第九章 细胞骨架 1104[可修改版ppt]

微管末端具不稳定行：生长和萎缩
◆微管相关蛋白
微管相关蛋白（microtubule associated proteins MAPs）分子至少包含一个结 合微管的结构域和一个向外突出的结构域。突出部位伸到微管外与其它细 胞组分（如微管束、中间纤维、质膜）结合。主要功能是：①促进微管聚 集成束；②增加微管稳定性或强度；③促进微管组装
Kinesin和Dynein介导的细胞内物质运输模型
◆纤毛和鞭毛的结构与功能
• 结构组成： （1）二联体: A、B微管； （2）内外臂: 动力蛋白构成
（实为ATP酶） （3）中央微管和鞘 • 连接蛋白：二联体微管的连
桥及中央微管的横桥之中。
◆纺锤体与染色体运动
染色体运动机制示意图
微管与微丝的比较
微绒毛形态的维持
微丝与细胞运动
变形虫的胞质运动 胞吞、胞吐作用等。 微丝参与细胞分裂
◆肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达
微管依赖型驱动蛋白
① 分子马达： 动力蛋白
微丝依赖型肌球蛋白
② 肌球蛋白
II型肌球蛋白
非传统型肌球蛋白p275
③肌球蛋白与微丝互作
◆肌细胞的收缩运动
① 肌纤维的结构p277
② 肌纤维运动的调节
第九章 细胞骨架 1104
微丝：确定细胞表面特征，控制细胞运动和收缩 微管：确定细胞器位置和作为膜泡运输的导轨 中间纤维：使细胞具有张力和抗剪切力。
◆微丝的组成及组装
ATP
★微丝的结构与成分
①肌动蛋白
肌动蛋白单体 纤维状肌动蛋白
②肌动蛋白保守性
项链模型
★微丝的组装及动力学特征
① 成核反应 ② 纤维延伸 ③ 组装动态调节
• 丝
形态结构
化学组成
微管
微
中空管状纤维 微管蛋白二聚体
实心细纤 肌动蛋白
组装
二聚体 微管
原纤维 G-肌动蛋白 F-肌动蛋白
功能
支架、细胞器运动、
物Байду номын сангаас运输
动、肌肉收缩、
支架、 细胞
三.中 等 纤 维.
1.结构：实心，纤维状
中等纤维蛋白分子结构的共同 特点是拥有一个约３１０个氨 基组成的α－螺旋杆状区，杆 状区两端分别是非螺旋的头部 （氨基端）和尾部（羧基端）
• 如此循环
课堂讨论
肌动蛋白 肌动蛋白纤维 肌球蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白
微管：确定细胞器位置和作为膜泡运输的导轨
◆微管的结构与成分
◆微管的组装与去组装
① 成核反应 ② 纤维延伸 ③ 组装动态调节
④ 特异性药物：秋水仙素，紫杉醇，长春花碱
微管纤维
◆微管组织中心（MTOC）
起始微管成核，促进微管延伸的细胞结构-------MTOC
驱动蛋白介导的转运活动示意图
※胞质动力蛋白p295
★需ATP提供能量。 ★ 是由两条轻链和两条重链构成 的四聚体，外观象两颗樱桃合并。 通过结合和水解ATP，导致颈部 发生构象改变，使两个头部交替 与微管结合，从而沿微管“行 走” 。 ★介导微管正极向负极物质运输
Kinesin and Dynein
3.组装
多肽分子（２对超螺旋）
二聚体
四聚体
原丝 二根
原纤维
四根
中等纤维
4.中等纤维的功能
（1）信息传递的功能 (2)骨架功能 （3）增强细胞抗机械压力 的能力
小结 细胞骨架的分布
• 微管主要分布在核 周围, 并呈放射状 向胞质四周扩散。
• 微丝主要分布在细 胞质膜的内侧。
• 中间纤维则分布在 整个细胞中
◆微管的功能
①维持细胞形态
②细胞内运输 与微管结合而起运输作用的马达蛋白有两大类：
※驱动蛋白kinesin
★需ATP提供能量。 ★ 是由两条轻链和两条重链构成的四聚体，外观具有两个球形的头、一个螺旋状 的杆和两个扇子状的尾。通过结合和水解ATP，导致颈部发生构象改变，使两个 头部交替与微管结合，从而沿微管“行走” 。据估计哺乳动物中类似于kinesin的 蛋白超过50余种。 ★介导微管负极向正极 物质运输
本课小结：
• 细胞骨架的概念、细胞骨架的功能 • 微丝、微管的形态结构特点及化学组成 • 微丝、微管的功能 • 微丝、微管的主要作用药物 • 中心粒的结构、组成和功能 • 纤毛和鞭毛结构的特点
2.中等纤维的类型
角蛋白：为表皮细胞特有，形成头发、指甲等 坚韧结构。
结蛋白：存在于肌肉细胞中，主要功能是使肌 纤维连在一起。
胶质原纤维酸性蛋白：存在于星形神经胶质细 胞和许旺细胞。起支撑作用。
波形纤维蛋白：存在于间充质细胞及中胚层来 源的细胞中。
神经纤丝蛋白：提供弹性使神经纤维易于伸展 和防止断裂。
是微管进行组装的区域，都具有γ微管球蛋白 ，如：中心体、鞭毛基体。
① 中心体 ② 鞭毛基体
γ微管球蛋白
中心体上生成微管的示意图
微管装配的过程与踏车现象
◆微管的动力学性质
① 在细胞周期中，细胞内的微管经历着动 态组装和去组装，在间期和分裂期， 其分布或组织形式存在很大的差异。
② 不同部位的微管其稳定性差异很大。因 此细胞内的微管又可以分为稳定微管 和不稳定微管两类。
肌动蛋白单体 肌动蛋白寡聚体
ATP，Mg Na，K
Na，K
Arp2/3…
④ 特异性药物：细胞松弛素，鬼笔环肽
◆微丝网络动态结构的调节与细胞运动
① 非肌细胞微丝结合蛋白 p269
② 微丝与细胞特殊结构
分裂环 细胞皮层 应力纤维 微绒毛
细胞伪足
③ 微丝与细胞运动
胞质环流
阿米巴运动 如何运动？
变皱褶 吞噬
原肌球蛋白
肌球蛋白结合位点
肌钙蛋白
p278
③ 肌肉收缩模型p279
• 肌球蛋白结合ATP，引 起头部与肌动蛋白纤 维分离；
• ATP水解，引起头部与 肌动蛋白弱结合；
• Pi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；
• ADP释放ATP结合上去， 头部与肌动蛋白纤维分离。