第七章-细胞骨架--细胞生物学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 细胞骨架,CELL BIOLOGY,内容提要,细胞骨架导论,微丝,微管,中间纤维,微 丝,微 管,细胞骨架导论,细胞骨架,（,cytoskeleton）,是指真核细胞中的蛋白纤维网络结构。,发现较晚，主要是因为一般电镜制样采用低温（0-4）固定，而细胞骨架会在低温下解聚。直到20 世纪60 年代后，采用戊二醛常温固定，才逐渐认识到细胞骨架的客观存在。,细胞骨架导论,细胞骨架不仅在维持细胞形态，承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动。,如：在细胞分裂中细胞骨架,牵引染色体分离,，在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着,细胞骨架定向转运,；在肌肉细胞中，细胞骨架和它的结合蛋白,组成动力系统,；在,白细胞的迁移,、,精子的游动,、,神经细胞轴突和树突的伸展,等方面都与细胞骨架有关。另外，在植物细胞中细胞骨架,指导细胞壁的合成,。,细胞骨架导论,细胞骨架由,微丝,、,微管和中间纤维,构成。,微丝：,确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。,微管：,确定膜性细胞器的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、微管和中间纤维位于细胞质中，又称胞质骨架，它们均由单体蛋白以较弱的非共价键结合在一起，构成纤维型多聚体，很容易进行组装和去组装，这正是实现其功能所必需的特点。,第一节 微 丝,微丝（,microfilament,，,MF,）,是由,肌动蛋白,组成的直径约,7,nm,的骨架纤维，又称肌动蛋白纤维。,微丝和它的结合蛋白以及肌球蛋白三者构成化学机械系统，利用化学能产生机械运动。,第一节：微 丝,一、分子结构,肌动蛋白纤维是由两条线性排列的肌动蛋白链形成的螺旋，状如双线捻成的绳子，肌动蛋白的单体为球形分子，称为球形肌动蛋白，它的多聚体称为纤维形肌动蛋白。,第一节：微 丝,溶液中,ATP-,肌动蛋白的浓度也影响组装的速度。当处于临界浓度时，,ATP-actin,可能继续在（+）端添加、而在（-）端开始分离，表现出一种“踏车”现象。,第一节：微 丝,细胞中微丝参与形成的结构除肌原纤维、微绒毛等属于稳定结构外，其他大都处于动态的组装和去组装过程中，并通过这种方式实现其功能。,细胞松弛素,可切断微丝纤维，并结合在微丝末端抑制肌动蛋白加合到微丝纤维上，特异性的抑制微丝功能。鬼笔环肽与微丝能够特异性的结合，使微丝纤维稳定而抑制其功能。荧光标记的鬼笔环肽可特异性的显示微丝。,第一节：微 丝,5,微丝解聚蛋白,：使微丝去组装。这种蛋白在微丝快速组装和去组装的结构中具有重要的作用，涉及细胞的移动、内吞和胞质分裂。,6,交联蛋白,：每一种蛋白含有,2,至多个微丝结合部位，因此可以将,2,至多条纤维联系在一起,形成纤维束或网络。7,纤维切断蛋白,：此类蛋白能结合在微丝中部，将微丝切断。,8膜结合蛋白,：可将肌动蛋白纤维连接在膜上，参与构成粘合带。,第二节 微 管,微管在胞质中形成网络结构，作为运输路轨并起支撑作用。微管是由,微管蛋白,组成的管状结构，对低温、高压和秋水仙素敏感。,一、分子结构,微管是由13 条原纤维构成的中空管状结构，直径2225,nm。,每一条原纤维由,微管蛋白二聚体,线性排列而成。微管蛋白二聚体由结构相似的,和,球蛋白构成，两种亚基均可结合,GTP。,第二节：微 管,微管具有极性，微管蛋白在（,+,）极的添加速度高于（,-,）极。,大多数微管纤维处于动态的组装和去组装状态，这是实现其功能所必需的过程（如纺锤体）。,第二节：微 管,二、微管结合蛋白,微管结合蛋白的主要功能是：,促进微管聚集成束；,增加微管稳定性或强度；,促进微管组装。,第二节：微 管,三、微管组织中心,微管组织中心是微管进行组装的区域，中心体、基体均具有微管组织中心的功能。,中心体位于细胞的中心部位，由两个相互垂直的中心粒构成。中心粒直径,0.2,mm,，,长,0.4,mm,，,由,9,组,3,联微管构成,。,微管蛋白以环状的,球蛋白复合体为模板核化、先组装出（,-,）极，然后开始生长，因此中心体周围的微管（,-,）极指向中心体，（,+,）级远离中心体。,第二节：微 管,四、微管的功能,支架作用,：,细胞中的微管就像混凝土中的钢筋一样，起支撑作用，在培养的细胞中，微管呈放射状排列在核外，（,+,）端指向质膜。,细胞内运输,：,微管起细胞内物质运输的路轨作用，破坏微管会抑制细胞内的物质运输。,第二节：微 管,四、微管的功能,形成纺锤体,：纺锤体是一种微管构成的动态结构，其作用是在分裂细胞中牵引染色体到达分裂极。,纤毛与鞭毛的运动,：,鞭毛中的微管为9+2 结构，即由9 个二联微管和一对中央微管构成。纤毛和鞭毛的运动是依靠动力蛋白水解,ATP，,使相邻的二联微管相互滑动。有一种男性不育症是由于精子没有活力造成的。这种病人同时还患有慢性支气管炎，主要是因为是鞭毛和纤毛没有动力蛋白臂，不能排出侵入肺部的粒子。,第三节 中间纤维,中间纤维（,intermediate filaments,，,IF,）,直径,10,nm,左右，介于微丝和微管之间。,与微管不同的是中间纤维是最稳定的细胞骨架成分，它主要起支撑作用。,中间纤维在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结。,Now,Have a rest!,