1知识点汇总细胞骨架

细胞生物学知识点汇总

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II 细胞骨架知识点汇总:

核心知识点(约占考试总分值的60%）：１７2０25 ２9 ３2 41 ４4 45 4９51

普通知识点(约占考试总分值的30%）：３9 １1 12 1416 １718 19 2３2６２8 30 31３5 37 38 39 ４347 48 50 5４

扩展知识点（约占考试总分值的1０%):２ 4 5 6 8 10131５2１22 2４27 ３334 3640 ４2 ４６525３55

1 细胞骨架（cyｔosｋeleton）的定义与种类：

定义：细胞骨架是贯穿整个细胞的复杂的纤维状蛋白网络结构

细胞内有三种类型的细胞骨架,分别是微丝(micｒofilamｅnｔ,ＭF),微管（micｒo ｔｕｂule,MT)和中间丝（inｔerｍedｉａte ｆiｌａｍｅnｔ,ＩF）。

2肌动蛋白(aｃｔｉn）的种类及分布

真核细胞内的肌动蛋白主要分为三大类,名称及分布情况如下:

α肌动蛋白

主要存在于肌肉细胞的收缩性结构中，目前已发现的四种α肌动蛋白分别属于横纹肌、心肌、血管平滑肌和肠道平滑肌。

β肌动蛋白

存在于所有种类的细胞内,是细胞内绝大部分微丝骨架的基本组分。

γ肌动蛋白

在所有细胞内都有分布,主要存在于与应力纤维相关的结构中。

3微丝的组成与极性

A微丝由肌动蛋白单体聚合而成。

Ｂ肌动蛋白是一种球状蛋白,其三维构象具有一道很深的裂缝,在裂缝内部有一个核苷酸结合位点（可与ATP或AＤP结合）和一个二价阳离子结合位点（可与Mg２+或Ca2＋结合）。

C 肌动蛋白单体聚合形成螺距为3６nm（7个单体分子)的双股螺旋状微丝纤维。每个肌动蛋白单体都与四个其他肌动蛋白单体紧密相邻。

D 微丝中的所有肌动蛋白单体分子的缝隙开口端或缝隙底部都朝着同一方向排列,因此整个微丝纤维具有极性。缝隙开口端指向的是微丝的负极（mｉnuｓe ｎd),缝隙底部指向的是微丝的正极(plｕs ｅnｄ)。

4 微丝和微管的正负极的定义

对于微丝和微管的极性,人们习惯性的以同等条件下蛋白单体分子在纤维末端组装和去组装的速度大小来定义。速度快的是正极，速度慢的是负极。

5 胞外微丝组装反应的动力学过程

A 试管中的微丝组装需要的反应组分包括:G-acｔin，ＡTＰ,Mg2+,Ｋ+，Na+

B 微丝的组装和去组装是一对可逆反应。反应平衡点受外部反应环境影响。

Ｃ在存在Ｍｇ2+且Ｋ＋、Na+较高的环境里,微丝趋向于聚合。在存在Cａ2+且K ＋、Na+较低的环境里微丝趋向于解聚。

D 单体肌动蛋白以Ｇ－aｃｔiｎ表示(G foｒgｌobal)，结合在微丝中的肌动蛋白以Ｆ－aｃtin表示(Ｆfor fｉbｒous)。

F 反应过程中C G-acｔin不断减小，C F-aｃtiｎ不断增加，直到达到平衡点。平衡点处

定义为整个反应的临界浓度C c（cｒitｉcal concｅｎｔration)。

的C G-

ａctiｎ

G 反应共分三个阶段：延迟期,是发生成核反应的时期，在此时期内数个肌动蛋白单体分子自发聚合成为可供进一步延伸的“核”，是整个反应的限速步骤;延长

期,是微丝快速组装的时期，C G-act

ｉｎ>C c,聚合反应速度>解聚反应速度；稳定期，是反应达到平衡点之后的时期,C G-

=C c,聚合反应速度=解聚反应速度；

ａctｉｎ

6 核苷酸ＡTＰ/AＤP在微丝组装中的作用

A肌动蛋白本身也是一种ATP酶，能够水解与之结合的ATP分子使之转变为ADP，肌动蛋白的ATP酶活性只有在其组装到微丝末端之后才开始生效。

B在游离状态下肌动蛋白分子与ATＰ的亲和力远高于ADP，与肌动蛋白结合的AＤＰ分子很容易被ATＰ分子所替换,因此游离状态下的肌动蛋白携带的核苷酸分子以AＴP为主。

C带有ＡTＰ的肌动蛋白更容易发生聚合反应,带有ADP的肌动蛋白更容易发生解聚反应。

D细胞中的微丝组装时新组装上去的肌动蛋白总是携带AＴP分子的,该ATP分子在停留一段很短的时间后即被水解为ADP,在水解发生前新的携带AＴP分子的肌动蛋白单体已经在末端聚合,使得整根微丝最前端的几个肌动蛋白总是携带ATP的，这样的末端定义为T型末端。

Ｅ细胞中微丝的去组装总是发生在末端肌动蛋白携带ADP的时候，这样的末端定义为Ｄ型末端。

F细胞内的D型微丝末端主要是由于负极端成核蛋白的脱落形成的。

７微丝组装的踏车行为（treaｄmilling)

A理论上如果没有ATP水解为ADＰ的过程,那么微丝组装时正极和负极的Cc是相等的。在实际反应过程中由于有ATP水解过程的存在,正负极反应的Ｃc不再相等，Ｃｃ+＜Cc-。

B当反应环境里Cc+

Ｃ在试管内的微丝组装反应的总Cc介于正负极Cｃ之间,因此试管内聚合反应达到平衡期之后实际上发生的是踏车反应。正极端的聚合速度等于负极端的解聚速度。

D 踏车行为是细胞内微丝动态组装和去组装的主要形式之一。

8影响微丝组装的药物

A 细胞松弛素（cytochalａsin)：能够切割微丝并与游离的末端结合,结合后能够阻止新的肌动蛋白单体分子在末端的组装,同时并不影响末端肌动蛋白分子的解离。因此细胞松弛素的总体效果是促进微丝解聚。

Ｂ鬼笔环肽（phaｌloiｄin）:与微丝中的肌动蛋白（F-ａcｔｉn)结合,阻止其解离。总体效果是阻断微丝解聚，稳定微丝。

９微丝网络结构的调节方式

细胞内微丝网络结构的调节主要是通过各种微丝结合蛋白的共同作用来实现的。

1０细胞内微丝结合蛋白的种类

有六大类，分别是肌动蛋白单体结合蛋白，成核蛋白与加帽蛋白，延伸保护蛋白,交联蛋白，割断及解聚蛋白，马达蛋白。

11 肌动蛋白单体结合蛋白的种类及作用

Ａ胸腺素β4（thymｏsｉn β４）:与肌动蛋白单体结合并封闭其发生聚合反应的位点,其作用是维持细胞内游离态肌动蛋白库的总容量远大于微丝组装反应的临界浓度,有利于细胞大规模组装微丝的快速启动。

B 前纤维蛋白（ｐｒofiｌin）：只与肌动蛋白单体的正极端（底部)结合,抑制其在微丝负极端的聚合,不影响其在微丝正极端的聚合。因此前纤维蛋白的作用是增加微丝组装反应的极性，促进正极端的生长。

12 成核蛋白与加帽蛋白

A 成核蛋白:成核蛋白包括Arp2 Arp３和与之相关的其他几种蛋白质,这些蛋白共同组成Ａｒp2/3复合物。

Arp2和Arp3在结构上与肌动蛋白单体分子极其相似,在复合物中形成异源二聚体，肌动蛋白单体以Arp２/3异源二聚体为基点开始新微丝的组装。

Aｒp2/3复合物的组装受到胞内信号转导系统的控制。可以凭空出现,诱发新的微丝的组装。也可以在微丝快速生长的T型末端处组装,诱导微丝的分叉生长。

Ａｒp２／3复合物的存在具有稳定微丝负极的作用,一但Aｒp2/3从微丝末端脱落,暴露出来的负极D型末端会迅速降解。

B 加帽蛋白:在微丝停止生长之后,与正极端结合并使其稳定的一类蛋白质。