最新南农细胞生物学8-PPT文档.ppt
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1、第一节 细胞质骨架,一、微丝,微丝(microfilament,MF) 是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成,直径为7 nm的骨架纤维。,(一)微丝的成分,肌动蛋白 单体外观呈哑铃状,具有极性,,(二)微丝结构与装配,球形肌动蛋白(Gactin)单体头尾相接形成具有极性的多聚体螺旋纤维形肌动蛋白(Factin) 球形肌动蛋白(Gactin) 加到微丝两端,(十)极装配的速度较()极快 在一定条件下,微丝可以表现出一端因加亚单位而延长,而另一端因亚单位脱落而减短,这种现象称为踏车现象 (tread milling)。,(三)微丝结合蛋白,肌动蛋白纤维的存在形式与微丝结合蛋白的种类有关。 微
2、丝结合蛋白参与形成微丝纤维高级结构,对肌动蛋白纤维的动态装配有调节作用。,1肌肉收缩系统中的有关蛋白,肌球蛋白(myosin),约占肌肉总蛋白的一半 含2条重链,2条轻链,两股重链盘绕成双股a螺旋,长约140 nm,直径2 nm。 型肌球蛋白参与肌丝滑动。 型和V型肌球蛋白,参与细胞骨架和细胞膜的相互作用,如膜泡运输。,原肌球蛋白(tropomyosin,Tm) 。,在肌肉中占总蛋白的510 由两条平行的多肽链形成a螺旋构型,长40nm 位于肌动蛋白螺旋沟内。结合于细肌丝,调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合,肌钙蛋白(tropoin,Tn),含3个亚基 肌钙蛋白 C(TnC)特异与Ca2+结合
3、肌钙蛋白T(TnT)与原肌球蛋白有高度亲和力 肌钙蛋白I(TnI)抑制肌球蛋白ATPase的活性。 细肌丝中每隔40nm有一个肌钙蛋白复合体结合到原肌球蛋白上,2非肌肉细胞中的微丝结合蛋白,肌球蛋白 原肌球蛋白 a辅肌动蛋白 肌钙蛋白 与微丝装配及功能有密切关系。,(四)微丝特异性药物,细胞松弛素(cytochalasins) 是真菌的一种代谢产物,可以切断微丝,并结合在微丝末端阻抑肌动蛋白聚合,但对解聚没有明显影响,因而可以破坏微丝的三维网络。 鬼笔环肽(philloidin) 是一种由毒蕈产生的双环杆肽,与微丝有强亲合作用,使肌动蛋白纤维稳定,抑制解聚,且只与F肌动蛋白结合,而不与G肌动蛋
4、白结合,荧光标记的鬼笔环肽可清晰地显示细胞中的微丝。,(五)微丝性细胞骨架的功能,1肌肉收缩 2微绒毛 3应力纤维 4溶胶层和阿米巴运动 5胞质分裂环, 二、微管(microtubule),真核细胞中由微管蛋白(tubulin)装配成的长管状极性细胞器结构 能与其他蛋白共同装配成纺锤体、基粒、中心粒、鞭毛、纤毛、轴突、神经管等结构, 参与细胞形态的维持、细胞运动和细胞分裂。 所有原核生物中没有微管。,(一)微管成分,由a微管蛋白和b微管蛋白组成, 微管装配的基本单位 a微管蛋白和b微管蛋白形成微管蛋白异二聚体,(二)微管形态,长管状结构,平均外径为24 nm,内径15 nm 管壁由13根原纤维
5、排列构成。 可装配成单管,二联管(纤毛和鞭毛中),三联管(中心粒和基体中)。 所有的微管都有确定的极性。微管的两个末端在结构上不是等同的,纤毛,纤毛轴心含有一束“9十2”排列的平行微管 中央微管均为完全微管,外围二联体微管由A、B亚纤维组成 A亚纤维为完全微管,由13个球形亚基环绕而成 B亚纤维由10个亚基构成,另3个亚基与A亚纤维共用。 纤毛运动机制:滑动学说认为纤毛运动由相邻二联体间相互滑动所致,(六)功能,基体和中心粒,中心体由一对相互垂直的中心粒构成。位于鞭毛和纤毛根部的类似结构称为基粒。 基粒和中心粒均是微管性结构,呈圆柱状。其壁由9组微管三联体组成,三联体亚纤维A为完全微管,亚纤维
6、B和C为不完全微管。 中心粒和基粒是同源的,在某些时候可以相互转变。 均具有自我复制性质,(三)装配,a微管蛋白和b微管蛋白形成长度为8 nm的ab二聚体 ab 二聚体以 ab-ab-ab方向先形成原纤维 原纤维经过侧面增加而扩展为片层,至13根原纤维时,即合拢形成一段微管。 新的二聚体再不断加到微管(+)极端点使之延长。 最终微管蛋白与微管达到平衡, 踏车现象(treadmilling),微管装配动态,微管蛋白的合成是自我调节的,多余的微管蛋白单体结合于合成微管蛋白的核糖体上,导致微管蛋白mRNA降解。 微管在体内的装配和去装配在时间和空间上是高度有序的, 间期细胞中,细胞质微管与微管蛋白亚
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