第八节-细胞骨架

NH2
NH2 NH2
NH2 NH2 COOH COOH
单体 二聚体
四聚体
原丝
八聚体
中等纤维
COOH
COOH COOH
COOH COOH NH2 NH2
单体
二聚体 超螺旋 四聚体
原丝
八聚体 原纤维
中等纤维
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中等纤维装配的特点:
1.相邻螺旋中的-螺旋式是反向平行排列,两端 对称，故中等纤维无极性。
2.中等纤维遵循半分子长度交错的原则进行组 装。
3.中等纤维的体外组装既不需要其它蛋白质参 与，也不需要核苷酸的或结合蛋白的辅助。
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4.中等纤维在体内组装时,中等纤维蛋白绝大 部分已装配成中等纤维，而微管或微丝组装时只 有30%的蛋白分子处于组装状态。
5.中等纤维蛋白即可形成同种聚合体，也可 形成异聚合体。
6.中等纤维头尾区起着稳定中等纤维核连接 其他结构的作用。
五、中等纤维与医学
1.中等纤维与肿瘤的鉴别诊断 2.中等纤维与某些先天性畸形的诊断
30
第四节 微管组成的细胞器 一、中心粒
光镜:中心体
中心体
中心粒 中心粒旁基质
细胞核
31
微管构成的纺锤体
32
（一）中心粒形态结构
中心粒由微管组成,成对互相垂直的圆柱小体。圆 柱小体的横切面由九组微管环绕而成，每组微管又由A、 B、C三联管斜行排列,形成了风车状。其化学成分是微 管蛋白和鸟苷酸。
微管
微丝 中等纤维
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一、中等纤维的类型
类型:根据中等纤维氨基酸序列的相似性,分为6 种类型。
分布:细胞内主要在细胞核周围;相邻的上皮细胞之 间的桥粒处；神经细胞轴突内。
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二 、中等纤维的基本结构
中等纤维蛋白受控于一个多基因家族,具有高度同
源性。 中等纤维蛋白
-螺旋杆状区: 310个aa(I-IV型和 VI型IF）
微丝是由肌动蛋白组成的实心纤维细丝;直径约6～ 7nm ,比微管细，更具有弹性，细胞中的微丝可成束、成 网或纤维状，是可变的结构。
12
一、微丝的结构与化学组成
（一）形态结构 微丝是一种纤维状结构,直径7nm，长短不 定。可分散存在，也可聚集成束或交联成网。
微丝纤维结构模型
（二）化学成分 基本成分是肌动蛋白。
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肌肉收缩图解
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影响微丝聚合与解聚的特异性药物
细胞松弛素B:特异性的破坏微丝组装。 鬼笔环肽：促进微丝聚合,稳定微丝所形成的纤维。
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第三节 中等纤维
中等纤维（ intermediate filament, IF）: 直径介与微管与微丝之间的纤维,直径为8nm ～10nm。 IF结构稳定:既不受秋水仙素也不受细胞松弛B素 影响,并且也没有极性。
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中心粒形态结构的电镜照片
中 心 粒
34
中心粒
35
（二）中心粒的功能
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中等纤维结合蛋白 （intermediate filament-associated protein, IFAP） 有一些蛋白虽不是中等纤维蛋白,但在结构和功能 与中等纤维蛋白有密切关系，将这类蛋白称为中等纤维 结合蛋白。
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四、中等纤维的功能
1.维持细胞器的空间定位 2.增强细胞的机械强度 3.参与桥粒与半桥粒的形成 4.与细胞的分化有关
微丝（红色荧光） 微管(黄色荧光）
5
第一节 微 管（microtubule)
一、微管的结构与化学组成
（一）形态结构
微管横断面
中空圆柱状,横断面 由13根原纤维围绕而成，
2
1
3
13
4
12
5
原纤维由微管蛋白构成。
11 10 9
6 7 8
15nm
24-26nm
5-9nm
6
类型:单管、二联管、三联管
131 2 34
18
1.核化蛋白 2.单体隐蔽பைடு நூலகம்白 3.封端蛋白（end-blocking protein） 4.单体 聚合蛋白 5.微丝解聚蛋白 6.交联蛋白 7.纤维切断蛋白 8.膜结合蛋白
19
四、微丝的功能
1.构成细胞的支架 2.参与细胞的运动 3.参与细胞分裂 4.参与肌肉收缩 5.参与细胞内物质运输 6.参与受精作用
8
三、微管结合蛋白(microtubule-associated
protein, MAP）
参与微管的组成,调节微管的特异性，将微管与有 关细胞器相连。
微管结合蛋白组成: 1.碱性的微管结合结构域。 2.酸性的突出结构域。 微管结合蛋白作用: 1.抵抗解聚、稳定微管、在体外加速微管蛋白聚合。 2.调节微管与其他细胞成分的相互关系。
或356个aa (V型IF)
共同结构域
头部
（N-端）
非螺旋区 头部（N-端）
尾部（C-端）
杆状 区
尾部
（C-端）
N-端
1A -螺旋
35
L1 连 接 区
8-14
1B -螺旋
101
L12
连 接
区 2A -螺旋 9
8
L2
连 接 区
16-17
2B -螺旋
121
中等纤维分子结构模型
C-端
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三 、中等纤维的组装
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二、微丝结合蛋白
不同的微丝结合蛋白可与微丝结合,影响微 丝的形态和功能、组装和去组装，还能控制微丝 与微管或其他细胞器的连接。
14
三、微丝的组装
肌动蛋白 G-肌动蛋白
（球状肌动蛋白） 单体
F-肌动蛋白 (纤维状肌动蛋白)
多聚体
15
微丝的组装及微丝踏车现象
16
肌动蛋白的踏车行为
17
细肌丝的组成
9
四、微管的功能
1.维持细胞形态 2.参与细胞内物质运输 3.维持细胞器的空间定位分布 4.构成纺锤体 5.作为中心粒、鞭毛和纤毛基本结构成分
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五、微管与医学
1.微管的减少是肿瘤细胞的一个重要特征。 2.被病毒感染的细胞内微管增多。 3.微管遗传性疾病:早老性痴呆病。
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第二节 微 丝(microfilament)
第八章 细胞骨架
Cytoskeleton
1
第一节 微管 第二节 微丝 第三节 中等纤维 第四节 微管组成的细胞器
2
细胞骨架（cytoskeleton）: 是由位于细胞质的蛋白质纤维组成的网架 系统。包括微管、中等纤维、微丝。
3
细胞骨架模式图
微管 中等纤维
微丝
线粒体 核糖体
内质网
4
电镜下示细胞骨架
12
5
11 10 9
876
单管
A
B
二联管
（二）化学成分
A
B
C
三联管
微管的化学成分: 微管蛋白 微 管 蛋 白 种类： 、 、微管蛋白
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二、微管的组装
微 管 横 断 面
2
1
3
13
4
12
5
11 10 9
6 7 8
微管蛋白
聚 合
异首 二位
原纤维
微管蛋白
聚 相 （13） 体连
微管
微管蛋白:参与微管组装的初始区域,即 微管核心复合物。