细胞骨架与细胞的运动-课件

细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动第一节 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 细胞骨架与疾病细胞骨架与细胞的运动第一节 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、纤毛和鞭毛基体细胞骨架与细胞的运动、-异二聚体3根原纤维1根原纤维细胞骨架与细胞的运动微管结构细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动 纤毛杆部 二联管基部 三联管细胞骨架与细胞的运动三联管细胞骨架与细胞的运动二、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-4细胞骨架与细胞的运动三、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。细胞骨架与细胞的运动（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：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：刺激微管核心形成细胞骨架与细胞的运动微管蛋白在中心体上的聚合细胞骨架与细胞的运动（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水解细胞骨架与细胞的运动微管组装踏车运动细胞骨架与细胞的运动（三）微管的体内装配vv核心：微管蛋白vv微管蛋白帽：稳定在负端细胞骨架与细胞的运动（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、长春新碱细胞骨架与细胞的运动四、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细胞骨架与细胞的运动以细胞核（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）（一）微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动（二）微管参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成中心体结构模型细胞骨架与细胞的运动鞭毛轴丝结构细胞骨架与细胞的运动纤毛运动细胞骨架与细胞的运动（三）微管参与细胞内物质运输细胞骨架与细胞的运动动力蛋白Dynein+-细胞骨架与细胞的运动驱动蛋白Kinesin-+细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动（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细胞骨架与细胞的运动第二节 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、负端细胞骨架与细胞的运动vv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 负端生长慢细胞骨架与细胞的运动二、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、肌钙蛋白细胞骨架与细胞的运动发光的肌动蛋白微丝细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动培养的上皮细胞中的应力纤维微丝（红）；微管（绿）细胞骨架与细胞的运动三、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细胞骨架与细胞的运动微丝的装配机制细胞骨架与细胞的运动（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细胞骨架与细胞的运动肌动蛋白的踏车行为细胞骨架与细胞的运动vv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。细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动（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+细胞骨架与细胞的运动四、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细胞骨架与细胞的运动（一）构成细胞的支架，维持细胞的形态细胞骨架与细胞的运动维持细胞形态细胞骨架与细胞的运动（二）参与细胞运动 中性粒细胞 巨噬细胞1巨噬细胞2细胞骨架与细胞的运动（三）参与细胞分裂细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动（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、肌钙蛋白细胞骨架与细胞的运动肌节模式图细胞骨架与细胞的运动肌球蛋白结构模式图（上）粗肌丝（下）细胞骨架与细胞的运动细肌丝的组成细胞骨架与细胞的运动肌肉收缩图解细胞骨架与细胞的运动肌肉收缩细胞骨架与细胞的运动第三节 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）细胞骨架与细胞的运动中间纤维结构模式图细胞骨架与细胞的运动（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：巢蛋白细胞骨架与细胞的运动二、中间纤维的装配和调节vv单体：氨基头部、羧基尾部、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：无极性细胞骨架与细胞的运动中间纤维的组装细胞骨架与细胞的运动三、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）参与细胞分化细胞骨架与细胞的运动第四节 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细胞骨架与细胞的运动一、微管与细胞运动细胞骨架与细胞的运动二、微丝与细胞运动细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动第五节 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细胞骨架与细胞的运动角蛋白内的中间丝-单纯性疱性表皮松解症细胞骨架与细胞的运动淀粉样蛋白沉积形成老年斑绞扭成团的神经丝细胞骨架与细胞的运动细胞骨架与细胞的运动