第十章细胞骨架复习题

第十章细胞骨架

基本内容介绍：

细胞骨架使指真核细胞中蛋白纤维网架体系。广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。狭义的细胞骨架仅指细胞质骨架。

微丝，又称肌动蛋白纤维，是指真核细胞中由肌动蛋白组成，直径为7nm的骨架纤维，参与肌肉收缩、变形运动和胞质分裂等活动。

微管是由微管蛋白装配成的长管状细胞骨架结构，平均外径为24nm，对低温、高压和秋水仙素敏感。细胞内微管呈网状或束状分布，并能与其他蛋白共同装配成方垂体、基粒、中心粒、鞭毛、纤毛、轴突和神经管等结构，参与细胞形态的维持、细胞运动和细胞分裂。

中间纤维的直径为10nm，介于粗肌丝，主要有：角蛋白纤维、波形蛋白纤维、结蛋白纤维、神经元纤维、神经胶质纤维等，其分布具有组织特异性，与细胞分化有关。

细胞核骨架是存在于细胞核内的以蛋白成分为主的纤维网架体系。狭义的核骨架仅指核内基质，即细胞核内除核膜、核纤层、染色质、核仁和核孔复合体以外的以纤维蛋白成分为主的纤维网架体系；广义的核骨架包括核基质、核纤层和核孔复合体。核骨架与基因的复制机表达、细胞核及染色体的构建有关。

染色体支架是指染色体中由非组蛋白构成的骨架，与染色体高级结构有关，DNA放射环的根部结合在染色体支架上。核纤层是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维网络，核纤层由1~3种核纤层蛋白多肽组成。核纤层蛋白是中间纤维蛋白家族的成员。

学习要求：

1.掌握微丝、微管和中间纤维的构成成分、结构、装配及其功能。

2.了解微丝、微管和中间纤维三者在构成细胞骨架中的关系。

3.了解核基质、染色体支架和核纤层的构成概况以及它们之间的关系（不作为考核内容）本章的重点：

1.微丝、微管、中间纤维的结构、装配和功能。

2.核基质的功能以及染色体支架与染色体结构的关系。

本章的难点：

1.肌肉的构成与收缩，微管的装配与功能、中间纤维的结构和装配

2.核基质的构成、功能以及与染色体支架的关系。

本章的基本概念：

1.细胞骨架指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。细胞骨架概念有狭义和广义之分。狭义

的细胞骨架概念指细胞质骨架，包括微丝、微管、中间纤维；广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。

2.微丝又称肌动蛋白纤维，指真核细胞中有肌动蛋白组成，直径为7nm的骨架纤维，是

细胞质骨架的重要组成部分。

3.踏车现象指像微丝、微管这样的极性细胞结构，在一定条件下，表现出在其一端因加

上结构单位而延长，而另一端因亚单位脱落而缩短的现象。

4.鬼笔环肽是一种由毒蕈产生的双杆肽，与微丝有强亲和力作用，使肌动蛋白纤维稳定，

抑制解聚，且只与F肌动蛋白结合，而不与G肌动蛋白结合，荧光标记的鬼笔环肽可清晰的显示细胞中的微丝。

5.应力纤维是真核细胞内广泛存在的由微丝束构成的较为稳定的纤维结构。电子显微镜

观察表明，应力纤维是一类长而直的纤维，常常与细胞的长轴大致平行并贯穿细胞全长。

应力纤维有大量平行的微丝束构成，这些微丝具有极性，一端与质膜特定部位的点状接触相连，另一端则插入到细胞质中的另一个点状接触或与中间丝结合。应力纤维在细胞形态发生、细胞分化和组织的形成等方面具有重要的作用。

6.胞质分裂环是有丝分裂末期，两个即将分裂的子细胞之间产生的一个收缩环，他由大

量平行排列的微丝组成，是分裂末期胞质中肌动蛋白装配成的。他在胞质分裂过程中起重要作用，在胞质分裂完成后，此收缩环即消失。

7.阿米巴运动指像变形虫或哺乳动物的吞噬细胞那样，在运动时，不断地伸出和收回长

长的尾足，从而在富者的基质表面移动。这种运动与肌动蛋白的溶胶和凝胶状态及其转化有关。

8.变皱膜运动体外培养的脊椎动物的成纤维细胞在基质表面的位移，过去一直认为是阿

米巴运动，实际上它们的机制是不同的。成纤维细胞的位移涉及一些更为复杂的过程和更精细的结构，运动速度也慢得多，其运动过程是首先伸出扁平片状伪足，片状伪足与基质之间形成一些不连续的接触点，即粘着斑。与此同时，那些未形成粘着斑的片足或微刺则缩回细胞，通常是缩回到细胞的背部，这种运动即为变皱膜运动。

9.微管是存在于所有真核细胞中由微管蛋白装配成的长管状细胞器，平均外径24nm，

通过亚单位的装配和去装配能改变其长度。是细胞骨架的重要组成部分，参与细胞形态的维持、细胞运动和细胞分裂。

10.微管组织中心指微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的发生处。它不但决定微

管的装配，而且还决定微管的极性。如动物细胞的中心体即为其微管组织中心。

11.中间纤维指细胞骨架中直径(10nm)介于粗肌丝和细肌丝之间的一种纤维结构,其成分比

微丝和微管复杂。中间纤维也没有极性。

12.中间纤维结合蛋白是一类在结构上和功能上与中间纤维有密切联系，但其本身不是中

间纤维结构组分的蛋白。

13.细胞核骨架是存在于真核细胞核内的以蛋白质成分为主的纤维网架体系，细胞核骨架

的概念有狭义和广义之分，狭义的仅指核内基质，即细胞核内除核膜、核纤层、染色质、核仁、核孔复合体以外的以纤维蛋白为主的纤维网架体系；广义的核骨架包括核基质、核纤层和核孔复合体。

14.染色体骨架指染色体中由非组蛋白构成的结构支架。骨架四周是DNA放射环；DNA

放射环的根部结合在染色体骨架上。染色体骨架的功能是在维持中起染色体的基本形状和将DNA组织成染色体方面起重要作用。

问答题：

1.细胞骨架研究的历史与现状

早在1924年，在光学显微镜下首先发现了细胞内有一些粗而直的纤维，被命名为应力纤维，1928年，Klotzoff提出了细胞骨架的原始概念。40年代后期，有人从原生质胶态转变的现象推测，在细胞质可能存在着一种蛋白质纤维的网架。1954年，在超薄切片的电镜观察中首次看到了微管。但由于长期以来电镜研究中都是以锇酸或高锰酸钾在0~4℃固定材料，这使得骨架系统的大部分都遭到破坏，直到1963年，采用戊二醛并在室温下固定的方法以后，才广泛地观察到各类骨架纤维的存在。真正把它们当作一类细胞器并命名为细胞骨架，则是在60年代后期才开始的。

20世纪60年代后期到80年代初，免疫荧光显微术，各种专门化和改进的电镜技术及体外装配技术，曾经对骨架的研究起了很大的推动作用，并且至今仍然起重要作用。此外，显微注射、特异性药物的应用等技术也提供了可贵的资料。近年来发展的录像增强反差纤维镜技术是将微分干涉显微镜、相差显微镜或荧光显微镜获得的图像经放大提高亮度后，用高灵敏度摄像机摄取并输入计算机，经过数字化处理，增强反差，减低背景，在显示出来或直接贮存起来。这种方法可以使光学显微镜的分辨率提高一个数量级，从而可以看到单根的纤维，特别是他可以观察不固定、不染色的活标本，这对于研究以运动为主要功能的细胞骨架来说，显然具有重要意义。此外，胶体金标记的免疫电子显微镜技术，加上单克隆抗体技术的日臻成熟，使得各种骨