《cellB细胞骨架》PPT课件

一、微管的形态结构和存在形式
中空、管状纤维，外径24~26nm， 内径15nm，管壁厚5nm，长短不一。
15nm 24--26 nm
1.结构： 微管蛋白α、 β亚基聚合 成异二聚体， 异二聚体相 连排列而成 原纤维。
由13根原纤维围成中空的微管，每 条原纤维由微管蛋白α、β相间排列而成。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13
光镜下上皮细胞,红色显示微丝
光镜下绿色显示肌动蛋白
二、微丝的分子组成
G肌动蛋白（肌动蛋白单体，呈哑铃形） ATP（或ADP） Mg2+和K+或Na+
F肌动蛋白（丝形肌动蛋白）
肌动蛋白分子球形，直径为2-3nm，有三类，即、、， 有极性。单体存在于肌细胞中；和单体存在于非肌细胞 中。
MT are nucleated by a protein complex containing -tubulin
The centrosome is the major MTOC of animal cells
（三）微管装配的调节
体内微管蛋白的合成是可以自我调节的多 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。
三、微管的组装及调节
（一）微管的体外装
装配条件：α、β异二聚体达临界浓度 (约1mg/ml)，有Mg2+、无Ca2+、pH6.9、 37℃，GTP提供能量。
（+）装配快 慢。
（－）装配
踏车运动：一定条件下，
（+）组装
（－）去组装。
Characteristics of MT assembly
Dynamic instability due to the structural differences between a growing and a shrinking microtubule end.
微管在体内的装配和去装配，在时间和空 间上高度有序。
如：细胞分裂期微管的装配、去装配。 微管蛋白或 TuRC中的某些蛋白质
被磷酸化，从而打开 TuRC组织形成微管的能 力。
（四）微管敏感的药物
紫杉酚（加速聚合）
秋水仙素（解聚） 长春碱（抑制聚合） nocodazole（阻断聚合）等
四、微管结合蛋白
域，包括中心体、基体、动粒 正常生理状态下，装配先由微管组织中心开始。
微管组织中心：活细胞中，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,包括中心粒、 星体和动粒等。
微管组织中心决定细胞微管的极性，微管的负 端指向微管组织中心，正端离开微管组织中心。
γTuRC存在于微管组织中心，就像一颗种子， 成为更多异二聚体结合上去的核心，微管从此生长、 延长。
微管结构模式
2.存在形式
单管：质膜下的微管，不稳定 二联管：鞭毛、纤毛的杆部，稳定 三联管：中心要由微管蛋白构成，包括微管蛋 白α、β、γ。
α、β微管蛋白占微管总蛋白量80~95%， 通常以α、β异二聚体存在。
γ微管蛋白存在于微管组织中心（微管 装配始发区域，微管极性的确定及在细胞分 裂中起作用）。
➢GTP cap;
➢Catastrophe: accidental loss of GTP cap;
➢Rescue: regain
（二）微管的体内装配
遵循体外装配规律，还受严格时间、空间控制。 时间控制：如纺锤丝微管的聚合与解聚发生在细胞
分裂期，这是生命活动的特殊时刻。 空间控制：微管组织中心，微管装配的特殊始发区
第五章 细胞骨架系统
第一节 微管 第二节 微丝 第三节 中间丝
细胞骨架系统
细胞骨架（cytoskeleton）：真核细胞内 由微管、微丝、中间丝等蛋白纤维组成的网状 结构系统。
这些网络结构对细胞的形态结构、运动、 物质运输、信息传递及增殖与分化等都有重要 作用。
Kolzoff(1928)提出细胞骨架概念。 Shanterback(1963)在水螅细胞中发现微管。 目前，细胞骨架研究已进入分子水平。
马达蛋白：胞质动力蛋白、驱动蛋白
马 达 蛋 白
动力蛋白沿微管滑动----膜泡运动模型
马达蛋白
驱动蛋白
动力蛋白
第二节 微丝
一、微丝的形态结构和存在形式：
在真核细胞中由肌动蛋白（actin）组成的 细丝,实心纤维，直径5~7nm，成束或弥散分布。
肌细胞中，微丝形成稳定结构； 非肌细胞中，微丝常分布质膜下，是动态 结构。
五、微管的主要功能
（一）构成细胞内的网状支架，支持和维持 细胞形态
（二）参与中心粒、纤毛和鞭毛形成
1、中心粒： 9组三联管围成圆筒状结构。
动物细胞中主要的微管组织中心。
5-6 5-5
中心粒为成对存 在且相互垂直短筒 状小体。
每个短筒状小体 由9组三联体微 管斜向排列呈风 车状排列而成， 为(9*3)结构
纵切面
横切面 示 1对中心粒电镜照片
2、鞭毛和纤毛： 9组二联管+2个中央微管。
纤 毛 和 鞭 毛 形 成
纤毛 运动
（三）维持细胞内细胞器的定位和分布
使内质网在细胞质中展开分布，使高尔基体靠 近细胞核，染色体向两极移动等。
（四）为细胞内物质运输提供轨道
细胞内物质的定向运送，特别是膜泡运输，与 微管的存在有关。例如神经递质、细胞分泌颗粒、色 素颗粒及线粒体的快速运动都是沿微管进行的。
微丝 管
微 中间纤维
用 一定的药物 处理细胞， 在显微镜下 可见一网架 结构（如 图），证实 了细胞骨架 的存在。
光镜下细胞骨架：红色荧光显示微丝 、
细胞核。
黄色显示微管、 兰色显示
光镜下细胞骨架： 黄色荧光显示微管
电镜下显示微丝
特点：弥散性、整体性和变动性
第一节 微管
分散在细胞质中（多数细胞） 存在于所有真核细胞 胞内呈网状或束状分布 平行成束排列（神经细胞） 排列为一定的几何图形样结 构（中心粒、鞭毛、纤毛）
微管结合蛋白：一些同微管结合的辅助 蛋白，总与微管共存，参与微管 装配，是微管的结构和功能所必需的 成分。 （1）碱性的微管结合区域：与微管结 合，加速微管成核作用。 （2）酸性的突出区域：以横桥的方式 与其他骨架纤维相连接。
高等生物的微管结合蛋白有： MAP1： MAP2：使微管成束时保持较宽的间隔。 MAP4： Tau：使微管成束时紧密。