细胞骨架 (2).ppt

关于细胞骨架(2)现在学习的是第1页，共33页 细胞骨架细胞骨架细胞骨架细胞骨架是由是由是由是由蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维交织而成交织而成交织而成交织而成的的的的立体网架立体网架立体网架立体网架结构，充满整个细胞质结构，充满整个细胞质结构，充满整个细胞质结构，充满整个细胞质空间，与外侧的细胞膜和内侧的核空间，与外侧的细胞膜和内侧的核空间，与外侧的细胞膜和内侧的核空间，与外侧的细胞膜和内侧的核膜存在一定的结构联系，以保持细膜存在一定的结构联系，以保持细膜存在一定的结构联系，以保持细膜存在一定的结构联系，以保持细胞特有的形状并与细胞运动、胞内胞特有的形状并与细胞运动、胞内胞特有的形状并与细胞运动、胞内胞特有的形状并与细胞运动、胞内物质运动等有关。物质运动等有关。物质运动等有关。物质运动等有关。现在学习的是第2页，共33页细细细细 胞胞胞胞 骨骨骨骨 架架架架微微微微 管管管管 (MT)(MT)(MT)(MT)微微微微 丝丝丝丝 (MF)(MF)(MF)(MF)中间纤维中间纤维中间纤维中间纤维 (IF)(IF)(IF)(IF)（细胞膜）（细胞膜）（细胞膜）（细胞膜）（微（微（微（微 丝）丝）丝）丝）（线粒体）（线粒体）（线粒体）（线粒体）（中间纤维）（中间纤维）（中间纤维）（中间纤维）（内质网）（内质网）（内质网）（内质网）（微（微（微（微 管）管）管）管）（囊（囊（囊（囊 泡）泡）泡）泡）现在学习的是第3页，共33页(microtubule，MT)现在学习的是第4页，共33页微管组装微管组装的基本结构的基本结构单位单位15nm一、微管的结构与化学组成一、微管的结构与化学组成1.1.微管的形态结构微管的形态结构微管的形态结构微管的形态结构 25nm5nm12345678910121311微微管管横横断断面面中空长管状结构，直形或弧形。中空长管状结构，直形或弧形。有极性有极性。2.2.微管的化学组成微管的化学组成微管的化学组成微管的化学组成微微管管蛋蛋白白 微管蛋白：微管蛋白：球形，球形，55KD 55KD，450aa450aa 微管蛋白：微管蛋白：球形，球形，55KD 55KD，550aa550aa 微管蛋白微管蛋白 微管蛋白微管蛋白异二聚体异二聚体聚合聚合首尾相连首尾相连原纤维原纤维微管微管纵向排列纵向排列1313根原纤维根原纤维现在学习的是第5页，共33页概概概概 念：念：念：念：是一类可与微管结合并与微管蛋白是一类可与微管结合并与微管蛋白是一类可与微管结合并与微管蛋白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质；共同组成微管系统的蛋白质；共同组成微管系统的蛋白质；共同组成微管系统的蛋白质；主要类型：主要类型：主要类型：主要类型：MAP1MAP1MAP1MAP1、MAP2MAP2MAP2MAP2、MAP4MAP4MAP4MAP4、tautautautau蛋白蛋白蛋白蛋白主要功能：主要功能：主要功能：主要功能：稳定微管的结构和促进微管的聚合；稳定微管的结构和促进微管的聚合；稳定微管的结构和促进微管的聚合；稳定微管的结构和促进微管的聚合；增加微管装配的起始点和提高起始装配速度。增加微管装配的起始点和提高起始装配速度。增加微管装配的起始点和提高起始装配速度。增加微管装配的起始点和提高起始装配速度。3.3.微管结合蛋白微管结合蛋白微管结合蛋白微管结合蛋白现在学习的是第6页，共33页二、微管的存在形式二、微管的存在形式12345678910111213 单管单管 AB二联管二联管 ABC三联管三联管（1313根原纤维）根原纤维）（2323根原纤维）根原纤维）（3333根原纤维）根原纤维）现在学习的是第7页，共33页 1.1.微管的体外组装微管的体外组装微管的体外组装微管的体外组装+-踏车现象：踏车现象：在一定条件下，在一定条件下，微管一端发生装配使微管延微管一端发生装配使微管延长，而另一端发生去装配而长，而另一端发生去装配而使微管缩短的现象。使微管缩短的现象。三、微管的组装和极性三、微管的组装和极性19721972年年年年WeisenberyWeisenbery小鼠小鼠小鼠小鼠分离微分离微分离微分离微管蛋白管蛋白管蛋白管蛋白体外组装体外组装体外组装体外组装现在学习的是第8页，共33页(1)(1)(1)(1)温度温度温度温度：温度超过：温度超过：温度超过：温度超过20202020有利于组装，低于有利于组装，低于有利于组装，低于有利于组装，低于4444引起分解。引起分解。引起分解。引起分解。(2)(2)(2)(2)药物药物药物药物：秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素和和和和长春花碱长春花碱长春花碱长春花碱引起分解，引起分解，引起分解，引起分解，紫杉醇促进组装。紫杉醇促进组装。紫杉醇促进组装。紫杉醇促进组装。(3)(3)(3)(3)离子离子离子离子：CaCaCaCa2+2+2+2+低时促进组装，高时引起分解。低时促进组装，高时引起分解。低时促进组装，高时引起分解。低时促进组装，高时引起分解。2.2.影响微管体外组装的因素影响微管体外组装的因素影响微管体外组装的因素影响微管体外组装的因素现在学习的是第9页，共33页3.3.微管的体内组装微管的体内组装微管的体内组装微管的体内组装微管的体内组装除遵循体外组装规律外，还呈现以下特点：微管的体内组装除遵循体外组装规律外，还呈现以下特点：微管的体内组装除遵循体外组装规律外，还呈现以下特点：微管的体内组装除遵循体外组装规律外，还呈现以下特点：2.2.2.2.有严格的时空限制。有严格的时空限制。有严格的时空限制。有严格的时空限制。时间时间-细胞生命活动的特殊时刻（如：纺锤丝微管的聚合和解聚发细胞生命活动的特殊时刻（如：纺锤丝微管的聚合和解聚发 生在细胞分裂期）；生在细胞分裂期）；空间空间-微管聚合从特异性位点开始，主要是中心体和纤毛的基体，微管聚合从特异性位点开始，主要是中心体和纤毛的基体，称微管组织中心（称微管组织中心（microtubule organizing center,MTOCmicrotubule organizing center,MTOC）1.1.1.1.聚合速率高于体外组装；聚合速率高于体外组装；聚合速率高于体外组装；聚合速率高于体外组装；现在学习的是第10页，共33页四、微管的功能（四、微管的功能（P167-169P167-169）构成细胞的支架，维持细胞的形态，构成细胞的支架，维持细胞的形态，构成细胞的支架，维持细胞的形态，构成细胞的支架，维持细胞的形态，参与细胞内物质运输参与细胞内物质运输参与细胞内物质运输参与细胞内物质运输固定细胞器在细胞中的位置。固定细胞器在细胞中的位置。固定细胞器在细胞中的位置。固定细胞器在细胞中的位置。构成构成构成构成纤毛、鞭毛和中心粒纤毛、鞭毛和中心粒纤毛、鞭毛和中心粒纤毛、鞭毛和中心粒，参与细胞运动；，参与细胞运动；，参与细胞运动；，参与细胞运动；参与染色体的运动，调节细胞分裂；参与染色体的运动，调节细胞分裂；参与染色体的运动，调节细胞分裂；参与染色体的运动，调节细胞分裂；参与细胞内信号转导。参与细胞内信号转导。参与细胞内信号转导。参与细胞内信号转导。1.1.微管的主要功能微管的主要功能微管的主要功能微管的主要功能现在学习的是第11页，共33页电镜：电镜：中心体中心体中心球中心球中心粒中心粒中心粒：圆柱状小体中心粒：圆柱状小体 直径：直径：0.160.160.26um0.26um长度：长度：0.300.300.56um0.56um双心体双心体光镜：光镜：中心体：球状小颗粒中心体：球状小颗粒细胞核细胞核（透明无定形物质）（透明无定形物质）五、由微管组成的细胞结构五、由微管组成的细胞结构1.1.中心粒（中心粒（中心粒（中心粒（centriolecentriole）现在学习的是第12页，共33页ABCABCABCABCABCABCABCABCABC横切面横切面结构图式结构图式：（9 9 3+03+0）横切横切功能功能功能功能在细胞中起微管组织中心的作用，参与有丝分裂。在细胞中起微管组织中心的作用，参与有丝分裂。在细胞中起微管组织中心的作用，参与有丝分裂。在细胞中起微管组织中心的作用，参与有丝分裂。现在学习的是第13页，共33页pp纤毛与鞭毛是伸出细胞表面并纤毛与鞭毛是伸出细胞表面并纤毛与鞭毛是伸出细胞表面并纤毛与鞭毛是伸出细胞表面并能驱动细胞运动的特化结构。能驱动细胞运动的特化结构。能驱动细胞运动的特化结构。能驱动细胞运动的特化结构。pp纤毛与鞭毛在来源和结构上基本相同，纤毛与鞭毛在来源和结构上基本相同，纤毛与鞭毛在来源和结构上基本相同，纤毛与鞭毛在来源和结构上基本相同，少而长的叫少而长的叫少而长的叫少而长的叫鞭毛；鞭毛；鞭毛；鞭毛；多而短的叫多而短的叫多而短的叫多而短的叫纤毛。纤毛。纤毛。纤毛。2.2.纤毛和鞭毛纤毛和鞭毛纤毛和鞭毛纤毛和鞭毛现在学习的是第14页，共33页主杆部主杆部基体部基体部位于纤毛顶端，周围由位于纤毛顶端，周围由9 9条单管组成，并条单管组成，并逐渐减少，直至最终融合。逐渐减少，直至最终融合。顶顶 部部突出于胞外，周围由突出于胞外，周围由9 9组二联管组成，组二联管组成，中央中央2 2根单管，均与纤毛纵轴平行根单管，均与纤毛纵轴平行（结结构图式：构图式：9 2 2）。位于细胞质内，周围由位于细胞质内，周围由9 9组三联管组成，组三联管组成，没有中央单管没有中央单管（结构图式：结构图式：9 3 0）。顶顶 部部主杆部主杆部基体部基体部纤毛纤毛、鞭毛、鞭毛的整体结构的整体结构现在学习的是第15页，共33页 主主 杆杆 部部ABABABABABABABABABC2C1结构图式结构图式：9 2+2二联管二联管中央微管（单管）中央微管（单管）内鞘内鞘外外 臂臂内内 臂臂动位蛋白臂动位蛋白臂BA辐条头辐条头辐条辐条管间连接丝管间连接丝 顶顶 部部 基基 体体 部部现在学习的是第16页，共33页 结构图式：结构图式：9 3+0 基基 体体 部部现在学习的是第17页，共33页广泛存在于所有真核细胞中，广泛存在于所有真核细胞中，广泛存在于所有真核细胞中，广泛存在于所有真核细胞中，以以以以束状束状束状束状或或或或网状网状网状网状分布于细胞质的特分布于细胞质的特分布于细胞质的特分布于细胞质的特定空间位置，其中质膜内侧定空间位置，其中质膜内侧定空间位置，其中质膜内侧定空间位置，其中质膜内侧“皮皮皮皮质区质区质区质区”较密集。较密集。较密集。较密集。(microfilament,MF)(microfilament,MF)现在学习的是第18页，共33页一、微丝的组成一、微丝的组成 基本单位基本单位肌动蛋白肌动蛋白肌动蛋白肌动蛋白(actin)(actin)(actin)(actin)肌动蛋白在细胞中的两种肌动蛋白在细胞中的两种存在形式：存在形式：存在形式：存在形式：球状肌动蛋白球状肌动蛋白(肌动蛋白单体，肌动蛋白单体，G-actinG-actinG-actinG-actin)纤维状肌动蛋白纤维状肌动蛋白(肌动蛋白聚合体，肌动蛋白聚合体，F-actinF-actinF-actinF-actin)具有极性具有极性具有极性具有极性：一端有氨基和羧基的暴露，：一端有氨基和羧基的暴露，：一端有氨基和羧基的暴露，：一端有氨基和羧基的暴露，称为正端，另一端则称为负端。称为正端，另一端则称为负端。称为正端，另一端则称为负端。称为正端，另一端则称为负端。G-actinG-actinG-actinG-actinF-actinF-actinF-actinF-actin现在学习的是第19页，共33页 肌动蛋白结合蛋白有肌动蛋白结合蛋白有肌动蛋白结合蛋白有肌动蛋白结合蛋白有40404040余种；余种；余种；余种；它们从不同水平调控微丝的组装，影响微丝的稳定性、它们从不同水平调控微丝的组装，影响微丝的稳定性、它们从不同水平调控微丝的组装，影响微丝的稳定性、它们从不同水平调控微丝的组装，影响微丝的稳定性、长度和构型；长度和构型；长度和构型；长度和构型；在细胞中控制微丝的形成、交联、盖帽和截断，并在细胞中控制微丝的形成、交联、盖帽和截断，并在细胞中控制微丝的形成、交联、盖帽和截断，并在细胞中控制微丝的形成、交联、盖帽和截断，并可移动细胞中的微丝；可移动细胞中的微丝；可移动细胞中的微丝；可移动细胞中的微丝；包括：包括：包括：包括：原肌球蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白、肌球蛋白肌球蛋白肌球蛋白肌球蛋白、肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白等。等。等。等。肌动蛋白结合蛋白肌动蛋白结合蛋白肌动蛋白结合蛋白肌动蛋白结合蛋白现在学习的是第20页，共33页二、微丝的结构二、微丝的结构（1 1 1 1）由蛋白纤维组成的实心细丝。）由蛋白纤维组成的实心细丝。）由蛋白纤维组成的实心细丝。）由蛋白纤维组成的实心细丝。5-9nm5-9nm5-9nm5-9nm，长短不一。，长短不一。，长短不一。，长短不一。在在在在电镜下，单根微丝呈电镜下，单根微丝呈电镜下，单根微丝呈电镜下，单根微丝呈双螺旋结构双螺旋结构双螺旋结构双螺旋结构，每，每，每，每14141414个个个个球状肌动蛋白分子旋球状肌动蛋白分子旋球状肌动蛋白分子旋球状肌动蛋白分子旋转一圈。转一圈。转一圈。转一圈。（2 2 2 2）微丝具有）微丝具有）微丝具有）微丝具有极性极性极性极性（一端加聚，一端解聚）。（一端加聚，一端解聚）。（一端加聚，一端解聚）。（一端加聚，一端解聚）。5-9nm5-9nm现在学习的是第21页，共33页三、微丝的组装三、微丝的组装G-actinF-actin+-成核期成核期成核期成核期生长期（延长期）生长期（延长期）生长期（延长期）生长期（延长期）平衡期平衡期平衡期平衡期三聚体核心三聚体核心 微丝组装的基本过程微丝组装的基本过程微丝组装的基本过程微丝组装的基本过程现在学习的是第22页，共33页肌动蛋白的踏车行为肌动蛋白的踏车行为肌动蛋白的踏车行为肌动蛋白的踏车行为现在学习的是第23页，共33页（1 1 1 1）ATPATPATPATP是调节微丝组装时动力学不稳定行为的主要因素。是调节微丝组装时动力学不稳定行为的主要因素。是调节微丝组装时动力学不稳定行为的主要因素。是调节微丝组装时动力学不稳定行为的主要因素。（3 3 3 3）影响微丝组装的影响微丝组装的影响微丝组装的影响微丝组装的特异性药物特异性药物特异性药物特异性药物 细胞松弛素细胞松弛素B B：特异性破坏微丝组装；特异性破坏微丝组装；鬼鬼 笔笔 环环 肽肽：稳定微丝、促进微丝聚合。稳定微丝、促进微丝聚合。（2 2 2 2）肌动蛋白结合蛋白对微丝的组装也具有调控作用。）肌动蛋白结合蛋白对微丝的组装也具有调控作用。）肌动蛋白结合蛋白对微丝的组装也具有调控作用。）肌动蛋白结合蛋白对微丝的组装也具有调控作用。微丝组装的动态调节微丝组装的动态调节微丝组装的动态调节微丝组装的动态调节现在学习的是第24页，共33页四、微丝的功能（四、微丝的功能（P173-177P173-177）1.1.构成细胞的支架，维持细胞的形态；构成细胞的支架，维持细胞的形态；构成细胞的支架，维持细胞的形态；构成细胞的支架，维持细胞的形态；2.2.参与细胞运动；参与细胞运动；参与细胞运动；参与细胞运动；3.3.参与细胞质的分裂；参与细胞质的分裂；参与细胞质的分裂；参与细胞质的分裂；4.4.参与受精作用；参与受精作用；参与受精作用；参与受精作用；5.5.参与稀细胞内信息传递；参与稀细胞内信息传递；参与稀细胞内信息传递；参与稀细胞内信息传递；6.6.参与肌肉收缩。参与肌肉收缩。参与肌肉收缩。参与肌肉收缩。现在学习的是第25页，共33页 收缩环收缩环由大量平行排由大量平行排列的微丝组成。列的微丝组成。现在学习的是第26页，共33页 直径约直径约直径约直径约10nm10nm10nm10nm，介于微管与微丝介于微管与微丝介于微管与微丝介于微管与微丝之间，故得名；之间，故得名；之间，故得名；之间，故得名；结构稳定结构稳定结构稳定结构稳定：既不受秋水仙素也既不受秋水仙素也既不受秋水仙素也既不受秋水仙素也不受细胞松弛素不受细胞松弛素不受细胞松弛素不受细胞松弛素B B B B影响；影响；影响；影响；没有极性没有极性没有极性没有极性。(intermediate filament,IF)(intermediate filament,IF)现在学习的是第27页，共33页一、中间纤维的化学组成一、中间纤维的化学组成（一）中间纤维蛋白（一）中间纤维蛋白类型类型类型类型名名名名 称称称称分子量分子量分子量分子量(kD)(kD)(kD)(kD)多肽数多肽数多肽数多肽数组组组组 织织织织 分分分分 布布布布酸性角蛋白酸性角蛋白4040404064646464 15151515上皮细胞上皮细胞上皮细胞上皮细胞碱性角蛋白碱性角蛋白5252525268686868 15151515上皮细胞上皮细胞上皮细胞上皮细胞结蛋白结蛋白胶质纤维酸性蛋白胶质纤维酸性蛋白波形蛋白波形蛋白外周蛋白外周蛋白53535353505050505252525255555555545454541 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1肌细胞肌细胞肌细胞肌细胞胶质细胞和星形细胞胶质细胞和星形细胞胶质细胞和星形细胞胶质细胞和星形细胞间质细胞间质细胞间质细胞间质细胞神经细胞神经细胞神经细胞神经细胞神经纤维蛋白神经纤维蛋白-内连蛋白内连蛋白62626262110110110110666666663 3 3 31 1 1 1成熟的外周和中枢神经元成熟的外周和中枢神经元成熟的外周和中枢神经元成熟的外周和中枢神经元发育中的中枢神经元发育中的中枢神经元发育中的中枢神经元发育中的中枢神经元核纤层蛋白核纤层蛋白A A,B B,CC60606060707070703 3 3 3几乎所有细胞几乎所有细胞几乎所有细胞几乎所有细胞巢素蛋白巢素蛋白2402402402401 1 1 1中枢神经系统干细胞中枢神经系统干细胞中枢神经系统干细胞中枢神经系统干细胞现在学习的是第28页，共33页qq 中间纤维相关蛋白有中间纤维相关蛋白有中间纤维相关蛋白有中间纤维相关蛋白有10101010多种；多种；多种；多种；qq 它它它它不是中间纤维的组成成分不是中间纤维的组成成分不是中间纤维的组成成分不是中间纤维的组成成分，也不参与中间纤维的组装也不参与中间纤维的组装也不参与中间纤维的组装也不参与中间纤维的组装；qq 紧密或松散地结合在中间纤维的不同部位，调节中间纤维的超紧密或松散地结合在中间纤维的不同部位，调节中间纤维的超紧密或松散地结合在中间纤维的不同部位，调节中间纤维的超紧密或松散地结合在中间纤维的不同部位，调节中间纤维的超分子结构；分子结构；分子结构；分子结构；qq 4 4 4 4个共同特点（个共同特点（个共同特点（个共同特点（P179P179P179P179）。）。）。）。（二）中间纤维结合蛋白（二）中间纤维结合蛋白(IFAP)现在学习的是第29页，共33页二、中间纤维的形态结构二、中间纤维的形态结构 中间纤维的基本组成单位中间纤维的基本组成单位中间纤维的基本组成单位中间纤维的基本组成单位 中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体的共同结构域的共同结构域的共同结构域的共同结构域-螺旋杆状区螺旋杆状区:非螺旋区非螺旋区:由由310310个氨基酸残基个氨基酸残基(I(IIVIV和和VIVI型型)或或356356个氨基酸残基个氨基酸残基(V(V型型)组成。组成。头部（头部（N-N-端）端）尾部（尾部（C-C-端）端）L1连连接接区区L12连连接接区区L2连连接接区区 8-14 8 16-17杆状杆状 区区头部头部（N-端端）尾部尾部（C-端）端）N-端端C-端端1A -螺旋螺旋1B -螺旋螺旋2A-螺旋螺旋2B -螺旋螺旋35 1 0 1 9 121现在学习的是第30页，共33页三、三、三、三、中间纤维的组装中间纤维的组装中间纤维的组装中间纤维的组装 单单 体体二聚体二聚体(双股螺旋双股螺旋)COOHCOOHNHNH2 2COOHCOOHCOOHCOOHNHNH2 2NHNH2 2COOHCOOHCOOHCOOHNHNH2 2NH2四聚体四聚体NHNH2 2NHNH2 2COOHCOOHCOOHCOOH八聚体八聚体(原纤维原纤维)中间纤维中间纤维中间纤维中间纤维平行对齐平行对齐反向平行反向平行 半分子长度交错半分子长度交错4 4个八聚体相互缠绕个八聚体相互缠绕现在学习的是第31页，共33页中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体中间纤维单体平行对齐平行对齐平行对齐平行对齐双股螺旋二聚体双股螺旋二聚体双股螺旋二聚体双股螺旋二聚体反向平行反向平行反向平行反向平行四聚体四聚体四聚体四聚体八聚体原纤维八聚体原纤维八聚体原纤维八聚体原纤维 4 4 4 4 2 2 2 2中间纤维中间纤维中间纤维中间纤维组装过程组装过程半分子长度交错半分子长度交错半分子长度交错半分子长度交错 2 2 2 2 2 2 2 2 8 8 8 8现在学习的是第32页，共33页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第33页，共33页