1、细胞骨架医学细胞生物学（优选）细胞骨架医学细胞生物学 细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系架体系 狭义的细胞骨架包括微丝，微管和中间纤维狭义的细胞骨架包括微丝，微管和中间纤维 细胞骨架在细胞内担负多种功能，包括保持细细胞骨架在细胞内担负多种功能，包括保持细胞外形、细胞运动、细胞物质的运输、染色体胞外形、细胞运动、细胞物质的运输、染色体分离、细胞分裂等。分离、细胞分裂等。基本定义基本定义组成成分组成成分功能功能微管微管 主要分布在核周围主要分布在核周围,呈放射状向胞质四周扩散呈放射状向胞质四周扩散微丝微丝 主要分布在细胞膜的内侧主要分布在细胞膜的
2、内侧中间丝中间丝 分布在整个细胞中和细胞核膜的内侧分布在整个细胞中和细胞核膜的内侧第一节 微管15nm25nm 微管是由微管是由微管蛋白分子微管蛋白分子为基本构件为基本构件,螺旋盘绕成的螺旋盘绕成的每根微管中微管蛋白异源二聚体头尾相接每根微管中微管蛋白异源二聚体头尾相接,形成细长的原纤维形成细长的原纤维 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 微管是直径24-26nm的中空小管。和和微管蛋白形成的微管蛋白形成的长度为长度为8nm8nm的异源二聚体的异源二聚体每一个微管蛋白二聚体每一个微管蛋白二聚体有两个有两个GTPGTP结合位点结合位点 亚基亚基GTPGTP结合位点结
3、合位点 亚基亚基GTPGTP结合点是可交结合点是可交换位点换位点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尾排列的方式进行组装，具有方向性组装，具有方向性(极性极性)两端增长速度不同，两端增长速度不同，增长速度快的一端增长速度快的一端称为正端，增长速称为正端，增长速度慢的一端为负端。度慢的一端为负端。根据组成根据组成:单管单管 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延迟期延迟期（成核期）（成核期）聚合期聚合期稳定期稳定期间期细胞间期细胞 分裂期细胞分裂期细胞 有纤毛的细胞有纤毛的细胞一对中心体一对中心体两对
4、中心体两对中心体 基体基体中中心心粒粒模式图中心体与基体、二聚体以首尾排列的方式进行组装，具有方向性(极性)指真核细胞中由肌动蛋白组成、直径约为5-8nm的纤维细丝状结构。形成纺锤体，参与染色体运动维持细胞形态，赋予质膜机械强度纤维状肌动蛋白F-actin单管 双联管 三联管形成纺锤体，参与染色体运动亚基GTP结合点是可交换位点狭义的细胞骨架包括微丝，微管和中间纤维单管 双联管 三联管微管蛋白环形复合体刺激微管成核G-肌动蛋白与F-肌动蛋白模式图-微管蛋白，位于微管组织中心细胞骨架在细胞内担负多种功能，包括保持细胞外形、细胞运动、细胞物质的运输、染色体分离、细胞分裂等。（三）肌动蛋白丝的装配每
5、一个微管蛋白二聚体有两个GTP结合位点形成纺锤体，参与染色体运动微管是直径24-26nm的中空小管。形成某些细胞结构 微绒毛、应力纤维F-肌动蛋白呈双股螺旋状,直径为8nm,影响微管装配的因素影响微管装配的因素 造成微管不稳定性的因素很多，造成微管不稳定性的因素很多，包括包括GTPGTP浓度浓度压力压力温度温度(最适温度最适温度37)37)pH(pH(最适最适pH=6.9)pH=6.9)微管蛋白临界浓度微管蛋白临界浓度影响微管稳定的因素影响微管稳定的因素v 支持和维持细胞的基本形态支持和维持细胞的基本形态v 参与中心粒、鞭毛和纤毛的形成参与中心粒、鞭毛和纤毛的形成v 细胞内物质的运输细胞内物质
6、的运输v 细胞器的定位细胞器的定位v 形成纺锤体，参与染色体运动形成纺锤体，参与染色体运动v 参与信号传导参与信号传导中心体结构(电镜照片)2.参与中心粒、纤毛和鞭毛形成组成组成纤毛和鞭毛的轴丝纤毛和鞭毛的轴丝 9+29+2神经元的轴浆运输罗纳德罗纳德里根里根 年，里根年，里根向公向公众众宣布，宣布，他患了他患了老年痴呆症。老年痴呆症。阿茨海默病（老年性痴呆）阿茨海默病（老年性痴呆）与微管聚集缺陷有关，可能与微管聚集缺陷有关，可能引起轴质流阻塞，神经信号引起轴质流阻塞，神经信号传递紊乱传递紊乱。囊泡运输通过动力蛋白和驱动蛋白通过动力蛋白和驱动蛋白4.细胞器的定位细胞器的定位主主要要是是膜膜性性
7、细细胞胞器器5.形成纺锤体，参与染色体运动形成纺锤体，参与染色体运动把染色体位移把染色体位移到赤道板到赤道板温度(最适温度37)亚基GTP结合点是可交换位点年，里根向公众宣布，他患了老年痴呆症。中心体结构(电镜照片)（一）微丝的成分和形态结构F-肌动蛋白呈双股螺旋状,直径为8nm,短寿的不稳定微管 长寿的稳定微管、二聚体以首尾排列的方式进行组装，具有方向性(极性)形成收缩环，参与胞质分裂形成纺锤体，参与染色体运动年，里根向公众宣布，他患了老年痴呆症。中心体结构(电镜照片)阿茨海默病（老年性痴呆）与微管聚集缺陷有关，可能引起轴质流阻塞，神经信号传递紊乱。成核期 聚合期 稳定期、二聚体以首尾排列的
8、方式进行组装，具有方向性(极性)微丝 主要分布在细胞膜的内侧微管组织中心（MTOC）-微管蛋白，位于微管组织中心指真核细胞中由肌动蛋白组成、直径约为5-8nm的纤维细丝状结构。狭义的细胞骨架包括微丝，微管和中间纤维螺旋间的距离为37nm。第二节 微丝微丝(microfilament,MF)又称为肌动蛋又称为肌动蛋白丝。白丝。指真核细胞中指真核细胞中由肌动蛋白组成、由肌动蛋白组成、直径约为直径约为5-8nm5-8nm的的纤维细丝状结构。纤维细丝状结构。G-肌动蛋白与肌动蛋白与F-肌动蛋白模式图肌动蛋白模式图微丝的结构基本蛋白球形肌动蛋白球形肌动蛋白G-actin 一个一个ATPATP结合位点结合
9、位点纤维状肌动蛋白纤维状肌动蛋白F-actin F-F-肌动蛋白呈双股螺旋状肌动蛋白呈双股螺旋状,直径为直径为8nm,8nm,螺旋间的距离为螺旋间的距离为37nm37nm。微丝结合蛋白的类型微丝结合蛋白的类型单体隔离蛋白单体隔离蛋白交联蛋白交联蛋白末端阻断蛋白末端阻断蛋白纤维割切蛋白纤维割切蛋白膜结合蛋白膜结合蛋白 单体隔单体隔离蛋白离蛋白末端阻末端阻断蛋白断蛋白割切割切蛋白蛋白交联交联蛋白蛋白集束集束蛋白蛋白膜结合膜结合蛋白蛋白成核期成核期 聚合期聚合期 稳定期稳定期核ADPADPADPADPADP聚合和解聚同时存在ADPADPADPADPATPATPADPATPATP亚基GTP结合点是可交
10、换位点中心体结构(电镜照片)指真核细胞中由肌动蛋白组成、直径约为5-8nm的纤维细丝状结构。（一）微丝的成分和形态结构细胞骨架在细胞内担负多种功能，包括保持细胞外形、细胞运动、细胞物质的运输、染色体分离、细胞分裂等。维持细胞形态，赋予质膜机械强度G-肌动蛋白与F-肌动蛋白模式图-微管蛋白，位于微管组织中心F-肌动蛋白呈双股螺旋状,直径为8nm,支持和维持细胞的基本形态短寿的不稳定微管 长寿的稳定微管（一）微丝的成分和形态结构狭义的细胞骨架包括微丝，微管和中间纤维温度(最适温度37)指真核细胞中由肌动蛋白组成、直径约为5-8nm的纤维细丝状结构。组成纤毛和鞭毛的轴丝形成某些细胞结构 微绒毛、应力纤维球形肌动蛋白G-actinV解聚解聚 V负极聚合负极聚合 V正极聚合正极聚合V解聚解聚 V解聚解聚-V负极聚合负极聚合 V正极聚合正极聚合-V解聚解聚u构成细胞的支架，维持细胞形态构成细胞的支架，维持细胞形态u参与细胞运动参与细胞运动u形成收缩环，参与胞质分裂形成收缩环，参与胞质分裂u肌肉收缩肌肉收缩 u参与细胞内物质的运输参与细胞内物质的运输u参与信号传递参与信号传递u形成某些细胞结构形成某些细胞结构 微绒毛、应力纤维微绒毛、应力纤维血影蛋白血影蛋白应力纤维应力纤维 微绒毛微绒毛细细胞胞爬爬行行血小板变形运动肌丝结构A带带I带带I带带Z盘盘Z盘盘H带带细肌丝细肌丝粗肌丝粗肌丝
