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第八章

細胞骨架2細胞骨架(Cytoskeleton)狹義細胞骨架：

真核細胞內(nèi)的

蛋白纖維網(wǎng)架體系。廣義細胞骨架：

細胞質(zhì)骨架

細胞核骨架

細胞膜骨架

3第一節(jié)細胞質(zhì)骨架的結(jié)構(gòu)

微管*微絲*中間絲4微管、微絲、中間絲微管：是由微管蛋白構(gòu)成的中空圓柱體，外徑25nm。微絲：是肌動蛋白的螺旋形聚合體，直徑7nm。中間絲：由纖維蛋白組成的繩狀纖維，直10nm。5細胞骨架6細胞骨架的熒光顯微鏡顯示Afluorescentlystainedimageofculturedepithelialcellsshowingthenucleus(yellow)andmicrotubules(red)7中間絲微管微絲8

細胞骨架具有多功能

細胞支架

胞內(nèi)框架

運輸軌道細胞動力源

細胞分裂91、微管的結(jié)構(gòu)與組成

（1）微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)Microtubule,MT10*由微管蛋白組成的中空管狀結(jié)構(gòu)。

*原纖維由微管蛋白聚合而成。

*由13根原纖維構(gòu)成的中空小管。微管的結(jié)構(gòu)特點11（2）微管的存在形式12三種微管的特點單管：構(gòu)成紡錘絲等。對低溫、Ca2＋、秋水仙素敏感，易解聚；雙聯(lián)管：構(gòu)成纖毛和鞭毛。對低溫、Ca2＋和秋水仙素穩(wěn)定；三聯(lián)管：構(gòu)成中心粒和基體。對低溫、Ca2＋和秋水仙素穩(wěn)定；13（3）微管的化學(xué)組成

微管蛋白、微管結(jié)合蛋白微管蛋白（tubulin）*酸性蛋白，進化上保守。*占微管總蛋白80％，*分3種：α管蛋白、β管蛋白、γ管蛋白。

以αβ異二聚體形式存在；*含有GTP/GDP的結(jié)合位點。αβ14微管結(jié)合蛋白（MAP）

microtubule-asssociatedproteins功能：參與微管組成、微管聚合與穩(wěn)定維持、連接微管與其他細胞器；類型：MAP-1、MAP-2、tau、MAP-4

前3種存在神經(jīng)C；MAP-4存在廣泛

MAP能在微管間形成橫橋，使微管成束；Tau蛋白

——加速管蛋白聚合；橫向連接微管成束。15微管結(jié)合蛋白（MAP）結(jié)構(gòu)MAP含2個結(jié)構(gòu)域：

堿性的結(jié)合微管域酸性的向外突出域突出部分可以橫橋的方式與質(zhì)膜、中間絲或其它微管相連。162.微管的組裝（體外、體內(nèi)）

微管蛋白通過聚合or解聚使微管組裝or去組裝。17二聚體在2個GTP、適量Mg2+、37℃時聚合。GTP為聚合供能。秋水仙素、Ca2+、0℃等促微管解聚。α管蛋白結(jié)合的GTP穩(wěn)定β管蛋白結(jié)合的GTP可轉(zhuǎn)變?yōu)镚DP。（1）微管的體外組裝18微管的裝配過程：

二聚體-短原纖維-片層-短管-繼續(xù)添加

裝配速度快的一端稱為正極19微管延長（GTP-管蛋白多）與微管縮短（GDP-管蛋白易脫離）20微管的踏車行為

微管組裝后處于動態(tài)平衡的現(xiàn)象21（2）微管的體內(nèi)組裝遵循體外組裝的基本規(guī)律，但比體外復(fù)雜得多。微管的裝配和去裝配受到嚴格調(diào)控。在間期，微管蛋白主要裝配胞質(zhì)微管分裂期，胞質(zhì)微管解聚，組裝紡錘絲22（3）微管組織中心(MTOC)

microtubuleorganizingcenter

細胞中，微管的裝配在一些特定的位點開始。微管裝配的發(fā)生處稱MTOC。間期細胞的MTOC：中心體、基體分裂期細胞的MTOC：中心體、動粒23γ管蛋白——中心體周圍基質(zhì)，環(huán)形，穩(wěn)定，為αβ管蛋白提供起始裝配位點——成核位點

MTOC24（4）微管敏感的藥物*秋水仙素（colchicine）*長春新堿（vincristine）能結(jié)合管蛋白，阻斷微管的組裝，破壞紡錘體結(jié)構(gòu)。*紫杉醇（紫杉酚）

促進微管裝配，并使已形成的微管穩(wěn)定。問題：在臨床上有何用途？秋水仙素紫杉醇25

2.微絲形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成

（1）微絲的超微結(jié)構(gòu)——有極性的動態(tài)構(gòu)造大多情況下：動態(tài)結(jié)構(gòu)26

（2）微絲的化學(xué)成分

肌動蛋白、微絲結(jié)合蛋白

1、肌動蛋白（actin）

——微絲基本單位。

河蚌狀，有ATP、ADP、鈣鎂結(jié)合位；分子有極性（正極、負極）；球形肌動蛋白（G-actin）纖維狀肌動蛋白（F-actin）G-actin按相同方式頭尾相連→肌動蛋白絲。

27肌動蛋白結(jié)構(gòu)與極性

肌動蛋白的類型：α、β、γ

282.微絲結(jié)合蛋白：40余種分為兩類：肌細胞的、非肌細胞的肌細胞中的微絲結(jié)合蛋白非肌細胞中的微絲結(jié)合蛋白291、肌細胞中的微絲結(jié)合蛋白@肌球蛋白（myosin）@原肌球蛋白（tropomyosin）@肌鈣蛋白（troponin）30

肌球蛋白

（myosin）*收縮蛋白，屬馬達蛋白，可利用ATP產(chǎn)生機械能。有十幾種。*肌球蛋白II量大，約占肌細胞蛋白50%，含6條肽鏈（2H鏈4L鏈）形似豆芽。頭部有actin結(jié)合位。具ATP酶活性。

多對尾尾相連，再聚合成束——粗肌絲。31肌球蛋白分子結(jié)構(gòu)32肌原纖維：肌動蛋白-肌球蛋白33原肌球蛋白、肌鈣蛋白

原肌球蛋白：2條肽鏈纏繞成的α螺旋。位于F-actin的螺旋溝內(nèi)，一個覆蓋7個G-actin，附著一個肌鈣蛋白。肌鈣蛋白：3亞基：C、T、I。C可與4個鈣離子結(jié)合；T對原肌球高親和；I抑制肌球的ATP酶活性，并抑制肌動與肌球頭部的接觸。34原肌球蛋白、肌鈣蛋白

與肌動蛋白的關(guān)系35(2)非肌細胞微絲結(jié)合蛋白

發(fā)現(xiàn)40余種，功能多樣，輔助微絲的裝配與功能。膜結(jié)合蛋白單體隔離蛋白交聯(lián)蛋白封端蛋白36微絲微絲結(jié)合蛋白肌肉收縮系統(tǒng)中的有關(guān)蛋白非肌肉系統(tǒng)中的有關(guān)蛋白肌球蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白肌球蛋白原肌球蛋白α輔肌動蛋白——肌動蛋白纖維單體隔離蛋白交聯(lián)蛋白膜結(jié)合蛋白373.微絲的組裝與調(diào)節(jié)38（1）微絲的組裝體外：G-actin有極性，裝配時頭尾相接，故微絲有極性（正、負）。MF正極與負極都能生長，生長快為正極，慢的一端為負極；去裝配時，負極比正極快。在一定條件，微絲正極組裝速度與負極去組裝相等，表現(xiàn)出踏車現(xiàn)象。39微絲的踏車現(xiàn)象：

正極裝配、負極去裝配40微絲裝配機理*一定條件下，actin形成裝配核心；*ATP-actin迅速在核心兩端聚合；當ATP-actin濃度高時，微絲快長，成帽。*ATP-actin結(jié)合到末端后，構(gòu)象改變，ATP被水解為ADP；*ADP-actin對末端的親和力低，易脫落，使微絲變短。41（2）微絲敏感藥物細胞松弛素（cytochalasins）---真菌分泌生物堿，可切斷微絲，并結(jié)合在微絲正極、阻止肌動蛋白聚合，使微絲解聚。鬼筆環(huán)肽（philloidin）---劇毒生物堿。與微絲高親合，防MF解聚。帶有熒光標記的鬼筆環(huán)肽可以在熒光顯微鏡下顯示細胞中的微絲。說明影響微絲裝配動態(tài)性的藥物對細胞有毒42

細胞松弛素細胞松弛素作用于細胞后，肌動蛋白纖維消失，移動、吞噬、胞質(zhì)的分裂消失。但對微管、肌肉細胞中的微絲無作用。43利用鬼筆環(huán)肽染色后顯示人成纖維細胞中的F－肌動蛋白44永久性微絲與暫時性微絲45第9章細胞骨架與細胞運動9.1細胞質(zhì)骨架的結(jié)構(gòu)與組成9.2細胞的運動9.3核骨架（自學(xué)）46第二節(jié)

細胞質(zhì)骨架的功能1.微管的功能與細胞運動2.微絲的功能與細胞運動471.

微管的功能維持細胞形態(tài)與細胞器的定位；物質(zhì)運輸與信息傳遞；紡錘體形成與染色體運動；鞭毛纖毛的形成與運動（自學(xué)）；中心粒的形成（自學(xué)）；481、細胞形態(tài)維持與細