第10章A(PPTminimizer).ppt

CHAPTER 10cell cytoskeleton and cell motility1OUTLINEOUTLINE1.ORGANIZATION AND FUNCTIONS OF THE CYTOSKELETON 2.MICROTUBULES3.MICROFILAMENTS4.INTERMEDIATE FILAMENTS2细细胞胞骨骨架架34 10.1.ORGANIZATION AND FUNCTIONS OF THE CYTOSKELETON10.1.1 10.1.1 细胞骨架的组成和分布细胞骨架的组成和分布微微管管主主要要分分布布在在核核周周围围,并并呈呈放放射射状状向向胞胞质四周扩散；质四周扩散；肌肌动动蛋蛋白白纤纤维维主主要要分分布布在在细细胞胞质质膜膜的的内内侧和细胞核膜的内侧；侧和细胞核膜的内侧；中间纤维中间纤维则分布在整个细胞中则分布在整个细胞中。5细胞骨架的组成、分布及功能细胞骨架的组成、分布及功能610.1.2 10.1.2 细胞骨架的功能细胞骨架的功能作为支架作为支架(scaffold)scaffold)在细胞内形成一个框架在细胞内形成一个框架(framework)framework)结构结构为细胞内的物质和细胞器的运输运动提为细胞内的物质和细胞器的运输运动提 供机械支持供机械支持为细胞的位置移动提供力为细胞的位置移动提供力为信使为信使RNARNA提供锚定位点，促进提供锚定位点，促进 mRNA mRNA 翻译成多肽翻译成多肽是细胞分裂的机器是细胞分裂的机器参与信号转参与信号转导导7mRNAmRNA定向定向810.2 Microtubule10.2.1 10.2.1 微管的结构和类型微管的结构和类型形态形态M Microtubules are hollow,tubular structures outer diameter of 24 nm,inner diameter of 14 nmwall thickness of approximately 5 nm微管的长度变化不定微管的长度变化不定9微管的结构微管的结构微管是由微管蛋白异源二聚体为微管是由微管蛋白异源二聚体为基本构件基本构件,螺旋盘绕形成微管的壁螺旋盘绕形成微管的壁在每根微管中二聚体头尾相接在每根微管中二聚体头尾相接,形形 成细长的原纤维成细长的原纤维(protofilament)1313条原纤维纵向排列组成微管的壁条原纤维纵向排列组成微管的壁 10微管的结构微管的结构11微管蛋白微管蛋白(tubulin)微管蛋白类型：微管蛋白类型：和和微微管管蛋蛋白白形形成成长长度度为为8 8nmnm的的异异源源二二聚聚体体每一个微管蛋白二聚体有两个每一个微管蛋白二聚体有两个GTPGTP结合位点结合位点亚基亚基GTPGTP结合位点结合位点亚亚基基GTPGTP结结合合点点是是可可交交换换位位点点(exchangeable site)。-微管蛋白的功能是帮助微管蛋白的功能是帮助微管的聚合。微管的聚合。12微微管管蛋蛋白白13微管的类型微管的类型根据组成根据组成:分为单管分为单管双联管双联管三联管三联管根据稳定性根据稳定性:短寿的不稳定微管短寿的不稳定微管长寿的稳定微管长寿的稳定微管14三种形式的微管三种形式的微管1510.2.210.2.2微管装配的动力学微管装配的动力学Microtubule organizing centers,MTOC中心体中心体(Centrosome)细胞核旁细胞核旁基体基体(basal body)中心粒中心粒(Centriole)微管的极性微管的极性、二聚体以首二聚体以首-尾排列的方式进行组装，尾排列的方式进行组装，具有方向性具有方向性(极性极性)两端分别称为两端分别称为“+”端端(plus end)和和“-”端端 (minus end)。16MTOCMTOC与微管的发生与微管的发生17中中心心粒粒18中心体结构中心体结构(电镜照片电镜照片)19中心体与基体中的中心粒中心体与基体中的中心粒20神经细胞中微管的方向神经细胞中微管的方向21植植物物细细胞胞中中的的微微管管方方向向22 Assembly of microtubules 原纤维装配原纤维装配 Microtubule Nucleation 片状结构的形成片状结构的形成 微管的形成微管的形成 GTPGTP帽帽(GTP Cap)GTP Cap)23微管的装配微管的装配24微管装配与微管装配与GTPGTP帽帽25-微微管管蛋蛋白白在在微微管管装装配配中中的的作作用用26微管蛋白的作用微管蛋白的作用27影响微管装配的因素影响微管装配的因素造造成成微微管管不不稳稳定定性性的的因因素素很很多多，包包括括GTPGTP、压压力力、温温度度(最最适适温温度度37)37)、pH(pH(最最适适pH=6.9)pH=6.9)、微微管管蛋蛋白白临临界界浓浓度度(critical concentration)。28影响微管稳定的因素影响微管稳定的因素29 10.2.2 10.2.2 微管的动力学微管的动力学微管装配的动力学现象微管装配的动力学现象踏车现象踏车现象(treadmilling)又又称称轮轮回回现现象象,是是微微管管组组装装后后处处于于动态平衡的一种现象。动态平衡的一种现象。动态不稳定性动态不稳定性(dynamic instability)微微管管随随反反应应体体系系中中游游离离二二聚聚体体的的浓浓度度变变化化而而发发生生的的生生长长状状态态和和缩缩短短状状态的转变。态的转变。30踏踏车车行行为为31微微管管动动态态不不稳稳定定性性32