细胞骨架-万鹏.ppt
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1、细胞为什么能维持一定的形态?,“人”有一定的形态是由于 有骨骼系统作为支架。,细胞质:微管 微丝 中等纤维 细胞核:核骨架,第九章 细 胞 骨 架,上皮细胞(红色:微丝;绿色:微管),细胞骨架(cytoskeleton):是指真核细胞中由微管、微丝和中等纤维等蛋白质成分构成的一个复合的网架系统。,作用: 维持细胞一定的形状 网络各游离的细胞器 与细胞的运动有关,细胞骨架的发现过程 最初人们认为细胞质中无有形结构,但许多生命现象,如细胞运动、细胞形状的维持等,难以得到解释。 1928年,人们提出了细胞骨架的原始概念。 1954年,在电镜下首次看到了细胞中的微管,但在此时,电镜制片还只能用锇酸或高
2、锰酸钾在低温条件下来固定,在这样的条件下细胞骨架常发生聚集现象,因而被破坏。 1963年,采用戊二醛常温固定后,才广泛的地观察到种类细胞骨架的存在,并正式命名为一种细胞器。,第一节 微 管 一、微管的形态结构和化学组成,1.形态结构: 1、微管的形态结构:微管是细胞中由蛋白质组成的外形笔直、中空且有一定刚性和弹性的管状结构。,微管蛋白,微管蛋白(tubulin):由和两个亚单位组成,以异二聚体(heterodimer)的形式存在 。,图示 微管蛋白组成微管,2. 化学组成,微管蛋白:占80%,微管结合蛋白:占20%,碱性的微管蛋白 结构域(与微管结合) 酸性的突出结构域 ( 与质膜、中间纤维
3、和其它细胞组 分 结合),3.微管在细胞中存在的类型,单管:13根原纤维包绕而成(胞质微管); 二联管:纤毛和鞭毛的微管 三联管:中心粒微管 纤毛和鞭毛的基体,二.微管的组装和解聚,1.微管组织中心MTOC):活细胞内微管组装时总是以某部位为中心开始聚集,这个中心称为微管组织中心,包括中心体、基体和着丝粒等。,常见微管组织中心,间期细胞MTOC: 中心体 (动态微管) 分裂细胞MTOC:有丝分裂 纺锤体极(动态微管) 鞭毛纤毛MTOC:基体 (永久性结构),2.微管的组装和解聚,1.组装,3.微管的极性,一是组装的方向性, 二是生长速度的快慢 正端生长得快, 负端则慢, 同样, 如果微管去组装
4、也是正端快负端慢,4.踏车,微管的总长度不变,但结合上的二聚体从(+)端不断向(-)端推移, 最后到达负端。 踏车现象实际上是一种动态稳定现象。,5.微管的动态不稳定性,决定微管正端是GTP帽还是GDP帽, 受两种因素影响, 一是结合GTP的游离微管蛋白二聚体的浓度, 二是GTP帽中GTP水解的速度。,影响微管稳定性的某些条件,影响微管稳定性的药物,秋水仙素 (图中红色所示)与二聚体结合而抑制微管的聚合。 紫杉酚能和微管紧密结合防止微管蛋白亚基的解聚。由于新的微管蛋白仍可加上去结果微管只增长不缩短。,为行使正常的微管功能,微管出于动态的装配和解聚状态是重要的。,影响微管装配的因素,微管蛋白的浓
5、度 温度:37。C促进组装 Ca2+:低则促进组装, 高则趋向解聚 压力: 高则趋向解聚 药物: 如秋水仙素、长春花碱等能使微管解聚,紫杉酚能促进微管的组装并稳定已组装的微管。,三、微管的功能:1.构成细胞的支架,深绿:微管 浅兰:内质网 黄色:高尔基体,上图:高尔基抗体染色 下图:微管抗体染色,上图:内质网抗体染色 下图:微管抗体染色,2.物质的快速运输与细胞器的转运,微管参与细胞器位移与微管马达蛋白(motor protein)有关 微管马达蛋白:驱动蛋白(kinesin):正向转运 动力蛋白(dynein) 反向转运,3. 构成纤毛、鞭毛和中心粒的主要骨架, 参与细胞运动,纤毛与鞭毛的结
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