质的跨膜运输。
参与细胞运动
细胞骨架参与细胞的移动和运动，如微管和微丝 参与细胞器的移动，中间纤维参与细胞的连接和 牵引。
信号转导
细胞骨架可以感受外界刺激，参与信号转导过程 ，如微丝和中间纤维在细胞内形成应力纤维，感 受力学信号刺激并参与信号转导。
细胞骨架在药物研发中的重要性
药物筛选
细胞骨架成分的异常表达与多种 疾病的发生有关，因此可作为药 物筛选的靶点。
药物传输
细胞骨架在药物传输中发挥重要 作用，可帮助药物在体内定向传 输，提高药物治疗效果。
药物作用机制
一些药物可通过影响细胞骨架的 成分和组装来发挥治疗作用，如 紫杉醇等抗癌药物可通过影响微 管蛋白的组装来抑制癌细胞的增 殖。
细胞骨架与细胞内信 息传递
细胞骨架通过与细胞内信息分子和信 号转导途径的相互作用，调节细胞增 殖、分化和凋亡等生物学过程。
细胞骨架在干细胞研究中的应用
要点一
细胞骨架与干细胞自 我更新
细胞骨架对干细胞的自我更新具有重 要作用，可以调节干细胞的增殖和分 化过程。
要点二
细胞骨架与干细胞分 化
细胞骨架可以影响干细胞的分化方向 和分化速度，通过调节细胞骨架的组 装和分布，可以诱导干细胞的定向分 化。
微丝与肌肉收缩
肌肉收缩
微丝是肌肉收缩的主要参与者之一。在肌肉收缩过程中，微丝通过与粗肌丝 的相互作用，产生力量并调节肌肉的收缩强度。
细胞生物学10 细胞骨架ppt
微管——形态、结构与组成
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)，在细胞中呈网状或束状分布，并能与其 他蛋白共同装配成纺锤体、基粒、中心粒、鞭毛、纤 毛、轴突、神经管等结构，
参与细胞形态的维持、 细胞运动和细胞分裂
微管存在于所有真核 细胞中(极少数例外， 如红细胞)，而所有原 核细胞中都没有微管
连接成束或成网的程度
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，破坏微 丝的三维网络，但不明显导致微丝解聚 鬼笔环肽(philloidin)与微丝侧面结合，防止 MF解聚
微丝的特异性药物
(1) 细胞松弛素(cytochalasins)
动态结构的微丝：在多数非肌肉细胞中，微丝是 一种动态结构，持续进行装配和解聚，与细胞形 态维持及细胞运动有关。
微绒毛 胞质分 裂环
永久性结构
暂时性结构
• 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，如肌肉中的细丝、肠 上皮细胞微绒毛中的轴心微丝等；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 有些微丝是暂时性的结构，如胞质分裂环中的微丝
微丝的装配
“-”极 “+”极
G-肌动蛋白
F-肌动蛋白(微丝)的右手螺旋结构
“+”极 肌动蛋白 单 体
“-”极
微丝装配的踏车现象
微丝——装配
体内装配时，MF呈现出动态不稳定性，主
要取决于纤维形肌动蛋白 (F-actin)结合的
ATP水解速度与游离的球形肌动蛋白(G-
actin) 单体浓度之间的关系，还有微丝横向
第7章细胞骨架ppt课件
可能决定了微管结构和功能的差异
微管功能 ➢ 维持细胞形态
用秋水仙素处理细胞破坏微管,导致细胞变圆。 纤毛、鞭毛、轴突的形成和维持
➢ 细胞内物质的运输 ➢ 细胞器的定位 ➢ 鞭毛(flagella)运动和纤毛(cilia)运动 ➢ 纺锤体与染色体运动
三、中间纤维
10nm纤维,因其直径介于肌粗丝和细丝之间, 故被命名为中间纤维（intermediate filament,IF) 。IF几乎分布于所有动物细 胞，往往形成一个网络结构，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。
动力蛋白臂的dynein水解ATP作功，使相邻的二联微管相互滑动。
过程：Байду номын сангаас
➢ ①两个单体 形成超螺旋 二聚体（角 蛋白为异二 聚体）；
➢ ②两个二聚 体反向平行 组装成四聚 体；
➢ ③四聚体组 成原纤维；
➢ ④8根原纤维 组成中间纤 维。
A current model of intermediate filament construction.
中间纤维蛋白单体呈纤维状
The domain organization of intermediate filament protein monomers. Most intermediate filament proteins share a similar rod domain that is usually about 310 amino acids long and forms an extended alpha helix. The amino-terminal and carboxylterminal domains are non-alpha-helical and vary greatly in size and sequence in different intermediate filaments.
微管功能 ➢ 维持细胞形态
用秋水仙素处理细胞破坏微管,导致细胞变圆。 纤毛、鞭毛、轴突的形成和维持
➢ 细胞内物质的运输 ➢ 细胞器的定位 ➢ 鞭毛(flagella)运动和纤毛(cilia)运动 ➢ 纺锤体与染色体运动
三、中间纤维
10nm纤维,因其直径介于肌粗丝和细丝之间, 故被命名为中间纤维（intermediate filament,IF) 。IF几乎分布于所有动物细 胞，往往形成一个网络结构，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。
动力蛋白臂的dynein水解ATP作功，使相邻的二联微管相互滑动。
过程：Байду номын сангаас
➢ ①两个单体 形成超螺旋 二聚体（角 蛋白为异二 聚体）；
➢ ②两个二聚 体反向平行 组装成四聚 体；
➢ ③四聚体组 成原纤维；
➢ ④8根原纤维 组成中间纤 维。
A current model of intermediate filament construction.
中间纤维蛋白单体呈纤维状
The domain organization of intermediate filament protein monomers. Most intermediate filament proteins share a similar rod domain that is usually about 310 amino acids long and forms an extended alpha helix. The amino-terminal and carboxylterminal domains are non-alpha-helical and vary greatly in size and sequence in different intermediate filaments.
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概念 细胞骨架是指真核细胞质 中的蛋白质纤维网架体系。 它对于维持细胞的形状、 细胞内物质的运输、染色 体的分离和细胞分裂等起 着重要的作用。包括微管、 微丝、中间纤维。
细胞骨架的发现过程
1928年，人们提出了细胞骨架的概念。
1954年，在电镜下首次看到了细胞中的微管， 但 此时，电镜制片还只能用锇酸或高锰酸钾在低 温条件下来固定，在这样的条件下细胞骨架常被 破坏。
细胞骨架的形态 结构特点与功能
本章内容安排
第一节 细胞骨架概念 1、微管组成 2、微管装配：踏车现象 3、微管 组织中心概念 4、微管特异性药物 5、功能 第二节 1、微丝组成 2、微丝装配：踏车现象 3、微丝特异性药物 4、功能 第三节 1、中间纤维组成 2、功能
第九章 细胞骨架
第九章 细胞骨架
复杂:严格的时间和空间控制
(间期细胞)
时间控制：间期细胞 处于平衡状态，分裂 期，微管去装配，微 管蛋白组装成纺锤体， 末期逆转。
(分裂期细胞)
三、微管的组装和去组装 ㈡微管的体内装配(动态)
空间控制: 微管组织中心(MTOC)：
是微管形成的核心位点
(始发区),微管的组装由 此开始，常见的动物微 管组织中心为中心体和 纤毛的基体。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
在适当情况下，微管可以在实验室中组装，条件： 1、微管蛋白的浓度，1mg/ml 2、pH值，pH =6.9 3、温度是主要条件，37oC聚合；0oC解聚 4、GTP是微管合成时的供能物质。 5、离子：去Ca2+存Mg2+。
三、微管的组装和去组装 ㈡微管的体内装配(动态)
稳定期
（一）微管的装配过程（体外组装）
+
微管蛋白
微管蛋白
第一节
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
微管家族新成员γ-微管蛋白
γ-微管蛋白位于微管组织中心(MTOC)， 对微管的形成、微管的数量和位置、微管极
性的确定及细胞分裂起重要作用。
第一节
1 、微管蛋白
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
γ-微管蛋白环状复合物
（the γ-tubulin ring complex，γTuRC）
2.微管结合蛋白（MAP） （microtubule associated protein） 是与微管结合的
辅助蛋白，与微 管共存，参与微 管的装配并增加 微管的稳定性。
结构：
碱性微管结合区域
酸性突出区域
第一节
三、微管的组装和去组装
微管本身大多数情况下是不稳定的，以异
二聚体为单位，可自由组装和拆卸即进行装
配和去装配，一般用踏车理论模型来进行解 释。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程
微管的极性
+极生长速度快，-极生长速度慢，也就是说微管蛋 白在+极的添加速度高于-极。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
成核期： a ß 二聚体,两端延长成一根原纤维，侧面结合成 片状，加宽至13根原纤维时，卷曲合拢成中空管状。 聚合期（延长期）：新的二聚体加到微管正端，微管延长。 稳定期：组装、去组装速度相等。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
1963年，采用戊二醛常温固定后，才广泛的地 观察到种类细胞骨架的存在，并正式命名为一种 细胞器。
第九章 细胞骨架
微管 细 胞 骨 架
中等纤维 微丝
第九章 细胞骨架
广义上的细胞骨架还包括核骨架、核纤层和细胞外基质
第一节
微 管 (microtubules)
微管是由微管蛋白装配成细长的、具有一定刚性的圆管 状结构。微管参与细胞形态的维持、某些细胞结构的形成、胞 内膜性细胞器的定位、细胞运动、胞内物质运输和细胞分裂等。
第一节
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
1. 微管蛋白 (450aa) 微管蛋白(455aa) 2个GTP结合位点。
微 管 蛋 白
异二 聚体
二价阳离子结合位点。 秋水仙素、长春花碱结 合位点。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
微管装配基本单位
第一节
1 、微管蛋白
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
三、微管的组装和去组装 ㈡微管的体内装配(动态)
微管在细胞中的组装主要是在 γ微管蛋白环形复合体，它可刺
-
踏 车
（一）微管的装配过程（体外组装）
微管的组装与去组装：踏车现象
微 管 (microtubules)
二、微管的形态结构
微管的形状： 13条原纤维组成中空的管状结构，内 径15nm，厚5nm,直径24~26nm。
微 管 的 存 在 二联管 形 式
单管
胞质中分散或成束
主要分布于纤毛、鞭 毛杆
三联管
主要分布于中心粒及鞭 毛和纤毛的基体中
第一节
微 管 (microtubules)
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
踏车理论(TREAD MILLING) P89
在一定条件下，微管一端装配使微管延长，另 一端去装配微管缩短，当一端装配速度和另一 端解聚速度相同时，微管的长度保持稳定，这 种现象称为踏车现象。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装） 1972年,Weisenberg从小鼠脑组织中分离 出微管蛋白,并在体外组装微管成功. 通过微管的体外组装，可以更好的研究微 管的组装机理及影响微管组装的因素。
细胞骨架的发现过程
1928年，人们提出了细胞骨架的概念。
1954年，在电镜下首次看到了细胞中的微管， 但 此时，电镜制片还只能用锇酸或高锰酸钾在低 温条件下来固定，在这样的条件下细胞骨架常被 破坏。
细胞骨架的形态 结构特点与功能
本章内容安排
第一节 细胞骨架概念 1、微管组成 2、微管装配：踏车现象 3、微管 组织中心概念 4、微管特异性药物 5、功能 第二节 1、微丝组成 2、微丝装配：踏车现象 3、微丝特异性药物 4、功能 第三节 1、中间纤维组成 2、功能
第九章 细胞骨架
第九章 细胞骨架
复杂:严格的时间和空间控制
(间期细胞)
时间控制：间期细胞 处于平衡状态，分裂 期，微管去装配，微 管蛋白组装成纺锤体， 末期逆转。
(分裂期细胞)
三、微管的组装和去组装 ㈡微管的体内装配(动态)
空间控制: 微管组织中心(MTOC)：
是微管形成的核心位点
(始发区),微管的组装由 此开始，常见的动物微 管组织中心为中心体和 纤毛的基体。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
在适当情况下，微管可以在实验室中组装，条件： 1、微管蛋白的浓度，1mg/ml 2、pH值，pH =6.9 3、温度是主要条件，37oC聚合；0oC解聚 4、GTP是微管合成时的供能物质。 5、离子：去Ca2+存Mg2+。
三、微管的组装和去组装 ㈡微管的体内装配(动态)
稳定期
（一）微管的装配过程（体外组装）
+
微管蛋白
微管蛋白
第一节
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
微管家族新成员γ-微管蛋白
γ-微管蛋白位于微管组织中心(MTOC)， 对微管的形成、微管的数量和位置、微管极
性的确定及细胞分裂起重要作用。
第一节
1 、微管蛋白
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
γ-微管蛋白环状复合物
（the γ-tubulin ring complex，γTuRC）
2.微管结合蛋白（MAP） （microtubule associated protein） 是与微管结合的
辅助蛋白，与微 管共存，参与微 管的装配并增加 微管的稳定性。
结构：
碱性微管结合区域
酸性突出区域
第一节
三、微管的组装和去组装
微管本身大多数情况下是不稳定的，以异
二聚体为单位，可自由组装和拆卸即进行装
配和去装配，一般用踏车理论模型来进行解 释。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程
微管的极性
+极生长速度快，-极生长速度慢，也就是说微管蛋 白在+极的添加速度高于-极。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
成核期： a ß 二聚体,两端延长成一根原纤维，侧面结合成 片状，加宽至13根原纤维时，卷曲合拢成中空管状。 聚合期（延长期）：新的二聚体加到微管正端，微管延长。 稳定期：组装、去组装速度相等。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
1963年，采用戊二醛常温固定后，才广泛的地 观察到种类细胞骨架的存在，并正式命名为一种 细胞器。
第九章 细胞骨架
微管 细 胞 骨 架
中等纤维 微丝
第九章 细胞骨架
广义上的细胞骨架还包括核骨架、核纤层和细胞外基质
第一节
微 管 (microtubules)
微管是由微管蛋白装配成细长的、具有一定刚性的圆管 状结构。微管参与细胞形态的维持、某些细胞结构的形成、胞 内膜性细胞器的定位、细胞运动、胞内物质运输和细胞分裂等。
第一节
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
1. 微管蛋白 (450aa) 微管蛋白(455aa) 2个GTP结合位点。
微 管 蛋 白
异二 聚体
二价阳离子结合位点。 秋水仙素、长春花碱结 合位点。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
微管装配基本单位
第一节
1 、微管蛋白
微 管 (microtubules)
一、微管的化学组成
三、微管的组装和去组装 ㈡微管的体内装配(动态)
微管在细胞中的组装主要是在 γ微管蛋白环形复合体，它可刺
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踏 车
（一）微管的装配过程（体外组装）
微管的组装与去组装：踏车现象
微 管 (microtubules)
二、微管的形态结构
微管的形状： 13条原纤维组成中空的管状结构，内 径15nm，厚5nm,直径24~26nm。
微 管 的 存 在 二联管 形 式
单管
胞质中分散或成束
主要分布于纤毛、鞭 毛杆
三联管
主要分布于中心粒及鞭 毛和纤毛的基体中
第一节
微 管 (microtubules)
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装）
踏车理论(TREAD MILLING) P89
在一定条件下，微管一端装配使微管延长，另 一端去装配微管缩短，当一端装配速度和另一 端解聚速度相同时，微管的长度保持稳定，这 种现象称为踏车现象。
三、微管的组装和去组装 （一）微管的装配过程（体外组装） 1972年,Weisenberg从小鼠脑组织中分离 出微管蛋白,并在体外组装微管成功. 通过微管的体外组装，可以更好的研究微 管的组装机理及影响微管组装的因素。