齐鲁医学细胞骨架与细胞的运动.pptx

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1、细胞骨架与细胞的运动2021/7/27 星期二12021/7/27 星期二2第一节 微管第二节 微丝第三节 中间纤维第四节 细胞的运动第五节 细胞骨架与疾病2021/7/27 星期二3第一节 微 管一、微管蛋白与微管的结构组成分子：、-微管蛋白异二聚体 微管蛋白存在形式：vv单 管：由13根原纤维组成vv二联管：A管13根原纤维、B管10根原纤维 分布于纤毛杆部、鞭毛杆部vv三联管：A管13根原纤维、B管和C管10根 分布于中心粒、纤毛和鞭毛基体2021/7/27 星期二4、-异二聚体3根原纤维1根原纤维2021/7/27 星期二5微管结构2021/7/27 星期二62021/7/27 星期二

2、7 纤毛杆部 二联管基部 三联管2021/7/27 星期二8三联管2021/7/27 星期二9二、微管结合蛋白结 构vv碱性微管结合域vv酸性突出区域种 类vvMAP-1、MAP-2、tauvvMAP-42021/7/27 星期二10三、微管的装配与动力学微管装配过程分3个时期：vv成核期：核心形成，、微管蛋白聚 合成短的寡聚体，形成13根原纤 维，合拢成一段微管。vv聚合期：微管延长，新的二聚体增加到微 管正端，微管延长。vv稳定期：微管长度稳定，游离微管蛋白浓 度达到临界浓度，组装与去组装 速度相等。2021/7/27 星期二11（一）微管装配的起始点是微管组织中心 微管组织中心：vv位点

3、：中心体、纤毛的基体vv作用：协助微管装配过程的成核 微管蛋白环形复合体：vv形态：含有1013个微管蛋白的环形 结构，与微管直径相同vv作用：刺激微管核心形成2021/7/27 星期二12微管蛋白在中心体上的聚合2021/7/27 星期二13（二）微管的体外装配vv条件：微管蛋白的浓度、GTP的存在vvGTP帽：GTP-微管蛋白亚基 存在位点：微管两端 功 能：防止微管解聚 作用过程：微管生长速度快时，为GTP帽 微管生长速度慢时，为GDP帽vv正端：具有GTP帽，添加速度大于GTP水解vv负端：具有GDP帽，添加速度小于GTP水解2021/7/27 星期二14微管组装踏车运动2021/7/

4、27 星期二15（三）微管的体内装配vv核心：微管蛋白vv微管蛋白帽：稳定在负端2021/7/27 星期二16（四）很多因素影响微管组装和解聚vv促进组装：紫杉醇vv抑制组装：秋水仙素、秋水仙胺、长 春花碱、长春新碱2021/7/27 星期二17四、微管的功能（一）微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态（二）微管参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成（三）微管参与细胞内物质运输（四）微管维持细胞内细胞器的定位和分布（五）微管参与染色体的运动，调节细胞分裂（六）微管参与细胞内信号传导2021/7/27 星期二18以细胞核（黄）为中心呈辐射排列的微管（红）以细胞核（黄）为中心呈辐射排列的微管（红）（

5、一）微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态2021/7/27 星期二192021/7/27 星期二20（二）微管参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成中心体结构模型2021/7/27 星期二21鞭毛轴丝结构2021/7/27 星期二22纤毛运动2021/7/27 星期二23（三）微管参与细胞内物质运输2021/7/27 星期二24动力蛋白Dynein+-2021/7/27 星期二25驱动蛋白Kinesin-+2021/7/27 星期二262021/7/27 星期二272021/7/27 星期二28（四）微管维持细胞内细胞器的定 位和分布（五）微管参与染色体的运动，调 节细胞分裂（六）微管参与细胞

6、内信号传导2021/7/27 星期二29第二节 微 丝一、肌动蛋白与微丝的结构vv肌动蛋白 单体：G-肌动蛋白，哑铃形 亚基：阳离子、ATP结合位点 肌球蛋白结合位点 特性：极性，正端、负端2021/7/27 星期二30vv微丝：构成：G-肌动蛋白单体形成双股螺旋 链多聚体 直径：58nm 极性：正端生长快 负端生长慢2021/7/27 星期二31二、微丝结合蛋白及其功能vv非肌细胞 单体隔离蛋白、交联蛋白、末端阻断蛋白、纤维切割蛋白、肌动蛋白纤维解聚蛋白、膜结合蛋白vv肌细胞 肌球蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白2021/7/27 星期二32发光的肌动蛋白微丝2021/7/27 星期二332021

7、/7/27 星期二342021/7/27 星期二35培养的上皮细胞中的应力纤维微丝（红）；微管（绿）2021/7/27 星期二36三、微丝的装配机制（一）微丝的组装过程分为成核、聚合和稳定三个阶段vv成核期：形成稳定的三聚体，核心形成vv聚合期：G-肌动蛋白在核心两端聚合vv稳定期：组装速度与去组装速度相等2021/7/27 星期二37微丝的装配机制2021/7/27 星期二38（二）微丝的组装可用踏车模型和 非稳态动力学模型来解释vv踏车模型 正端：G-肌动蛋白单体增加而延长 负端：单体解离而缩短 总长度：肌动蛋白丝的净长度不变2021/7/27 星期二39肌动蛋白的踏车行为2021/7/2

8、7 星期二40vv非稳态动力模型 ATP：是调节微丝组装的主要因素 ATP-肌动蛋白：对纤维状肌动蛋白末 端亲和力高，使微丝延长。ADP-肌动蛋白：对纤维状肌动蛋白末 端亲和力低，使微丝缩短。2021/7/27 星期二412021/7/27 星期二42（三）影响微丝组装和去组装的因素vv促进组装：Mg2+、高浓度的Na+、K+vv促进解聚：ATP、Ca2+、低浓度的Na+、K+2021/7/27 星期二43四、微丝的功能（一）构成细胞的支架，维持细胞的形态（二）参与细胞运动（三）参与细胞分裂（四）参与肌肉收缩（五）参与细胞内物质运输（六）参与细胞内信号传递2021/7/27 星期二44（一）构

9、成细胞的支架，维持细胞的形态2021/7/27 星期二45维持细胞形态2021/7/27 星期二46（二）参与细胞运动 中性粒细胞 巨噬细胞1巨噬细胞22021/7/27 星期二47（三）参与细胞分裂2021/7/27 星期二482021/7/27 星期二49（四）参与肌肉收缩vv肌肉收缩的基本单位：肌节vv肌节的主要成分：肌原纤维vv肌原纤维的组成：粗肌丝、细肌丝vv粗肌丝的组成：肌球蛋白vv细肌丝的组成：肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白2021/7/27 星期二50肌节模式图2021/7/27 星期二51肌球蛋白结构模式图（上）粗肌丝（下）2021/7/27 星期二52细肌丝的组成2021/

10、7/27 星期二53肌肉收缩图解2021/7/27 星期二54肌肉收缩2021/7/27 星期二55第三节 中间纤维一、中间纤维的结构和类型（一）中间纤维是丝状蛋白多聚体vv直径：10nmvv单体：蛋白质纤维分子，长丝状vv结构：中间区：一个螺旋（高度保守）两 侧：球形的N端和C端（高度可变）2021/7/27 星期二56中间纤维结构模式图2021/7/27 星期二57（二）中间纤维蛋白的类型和分布较为 复杂型：酸性角蛋白型：中性/碱性角蛋白型：波形蛋白、结蛋白、外周蛋白等型：神经丝蛋白型：核纤层蛋白型：巢蛋白2021/7/27 星期二58二、中间纤维的装配和调节vv单体：氨基头部、羧基尾部、

11、中间杆状区域vv超螺旋二聚体：2个单体螺旋杆之间形成卷曲vv四聚体：2个超螺旋二聚体反向平行相连 是中间纤维组装的基础亚单位vv多个四聚体排列组装在一起vv8个四聚体装配成中间纤维vv特性：无极性2021/7/27 星期二59中间纤维的组装2021/7/27 星期二60三、中间纤维的功能（一）在细胞内形成一个完整的网状骨架系统（二）为细胞提供机械强度支持（三）参与细胞连接（四）参与细胞内信息传递及物质运输（五）维持细胞核膜稳定（六）参与细胞分化2021/7/27 星期二61第四节 细胞的运动一、微管与细胞运动二、微丝与细胞运动三、细胞运动的调节机制2021/7/27 星期二62一、微管与细胞运动2021/7/27 星期二63二、微丝与细胞运动2021/7/27 星期二642021/7/27 星期二65第五节 细胞骨架与疾病一、细胞骨架与肿瘤二、细胞骨架蛋白与神经系统疾病三、细胞骨架与遗传性疾病2021/7/27 星期二66角蛋白内的中间丝-单纯性疱性表皮松解症2021/7/27 星期二67淀粉样蛋白沉积形成老年斑绞扭成团的神经丝2021/7/27 星期二682021/7/27 星期二69