第六章细胞骨架
细胞生物习题第六章细胞骨架与细胞的运动
第七章细胞骨架与细胞的运动一、名词解释1、细胞骨架2、应力纤维3、微管4、微丝5、中间纤维6、踏车现象7、微管组织中心（MTOC）8、胞质分裂环二、填空题1、_____是一种复杂的蛋白质纤维网络状结构，能使真核细胞适应多种形状和协调的运动。
2、肌动蛋白丝具有两个结构上明显不同的末端，即_____极和_____极。
3、在动物细胞分裂过程中，两个子细胞的最终分离依赖于质膜下带状肌动纤维束和肌球蛋白分子的活动，这种特殊的结构是_____。
4、小肠上皮细胞表面的指状突起是_____，其中含有_____细胞质骨架成分。
5、肌动蛋白单体连续地从细纤维一端转移到另一端的过程称为_____。
6、微管由_____分子组成的，微管的单体形式是_____和_____组成的异二聚体。
7、外侧的微管蛋白双联体相对于另一双联体滑动而引起纤毛摆动，在此过程中起重要作用的蛋白质复合物是_____。
8、基体类似于_____，是由9个三联微管组成的小型圆柱形细胞器。
9、_____位于细胞中心，在间期组织细胞质中微管的组装和排列。
10、_____药物与微管蛋白紧密结合能抑制其聚合组装。
11、_____具有稳定微管，防止解聚，协调微管与其他细胞成分的相互关系的作用。
12、驱动囊泡沿着轴突微管从细胞体向轴突末端单向移动的蛋白质复合物是_____。
13、在细胞内永久性微丝有，临时性微丝有；永久性微管有，临时性微管有。
14、细胞骨架普遍存在于细胞中，是细胞的结构，由细胞内的成分组成。
包括、和三种结构。
15、中心体由个相互排列的圆筒状结构组成。
结构式为。
主要功能是与细胞的和有关。
16、鞭毛和纤毛基部的结构式为，杆状部的结构式为，尖端部的结构式为三、选择题1、细胞骨架是由哪几种物质构成的（）。
A、糖类B、脂类C、核酸D、蛋白质 E.以上物质都包括2.下列哪种结构不是由细胞中的微管组成（）。
A、鞭毛B、纤毛C、中心粒D、内质网E、以上都不是3.关于微管的组装，哪种说法是错误的（）。
细胞骨架课件
细胞骨架课件
contents
目录
• 细胞骨架的概述 • 微管在细胞中的角色 • 微丝在细胞中的角色 • 中间纤维在细胞中的角色 • 细胞骨架与疾病的关系 • 细胞骨架的研究方法
01
细胞骨架的概述
细胞骨架的定义
细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构，主要分为微管、微 丝和中间纤维三种类型。
细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输以及细胞形 态维持等方面发挥着重要作用。
微丝在细胞运动中的功能
细胞运动是生命活动中的另一个重要环节，微丝在细胞运动 中也起着关键作用。
微丝可以与细胞膜连接，通过改变微丝的排列和聚合状态， 影响细胞形状和运动方向，从而参与细胞分裂、细胞迁移和 细胞物质运输等过程。
04
中间纤维在细胞中的角色
中间纤维的结构
结构组成
中间纤维是由3条相同的多肽链形成的三 股螺旋结构，通过二硫键交联形成二聚体 ，再组装形成原纤维，进而形成中间纤维 。
VS
类型
中间纤维分为6种类型，包括Ⅰ型、Ⅱ型 、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型和Ⅵ型，每种类型都 有其特定的分布和功能。
中间纤维在细胞分化中的功能
维持细胞形态
中间纤维构成细胞骨架的主要 成分，与微管和微丝共同维持 细胞的形态和结构的稳定性。
参与细胞运动
中间纤维在细胞分裂、细胞生长 和细胞迁移中发挥重要作用，可 协助细胞运动。
抗癌药物靶点
许多抗癌药物通过影响细胞骨架的组装和功能发挥其抗癌作用，如紫杉醇类药物可以干扰微管的动态平衡。
细胞骨架与神经退行性疾病
要点一
神经元轴突运输
要点二
神经元突触可塑性
细胞骨架组成的轴突网络是神经元结 构和功能的基础，神经元轴突的运输 依赖于细胞骨架。
第6章 细胞骨架2
荧光鬼笔环肽标记活细胞中的微丝
6.2 微管（microtubule）
由管蛋白（tubulin） 组成的管状结构。
6.2.1 微管的结构与组成
微管一般是由13根原丝 平行排列组成的圆柱形管状 结构,直径约25nm。 原丝由管蛋白二聚体组 成。
微管结构的种类
单管 二联体 三联体 （细胞质微管） （纤毛和鞭毛） （中心粒和基体）
不同肌球蛋白的功能
6.1.5 微丝在细胞中的功能
（1）细胞形态维持 （2）细胞运动 （3）细胞分裂 （4）肌肉收缩
（1）细胞形态维持
构成细胞表面或内部结构的 支架，维持细胞的形态。
微绒毛（microvilli）
存在于许多动物细胞表面的指状结构。 在上皮细胞中特别丰富，可增加细胞表面积。 小肠上皮细胞最多。
微丝在顶体反应过程的作用
（3）参与胞质分裂
微丝 肌球蛋白
动物与植物细胞胞质分裂比较
（4）参与肌肉收缩
肌纤维
肌原纤维
肌小节
肌小节的收缩装置
微丝和肌球蛋白丝的相对滑动
肌肉收缩中的其它蛋白
原肌球蛋白 肌钙蛋白
神经冲动引起肌肉收缩的机理
6.1.6 微丝研究常用特异性药物
细胞松弛素（cytochlasin）： 真菌的代谢物，能结合微丝的正端而解聚微丝。 Latrunculin： 海洋生物中新发现的一类可以结合G-肌动蛋白， 使微丝解聚的药物。 鬼笔环肽（phalloidin）： 毒蘑菇产生的双环肽，能结合微丝侧面并稳定微丝。
MTOC是细胞组织微管聚合的特殊细胞器 或部位。 大多数动物细胞的MTOC是中心体。鞭毛 和纤毛的MTOC是基体。
卵母细胞和植物细胞中没有中心体。
6.1.4 微丝的马达蛋白-肌球过水解ATP，将化学能转变为机 械能的一类蛋白质。
《细胞生物学》教学课件：第六章 细胞骨架-微管
Dynamic instability is an intrinsic property of microtubules
cytoskeleton
活细胞中微管的 踏车现象
3.微管的体内装配
✓微管组织中心－（快速渡过成核期，快速 装配） ✓微管相关蛋白 ✓具有与功能匹配的动力学不稳定性 ✓药物可影响装配
7
面
98
15nm 25nm
极 性
cytoskeleton
Arrangement of protofilaments in singlet, double, and triplet MTs
单管
二联管 A
三联管 A
B
B
纤毛和鞭毛
C
中心粒和基体
cytoskeleton
•Nucleus and Microtubles •细胞核(兰色),微管网(浅兰色)
Floppy logic model [Non-equivalent steps] Twisting model [Equivalent steps]
（四）微管功能
✓ 维持细胞形态 ✓ 细胞内物质的运输 ✓ 细胞器的定位 ✓ 鞭毛和纤毛的运动 ✓ 纺锤体与染色体运动
cytoskeleton
4.1 细胞形态的维持
The extensive distribution of microtubules can really be appreciated in the light microscope after immunolabeling for tubulin with fluoresceinlabeled antibodies. This micrograph shows cells in culture labeled for tubulin. The labeling is so fine, the small microtubules can be delineated.
细胞骨架-医学课件
要点三
细胞骨架与干细胞治 疗
细胞骨架可以影响干细胞的迁移和黏 附，在干细胞治疗中具有潜在的应用 价值。同时，对干细胞中细胞骨架的 研究也将有助于深入探讨其生物学特 性及潜在应用前景。
THANKS
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物质运输
细胞骨架参与细胞内物质的运输，如微管和微丝 参与细胞器的移动和运输，中间纤维连接细胞膜 和细胞器，参与物质的跨膜运输。
参与细胞运动
细胞骨架参与细胞的移动和运动，如微管和微丝 参与细胞器的移动，中间纤维参与细胞的连接和 牵引。
信号转导
细胞骨架可以感受外界刺激，参与信号转导过程 ，如微丝和中间纤维在细胞内形成应力纤维，感 受力学信号刺激并参与信号转导。
细胞骨架在药物研发中的重要性
药物筛选
细胞骨架成分的异常表达与多种 疾病的发生有关，因此可作为药 物筛选的靶点。
药物传输
细胞骨架在药物传输中发挥重要 作用，可帮助药物在体内定向传 输，提高药物治疗效果。
药物作用机制
一些药物可通过影响细胞骨架的 成分和组装来发挥治疗作用，如 紫杉醇等抗癌药物可通过影响微 管蛋白的组装来抑制癌细胞的增 殖。
细胞骨架与细胞内信 息传递
细胞骨架通过与细胞内信息分子和信 号转导途径的相互作用，调节细胞增 殖、分化和凋亡等生物学过程。
细胞骨架在干细胞研究中的应用
要点一
细胞骨架与干细胞自 我更新
细胞骨架对干细胞的自我更新具有重 要作用，可以调节干细胞的增殖和分 化过程。
要点二
细胞骨架与干细胞分 化
细胞骨架可以影响干细胞的分化方向 和分化速度，通过调节细胞骨架的组 装和分布，可以诱导干细胞的定向分 化。
微丝与肌肉收缩
肌肉收缩
微丝是肌肉收缩的主要参与者之一。在肌肉收缩过程中，微丝通过与粗肌丝 的相互作用，产生力量并调节肌肉的收缩强度。
第六章 细胞骨架
5
（2）Actin has polarity： ） ： plus end； ； minus end： ：
6
3、存在方式：monomers and polymer 、存在方式：
ATP、 ATP、 Ca++ 、low conc.Na+、K+ G－actin － Mg++、high conc.K+、Na+ F－actin －
+
9
3、 Actin 、
filaments are often inside the plasma membrane
10
Ⅲ .Assemble of MF
1、 Assemble of MF in vitro 、 （1）Steps ）
①Nucleation ②Elongation： ： ③Steady state： ：
① ATP-actin对微丝末端的亲和性大，易在其末端结合。ADP-actin对微丝末端的亲和 对微丝末端的亲和性大，易在其末端结合。 对微丝末端的亲和 对微丝末端的亲和性大 力小，易从微丝末端解聚。 力小，易从微丝末端解聚。 ② ATP-actin的聚合与其浓度有关，当ATP-actin的浓度高时，其在末端聚合的速度快， 的聚合与其浓度有关， 的浓度高时， 的聚合与其浓度有关 的浓度高时 其在末端聚合的速度快， 使微丝延长。 使微丝延长。 在末端聚合后， 水解为ADP， ATP-actin的聚合速度大于 的聚合速度大于ATP的水 ③ 当ATP-actin在末端聚合后，ATP水解为 在末端聚合后 水解为 ， 的聚合速度大于 的水 解速度时，在微丝末端形成一 解速度时，在微丝末端形成一ATP-帽，使微丝能稳定的延长。 帽 使微丝能稳定的延长。 随着ATP-actin的浓度的下降，微丝末端聚合速度下降， 的浓度的下降， ④ 随着 的浓度的下降 微丝末端聚合速度下降， ATP-actin的聚合速度小于 的聚合速度小于ATP的水解速度时，其ATP-帽不断缩小，以至消失，暴露 的水解速度时， 帽不断缩小， 的聚合速度小于 的水解速度时 帽不断缩小 以至消失， ADP-actin ，引起微丝的不稳定迅速解聚而缩短，表现出动力学不稳定性。 引起微丝的不稳定迅速解聚而缩短，表现出动力学不稳定性。
《医学生物学》-第六章线粒体、细胞骨架-2010
琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶是内膜的标志酶。
3. 基质腔：有三羧酸循环酶系(琥珀酸脱氢酶除外)、脂 肪酸氧化酶系以及蛋白质和核酸合成酶系等。 苹果酸脱氢酶为其标志酶。 4. 膜间隙：含少数几种酶，如腺苷酸激酶、二磷酸核苷激 酶等。 腺苷酸激酶为其标志酶。
三、Mi的功能
葡萄糖
细胞氧化的概念
光镜下显示细胞骨架：
红色显示微丝，绿色显示微管
15nm 24-26nm
一.微管（microtuble)的形态结构与化学组成 中空的圆柱状结构。 微管的形态结构： 横断面上看： 它是由13根原纤维纵向围绕而成。 微管的化学组成： 微 管 蛋 白 微管蛋白
(55KD 450aa)
5-9nm
Mi
在相差显微镜下观察的 活的成纤维细胞中的Mi
精子细胞中的Mi
(二) Mi 的超微结构
外膜 内膜
膜间隙
基质腔
核糖体
DNA
嵴
ATP合成 酶颗粒
1. 外膜 (Outer membrane)
外膜
膜厚约6nm，平整，光 滑。磷钨酸负染时，外膜 有排列整齐贯穿磷脂双分 子层的桶状体，中央有小 孔，孔 径2~3nm，称为孔 蛋白(Porin)。
Twisting model
[Equivalent steps]
Alternate-sides model [Non-equivalent steps]
This electron micrograph shows microtubules in cross section with the MAP bridge. The arrows point to bridges between microtubules. The star points to a MAP bridge to the vesicle. In summary, MAPs accelerate polymerization, serve as "motors" for vesicles and granules, and essentially control cell compartmentation.
细胞骨架医学课件
02
微管骨架
微管的组成
微管蛋白
微管是由微管蛋白组成的，这些 蛋白通过聚合形成微管的主体结 构。
微管蛋白的亚单位
微管蛋白的亚单位包括α-微管蛋 白和β-微管蛋白，它们在微管的 结构和功能中具有重要作用。
微管的极性
负极
微管的负极位于细胞的中心，是微管 组装和扩展的起点。
正极
微管的正极指向细胞的边缘，是微管 组装的终点。
细胞骨架参与了细胞的物质运输、胞质流动和细胞迁移等过程 ，对细胞的移动和迁徙起到关键作用。
细胞骨架在细胞分裂过程中起到了关键作用，如微管参与了纺 锤体的形成，中间纤维参与了染色体的排列和分配。
细胞骨架在细胞的分化过程中也起到了重要作用，如中间纤维 参与了细胞的形态维持和信息传递，影响细胞的分化方向。
FRET技术可用于研究细胞骨架蛋白质的动态变化和相互作 用，如肌动蛋白丝和微管蛋白的相互作用、蛋白质磷酸化 和去磷酸化的状态等。通过FRET技术可以获得细胞骨架蛋 白质的实时动态信息，从而更深入地了解细胞活动的调控 机制。
活细胞实时观察技术
原理
活细胞实时观察技术是一种在活细胞状态下实时观察细 胞活动的方法。通过将细胞接种在特殊的载玻片上，利 用显微镜对细胞进行观察和记录。
VS
药物筛选和优化
通过计算机模拟和实验室实验，研究者正 在筛选和优化一些能够干扰癌细胞骨架的 药物，以期开发出更有效的抗癌药物。
细胞骨架与医学研究的前沿领域
细胞骨架与基因表达
最新研究表明，细胞骨架的改变可以影响基 因的表达，从而影响细胞的功能和命运。这 一领域的研究将有望揭示更多关于细胞生物 学和疾病发生发展的奥秘。
肌丝在细胞内的分布和功能
分布
粗肌丝和细肌丝分别位于肌细胞的表面和内部，它们相互交织形成肌纤维。
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第六章细胞骨架一、名词解释1. 细胞骨架（cytoskeleton）2. 微管（microtubule, MT）3. 微管组织中心（microtubule organizing center, MTOC）4. 微丝（microfilament, MF）5. 中间丝（intermediate filament, IF）6. 收缩环（contractile ring）二、填空1. 细胞骨架主要由_________、_________和_________构成。
2. 微管蛋白异二聚体由___________和___________组成。
3. _____________________________是微管装配的基本单位，微管壁由____根原纤维构成。
4. 秋水仙素可______微管的组装。
5. 长春花碱可抑制______的组装。
6. 紫杉醇是一种可以______微管的药物。
7. 电镜下可见中心粒的每一个短筒状小体是由______________排列而成。
8. 常用的抑制微丝组装的药物是___________。
9. 鬼笔环肽是一种可以_____微丝的药物。
10. 肌球蛋白分子的头部具有____酶活性。
11. 微管的直径约为_____，微丝的直径约为_____，中间丝的直径约为_____。
12. 非稳态动力学模型认为增长的微管末端有_____帽，增长的微丝末端有_____帽。
13. 每根中间丝的横切面上可见到____个多肽。
三、单选题1. 光镜下可见到的结构是A. 微管B. 微丝C. 中间丝D. 中心体2. 微管的管壁有原纤维A. 9条B. 11条C. 13条D.15条3. 微管蛋白的异二聚体上具有哪种三磷酸核苷的结合位点？A. UTPB. CTPC. GTPD. ATP4. 具有微管组织中心作用的结构是A. 核糖体B. 中心体C. 线粒体D. 溶酶体5. 能够稳定微管的药物是A. 紫杉醇B. 长春花碱C. 秋水仙素D. 细胞松弛素B6. 纤毛和鞭毛的化学组成与下列哪种蛋白质无关？A. 微管蛋白B. 动力蛋白C. 中间丝蛋白D. 连接蛋白 7．纤毛和鞭毛主杆部A．周围有9组单管，中央有2根单管B．周围有9组二联管，中央有2根单管C. 周围有9组二联管，中央有4根单管D．周围有9组三联管，中央有2根单管8．构成纺锤体的主要是A．中间丝 B. 微丝 C. 微管 D．染色质9．细胞松弛素B是A．病毒的代谢产物 B. RNA病毒C. 细菌的代谢产物 D．真菌的代谢产物10．不同种类的中间丝蛋白，其高度保守的结构域是A．杆状区 B. 头部区C. 尾部区 D．头部区与尾部区11. 位于内核膜内侧的由中间丝蛋白所构成的结构是A. 核纤层B. 染色体支架C. 染色质D. 核基质12. 对中间丝的叙述错误的是A. 能为细胞提供机械强度支持B. 参与了细胞分化C. 与微管和微丝一样，具有极性D. 每根中间丝的横切面上可见到32个多肽13．细胞骨架主要包括A．微管、微丝和中心体 B. 中间丝、纺锤体和中心体C. 中间丝、中心体和核糖体 D．微管、微丝和中间丝E. 细胞中所有的非膜相结构细胞器14. 下列对于微管的描述，错误的是A. 微管是中空的圆柱状结构B. 微管由13根原纤维构成C. 原纤维由微管蛋白组成D. 微管外径约15nmE. 微管可根据细胞的生理需要组装和去组装15. 秋水仙素能够A. 抑制微丝的组装B. 抑制微管的组装C. 抑制中间丝的组装D.使内质网解体 E. 使核基质解体16. 关于微管组装下列哪项叙述不对？A. 微管的组装是分步骤进行的B. 微管两端的增长速度相同C. 微管的极性对微管的增长具有重要作用D. 微管蛋白的聚合和解聚是可逆的E. 微管可以随细胞的生命活动不断地组装和去组装17. 对纤毛和鞭毛叙述错误的是A. 纤毛和鞭毛的基体中无中央微管B. 纤毛和鞭毛外被细胞膜C. 纤毛和鞭毛都含有动力蛋白D. 纤毛和鞭毛的横切面上可见10组二联管E. 纤毛和鞭毛是细胞的运动器官18. 纤毛和鞭毛的中央有A. 一根单管B. 一对单管C. 二联管D. 三联管E. 四联管19. 纤毛和鞭毛的基体的微管的存在形式是A. 二联管B. 三联管C. 单管D. 四联管E. 以上都不是20. 真核细胞鞭毛的运动是由于鞭毛杆部中A. 外周微管中的相邻二联管之间相互滑动的结果B. 二联管的收缩与舒张所致C. 中央两根单管之间相互滑动的结果D. 微管之间的连接蛋白合成与解聚的结果E. 二联管与中央单管相互滑动的结果21. 电镜下中心粒的超微结构微管排列是A. 6组二联管B. 6组三联管C. 9组单管D. 9组二联管E. 9组三联管22. 有丝分裂后期，拉动染色体朝细胞两极移动的是A. 星体微管B. 极间微管C. 动粒微管D. 星体微管和极间微管E. 星体微管和动粒微管23. 下列哪种结构没有微管的成分？A. 鞭毛B. 纤毛C. 中心粒D. 内质网E. 纺缍体24. 可被细胞松弛素B破坏的结构是A. 微丝B. 微管C. 中间丝D. 高尔基体E. 染色体支架25. 能够稳定微丝的物质是A. 鬼笔环肽B. 细胞松驰素BC. 秋水仙素D. 长春花碱E. 紫杉醇26. 下列哪种细胞中的微丝含量最为丰富？A. 肝细胞B. 神经细胞C. 肌细胞D. 生殖细胞E. 上皮细胞27. 与微丝直接有关的事件是A. 纤毛和鞭毛的运动B. DNA转录为mRNAC. 细胞器的移动D. 主动运输E. 变形运动28. 藻类植物的细胞代谢物在细胞内的扩散主要通过A. 胞质环流B. 膜泡运输C. 轴突运输D. 变形运动E. 被动运输29. 胞质分裂时收缩环的形成有A. 微管参与B. 微丝参与C. 中间丝参与D. 微管与微丝参与E. 微丝与中间丝参与30. 中间丝的直径是A. 约7nmB. 约10nmC. 约15nmD. 约25nmE. 约35nm四、多选题1. 细胞骨架主要包括A．微管 B．微丝 C. 中间丝 D．核糖体2. 关于微管的叙述正确的是A. 呈中空圆柱状B. 主要存在溶酶体内C. 由13条原纤维包围而成D. 外径约24-26nm3. 微管在细胞中的存在形式有A. 单管B. 二联管C. 三联管D. 四联管4. 能抑制微管组装的药物是A．细胞松驰素8 B．长春花碱 C. 秋水仙素 D．紫杉醇5．微管的功能涉及A．支持作用 B. 细胞分裂 C. 复制作用 D. 物质转运6. 含有动力蛋白的是A. 线粒体B. 溶酶体C. 纤毛D. 鞭毛7. 能够为细胞松弛素B所抑制的是A. 胞质环流B. 鞭毛摆动C. 被动运输D. 变形运动8．参与细胞分裂时收缩环形成的是A．驱动蛋白 B．动力蛋白C. 肌动蛋白 D．肌球蛋白9．属于中间丝功能的有A．提供细胞的机械强度B. 维持细胞和组织完整性C. 有消化功能D．与细胞分化有关10. 与纤毛和鞭毛的化学组成有关的是A. 动力蛋白B. 肌球蛋白C. 肌动蛋白D. 连接蛋白E. 微管蛋白11. 关于动力蛋白叙述正确的是A. 动力蛋白具有ATP酶活性B. 动力蛋白构成外周二联管A管伸出的内臂和外臂C. 动力蛋白能将化学能转化为机械能D. 动力蛋白属于细胞骨架马达蛋白的成员E. 动力蛋白构成中央单管伸出的内臂和外臂12. 下列那些结构有微管的参与？A. 星体B. 核仁C. 中心体D. 纤毛E. 染色质13. 微管与下列哪些细胞运动相关？A. 收缩环的缢缩B. 细胞器的位移C. 鞭毛运动D. 染色体的运动E. 胞质环流14. 属于微丝主要功能的有A. 参与构成细胞支架B. 参与细胞的移动C. 参与胞质环流D. 参与细胞分裂E. 参与肌肉收缩15. 具有极性的结构是A. 微管B. 微丝C. 中间丝D. 肌动蛋白单体E. α微管蛋白和β微管蛋白异二聚体五、简答题1. 微管有哪些结构特性？2. 简要说明解释纤毛和鞭毛运动机制的微管滑动模型的主要内容。
3. 微丝有哪些结构特性？4. 简要说明中间丝的主要功能。
六、问答题1. 请说明细胞骨架的功能。
2. 微管在细胞中的三种存在形式是什么？它们在结构上有何区别？3. 微管的主要生物学功能是什么？4. 微丝的主要生物学功能是什么？5. 请说明骨骼肌的收缩机制。
七、论述题1. 为什么说细胞骨架是细胞内的一种动态结构？2. 细胞骨架与疾病有何关系？（常洪）。