细胞生物学-细胞骨架ppt课件

1、第七章第七章 细胞骨架细胞骨架Cytoskeleton)Cytoskeleton)与细胞的运动与细胞的运动概述概述微管微管 Microtubule微丝微丝 Microfilament中等纤维中等纤维Intermediate filament)微丝、中间纤维和微管比较微丝、中间纤维和微管比较上皮细胞骨架中的微管和微丝上皮细胞骨架中的微管和微丝 微丝：微丝： 罗丹明标罗丹明标志的鬼笔环肽志的鬼笔环肽染色红色染色红色 微管：微管： 荧光素标荧光素标志的抗微管蛋志的抗微管蛋白的抗体显示白的抗体显示绿色绿色第一节第一节 微微 管管microtubulemicrotubule一、微管的形状构一、微管的形状

2、构造与化学组成造与化学组成1.1.微管的化学组成微管的化学组成主要为微管蛋白主要为微管蛋白tubulintubulin包括包括-管蛋白、管蛋白、-管蛋白和管蛋白和-管蛋白管蛋白2.2.微管的形状微管的形状中空小管，内径约中空小管，内径约15nm15nm，壁厚约，壁厚约5nm5nm鼠动脉平滑肌细胞中的微管鼠动脉平滑肌细胞中的微管细胞质和细胞核分布着大量细胞质和细胞核分布着大量的网络状微管的网络状微管3.3.微管的分子构造微管的分子构造-管蛋白和管蛋白和-管蛋白构成的异二聚体是微管蛋白构成的异二聚体是微管根本单位管根本单位-管蛋白位于微管组织中心管蛋白位于微管组织中心4.4.微管的动态性微管的动态

3、性n动态性动态性: :能很快的组装和解聚能很快的组装和解聚, ,细胞内这细胞内这2 2种形状是不断种形状是不断发生的。发生的。5.5.微管的极性微管的极性 两端的增长速度和两端的增长速度和组装速度不同组装速度不同, , (+)(+)端：端：-管蛋白管蛋白 ( () )端：端：-管蛋白管蛋白6.6.微管在细胞中存在的方式微管在细胞中存在的方式 单管单管Singlet):Singlet): 二联管二联管doublet):doublet):纤毛和鞭纤毛和鞭毛的微管毛的微管 三联管三联管triplet): triplet): 中心粒微中心粒微管管3.微管结合蛋白的功能微管结合蛋白的功能 调理微管的装配

4、调理微管的装配 添加微管的稳定性和强度添加微管的稳定性和强度 在细胞内沿微管转运囊泡和颗粒在细胞内沿微管转运囊泡和颗粒 作为细胞外信号的靶位点参与信号转导作为细胞外信号的靶位点参与信号转导微管的装配了解微管的装配了解微管组织中心：微管组织中心：中心体中心体微管的体外装配了解微管的体外装配了解三、影响微管组装和解聚的要素三、影响微管组装和解聚的要素四、微管的功能四、微管的功能一支持和维持细胞的形状一支持和维持细胞的形状抗压抗弯曲抗压抗弯曲提供机械支持力提供机械支持力二参与中心粒、鞭毛和纤毛的构成二参与中心粒、鞭毛和纤毛的构成中心粒：中心粒：9 93 30 0构造构造鞭毛及纤毛：鞭毛及纤毛：9 9

5、2 22 2构造构造三参与细胞内物质运输三参与细胞内物质运输工具：马达蛋白工具：马达蛋白 是指介导细胞内物质沿细胞骨架运输的蛋白，是指介导细胞内物质沿细胞骨架运输的蛋白，分三类，其中两类是与微管作用的，即：分三类，其中两类是与微管作用的，即：动力蛋白动力蛋白驱动蛋白驱动蛋白微管与驱动蛋白微管与驱动蛋白四维持细胞内细胞器的定位和分布四维持细胞内细胞器的定位和分布 线粒体与微管相伴线粒体与微管相伴 核糖体位于微管微丝交叉点核糖体位于微管微丝交叉点 内质网沿着微管展开内质网沿着微管展开 高尔基复合体位于中央靠核高尔基复合体位于中央靠核第二节第二节 微丝微丝microfilament,MFmicrof

6、ilament,MF图示：上皮细胞的微丝图示：上皮细胞的微丝细胞核：黄色；微丝：红色；细胞核：黄色；微丝：红色；形状：束状或网状形状：束状或网状微丝微丝microfilament，MF又称肌动又称肌动蛋白纤维蛋白纤维actin filament，是，是指真核细胞中指真核细胞中由肌动蛋白由肌动蛋白actin组成。组成。一、微丝的形状构造与化学组成一、微丝的形状构造与化学组成1.1.微丝的形状微丝的形状电镜下是细丝状实心纤维，直径电镜下是细丝状实心纤维，直径5-8nm5-8nm2.2.微丝的组成及构造微丝的组成及构造肌动蛋白肌动蛋白actin)actin)纤维以右手螺旋缠绕而成的纤维纤维以右手螺旋

7、缠绕而成的纤维3.3.微丝的极性微丝的极性ATPATP结合端结合端- -，非，非ATPATP结合端结合端+ +4.4.肌动蛋白的构造肌动蛋白的构造二、微丝结合蛋白二、微丝结合蛋白 是一类对纤维状肌动蛋白的构造和行为起调理作是一类对纤维状肌动蛋白的构造和行为起调理作用，与微丝的组装及功能有关的蛋白质。用，与微丝的组装及功能有关的蛋白质。 主要的类型及其相应功能：主要的类型及其相应功能：微丝的装配了解微丝的装配了解微丝，亦称为纤维形微丝，亦称为纤维形肌动蛋白肌动蛋白F-actin，是由球，是由球形肌动蛋白形肌动蛋白G-actin单位构成单位构成的多聚体。的多聚体。在大多数非肌肉细胞在大多数非肌肉细

8、胞中，微丝是一种动中，微丝是一种动态构造，继续进展态构造，继续进展装配合和解聚，并装配合和解聚，并与细胞形状维持及与细胞形状维持及细胞运动有关。细胞运动有关。The Animation The Players 三、影响微丝组装和解聚的要素三、影响微丝组装和解聚的要素四、微丝的功能四、微丝的功能一构成细胞的支架，维持细胞的形状一构成细胞的支架，维持细胞的形状四参与肌肉的收缩四参与肌肉的收缩 骨骼肌收缩的根本构造单位肌小节骨骼肌收缩的根本构造单位肌小节 肌小节的主要成分是肌原纤维肌小节的主要成分是肌原纤维第三节第三节 中间纤维中间纤维intermediate intermediate filame

9、nts,IFfilaments,IF一、中间纤维的构造和类型一、中间纤维的构造和类型一中间纤维的构造一中间纤维的构造是丝状蛋白多聚体是丝状蛋白多聚体组成中间纤维的根本单位是中间纤维蛋白组成中间纤维的根本单位是中间纤维蛋白The rods coil around another filament like a rope to form a dimer. The N and C terminals of each filament are aligned. Some Intermediate filaments form homodimers; other form heterodimers. F

10、ormation of the protofilament. These dimers then form staggered tetramers that line up head-tail. Note that the carboxy and amino terminals project from this protofilament. This tetramer is considered the basic subunit of the intermediate filament. The final 10 nm filament is a helical array of thes

11、e tetramers. 角蛋白纤维keratin filament波形纤维波形纤维vimentin filamentDesmin stained myotubePhase contrast image of microtube结蛋白纤维结蛋白纤维desmin filament神经元纤维神经元纤维neurofilament神经胶质纤维神经胶质纤维neuroglial filament中间纤维的分布具有严厉组中间纤维的分布具有严厉组织特异性。这一点曾经被织特异性。这一点曾经被运用于肿瘤临床鉴别诊断，运用于肿瘤临床鉴别诊断，以鉴别肿瘤细胞的组织来以鉴别肿瘤细胞的组织来源。源。二、中间纤维的功能二、

12、中间纤维的功能一在细胞内构成完好的网状骨架系统一在细胞内构成完好的网状骨架系统外接细胞膜，内连核膜外接细胞膜，内连核膜二为细胞提供机械强度支持二为细胞提供机械强度支持三参与细胞衔接三参与细胞衔接是桥粒与半桥粒中的张力纤维成分是桥粒与半桥粒中的张力纤维成分四参与细胞内信息传送及物质运输四参与细胞内信息传送及物质运输是细胞膜与核膜之间的信息通道是细胞膜与核膜之间的信息通道与与mRNAmRNA运输有关运输有关五维持核膜的稳定五维持核膜的稳定核纤层蛋白是一种中间纤维核纤层蛋白是一种中间纤维六参与细胞分化六参与细胞分化表达具有组织特异性表达具有组织特异性第五节第五节 细胞骨架与疾病细胞骨架与疾病1.1.细胞骨架与肿瘤细胞骨架与肿瘤肿瘤细胞骨架发生特异性改肿瘤细胞骨架发生特异性改动动细胞骨架对药物敏感，可作细胞骨架对药物敏感，可作为治疗靶标为治疗靶标2.2.细胞骨架蛋白与神经系统细胞骨架蛋白与神经系统疾病疾病老年痴呆症等与细胞骨架成老年痴呆症等与细胞骨架成分改动有关分改动有关3.3.细胞骨架与遗传性疾病细胞骨架与遗传性疾病如单纯性疱性表皮松懈症如单纯性疱性表皮松懈症肌萎缩性侧索硬化症渐冻症肌萎缩性侧索硬化症渐冻症神经原纤维胞体内堆积神经原纤维胞体内堆积遗传性细胞骨架异常疾病遗传性细胞骨架异常疾病表皮松懈症表皮松懈症WASWAS综合征综合征小结 根本概念：细胞骨架