细胞生物学 细胞骨架与细胞运动.ppt
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1、第七章 细胞骨架与细胞运动,细胞骨架(cytoskeleton): 真核细胞质中由蛋白纤维交织形成的立体网架构, 充满细胞质空间,维持细胞的形状并参与细胞的运动。 微管(microtubule, MT) 微丝(microfilament, MF) 中间纤维(intermediate filament, IF),第一节 微 管(microtubule, MT) 由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空圆柱状结构,存在于细胞质中; 动态结构 基本功能:细胞器的定位和物质运输 组成的细胞器:纤毛、鞭毛、纺锤体、中心体,微管蛋白单体 微管蛋白单体 微管蛋白 位于微管组织中心, 影响微管成核、定位及极性等,一
2、组成:微管蛋白(tubulin),异二聚体,微管,二形态结构:中空圆柱状结构,13根原纤维围成一周, 和微管蛋白首尾相接,具有极性。,有三种存在形式: 单管、二联管和三联管。,三微管结合蛋白:(microtubule-associated protein, MAP) 结合在微管表面的辅助蛋白 结构区域 功能: 碱性的微管结合区域 加速微管成核作用; 酸性的突出区域 与其他骨架纤维联系 主要类型: MAP-1(轴突和树突中) MAP-2(胞体和树突中) tau (只存在 于轴突中) MAP-4(大多数细胞中),神经元细胞,四微管的组装:,微管蛋白亚基 结合紧密组装 水解 微管蛋白亚基 易脱落 解
3、聚 微管组装过程: 成核期(延迟期): 异二聚体寡聚体 侧面增加 片状带 合拢 一段微管 聚合期(延长期):聚合速度 大于 解聚速度 稳定期 :聚合速度 等于 解聚速度,微管组织中心(microtubule organizing center, MTOCs),是微管形成的核心位点,微管的组装由此开始,常见的微管组织中心有:中心体、鞭毛基体、动粒。 都具有微管蛋白,形成微管蛋白环形复合体,刺激微管核心的形成,包裹微管蛋白的负端,防止微管蛋白的掺入。 在空间上提供微管装配的始发区域。,(一) 体外组装: 微管踏车模型和非稳态动力模型 微管组装以非稳态动力模型为主,其中微管蛋白的浓 度和GTP 是调
4、节微管组装的物质。 和微管蛋白 370C,有GTP和Mg2+ 微管,(二)体内组装: 微管装配的起始点是微管组织中心(中心体、鞭毛 和纤毛基体) 微管蛋白环行复合体是集结异二聚体的核心,微管从此生长和延长,它与微管的负端结合,使负端稳定。,(三)影响微管组装和去组装因素,组装:370C,有GTP和Mg2+ 游离GTP-微管蛋白浓度 紫杉醇 和微管蛋白 微管 解聚:40C,或Ca2+, 游离GTP-微管蛋白浓度 秋水仙碱和长春新碱 微管的聚合与GTP-微管蛋白浓度呈正比,六微管的功能,(一)形成网状支架,支持和维持细胞的形态,(二)构成纤毛、鞭毛和中心粒,参与细胞运动 纤毛和鞭毛是微管形成的细胞
5、特化结构,是细胞 能收缩的附属物。 纤毛短而多;鞭毛少而长 中心粒:成对出现的圆柱形小体,彼此垂直排列。 功能:参与微管蛋白的合成与微管的聚合, 与细胞分裂、能量代谢有关。,(三)维持细胞器的定位与分布 线粒体的分布与MT平行;游离核糖体位于MT和MF的交叉点上; ER沿微管在细胞质中展开;Gc沿MT向核区牵拉,定位于细胞中央。,(四)参与细胞内物质运输,马达蛋白:介导细胞内物质沿细胞骨架运动的蛋白。 动力蛋白 MT(+) MT(-) 驱动蛋白 MT(-) MT(+) 肌球蛋白(MF),(五)参与染色体的运动,调节细胞分裂,(六)参与细胞内信号传导,第二节 微 丝 microfilament
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