《细胞纤维结构》PPT课件.ppt

二）微纤维体系（二）微纤维体系微丝微丝 microfilamentmicrofilament（胞质丝）（胞质丝）• 细胞质细胞质中的实心纤维状结构中的实心纤维状结构• 横径约横径约6 6－－8 8nmnm• 密集排列，束状、网络状密集排列，束状、网络状 • 球形肌动蛋白球形肌动蛋白actinactin聚合成双股螺旋聚合成双股螺旋 微丝微丝１、１、构成与装配构成与装配• 结构成分：结构成分：• 球形肌动蛋白球形肌动蛋白G-G-actinactin （６种，进化上保守）（６种，进化上保守） 微丝微丝 • 装配：装配：• G- G-actinactin：极性，头尾相接，形成多：极性，头尾相接，形成多聚体－纤维型肌动蛋白聚体－纤维型肌动蛋白 F- F-actinactin • 两条肌动蛋白单链螺旋盘绕成纤维两条肌动蛋白单链螺旋盘绕成纤维 • 或一条肌动蛋白单链形成螺旋，每或一条肌动蛋白单链形成螺旋，每个肌动蛋白单体周围有４个亚基个肌动蛋白单体周围有４个亚基 • 结构可变：肌动蛋白结构可变：肌动蛋白聚合聚合解聚解聚微丝微丝微丝微丝 2 2、微丝的功能：、微丝的功能：（（1 1）支持作用：维持细胞形态（胞质溶胶层））支持作用：维持细胞形态（胞质溶胶层）（（2 2）细胞内运输，细胞分泌）细胞内运输，细胞分泌（（3 3）运动功能）运动功能• 肌细胞的收缩运动肌细胞的收缩运动• 细胞质流动细胞质流动• 胞质分裂环胞质分裂环• 细胞移动细胞移动（二）微纤维体系（二）微纤维体系微管微管 microtubule microtubule • 细胞质中的细胞质中的管状结构管状结构• 构成与装配构成与装配：：microtubule microtubule • 构成与装配构成与装配：　：　• 管壁：管壁：• 13 13根原纤维根原纤维 • 原纤维由原纤维由球形微管蛋白球形微管蛋白组成组成 • 横径约横径约2020－－50 50 nmnm，长度可经常改变，长度可经常改变 • 微管的延长与缩短：微管的延长与缩短：• 装配装配( (＋＋) )与去装配与去装配( (－－) )肌动蛋白肌动蛋白聚合聚合解聚解聚微管蛋白微管蛋白• 构成：中心体、纤毛、鞭毛、纺锤丝、构成：中心体、纤毛、鞭毛、纺锤丝、 神经纤维神经纤维 • 结构稳定的微管：中心体、纤毛、鞭毛结构稳定的微管：中心体、纤毛、鞭毛 • 其它微管结构不稳定：其它微管结构不稳定： • 普遍存在于各种细胞内普遍存在于各种细胞内 • 组成细胞内骨架组成细胞内骨架microtubule microtubule • 微管的功能微管的功能( (１１) )维持细胞形态维持细胞形态( (２２) )细胞内运输细胞内运输 • 由合成部位向功能部位运输由合成部位向功能部位运输 • 以微管作轨道以微管作轨道 ( (３３) )鞭毛和纤毛运动鞭毛和纤毛运动( (４４) )纺锤体和染色体运动纺锤体和染色体运动（二）微纤维体系（二）微纤维体系中间纤维中间纤维 １、成分：１、成分：复杂复杂 •按组织来源、免疫行为分五类按组织来源、免疫行为分五类–角蛋白纤维：角蛋白纤维：上皮细胞上皮细胞 –波形纤维：波形纤维：间质细胞和中胚层来源的细胞间质细胞和中胚层来源的细胞 –结蛋白纤维：结蛋白纤维：肌细胞肌细胞 –神经元纤维：神经元纤维：神经元神经元 –神经胶质纤维：神经胶质纤维：神经胶质神经胶质 中间纤维中间纤维 • 新的分类：新的分类：• I I型：型：酸性角蛋白酸性角蛋白 • IIII型：型：中性和碱性角蛋白中性和碱性角蛋白 • IIIIII型：型：波形纤维蛋白，结蛋白，胶质纤维蛋白波形纤维蛋白，结蛋白，胶质纤维蛋白• IVIV型：型：神经原纤维蛋白神经原纤维蛋白 • V V型：型：核纤层蛋白核纤层蛋白中间纤维中间纤维 • 同型中间纤维蛋白基因具有几乎一致的同型中间纤维蛋白基因具有几乎一致的内含子／外显子结构内含子／外显子结构 • 中间纤维蛋白分子的共同特征：中间纤维蛋白分子的共同特征： • 有一段约有一段约310310个氨基酸残基，形成个氨基酸残基，形成 螺旋螺旋• 高度保守高度保守 • 二相邻亚基对应的二相邻亚基对应的 螺旋区形成双股超螺螺旋区形成双股超螺旋－中间纤维的主干旋－中间纤维的主干 中间纤维中间纤维 ２、装配：２、装配： • 两相邻亚基对应的螺旋区形成双股两相邻亚基对应的螺旋区形成双股超螺旋－二聚体超螺旋－二聚体→→四聚体四聚体→→原纤维原纤维→→中间纤维（８个４聚体或４个８聚体，中间纤维（８个４聚体或４个８聚体，３２个分子）３２个分子） 中间纤维中间纤维 ３、组织及动态变化：３、组织及动态变化： • 与微管和微丝不同与微管和微丝不同 • 中间纤维蛋白均装配成中间纤维，中间纤维蛋白均装配成中间纤维，游离单体很少游离单体很少 • 不存在装配与去装配的动态平衡不存在装配与去装配的动态平衡• 仍存在动态变化：仍存在动态变化：一齐聚合或解聚一齐聚合或解聚 中间纤维中间纤维 ４、功能：４、功能： （１）中间纤维蛋白的表达具有组织特（１）中间纤维蛋白的表达具有组织特异性，与细胞分化有关（胚胎发育，上异性，与细胞分化有关（胚胎发育，上皮分化）皮分化） （２）在细胞质中起支架作用，并与细（２）在细胞质中起支架作用，并与细胞核定位有关胞核定位有关 中间纤维小结：中间纤维小结：• 是一类结构相似、组成上不同、长而是一类结构相似、组成上不同、长而无分支的细胞质骨架纤维无分支的细胞质骨架纤维 • 直径１０直径１０nmnm，介于微管和微丝之间，介于微管和微丝之间 中间纤维小结：中间纤维小结：• 主要有主要有: : • 角蛋白纤维角蛋白纤维 • 波形纤维波形纤维 • 结蛋白纤维结蛋白纤维 • 神经元纤维神经元纤维 • 神经胶质纤维等神经胶质纤维等 • 分布具有组织特异性，与细胞分化有关分布具有组织特异性，与细胞分化有关 （二）微纤维体系（二）微纤维体系 中心体中心体 centrosomecentrosome• 位于细胞核的附近位于细胞核的附近• 中心粒中心粒 ＋＋ 中心球中心球 • 在电镜下，为两个短筒状的小体，互相成在电镜下，为两个短筒状的小体，互相成““T”T”字排列字排列 • 功能：参与细胞分裂过程中功能：参与细胞分裂过程中染色体的转移染色体的转移 参与精子的运动参与精子的运动 球形小粒周围球形小粒周围一层浓稠的球一层浓稠的球状细胞质状细胞质1 1～～2 2个球个球形小粒形小粒（三）微球体体系（三）微球体体系 核蛋白体核蛋白体 ribosomeribosome • RNA RNA、蛋白质，、蛋白质，颗粒状小体颗粒状小体• 核蛋白体核蛋白体(80(80S)S)：：6060S S、、40S 40S • 附着于内质网的外面，游离于细胞浆中附着于内质网的外面，游离于细胞浆中• 多聚核蛋白体：多聚核蛋白体：多个核蛋白体由多个核蛋白体由mRNAmRNA串串连成串状结构连成串状结构 ribosome ribosome 功能功能 • 细胞内细胞内合成蛋白质合成蛋白质的场所的场所 • 游离核蛋白体主要合成结构蛋白质游离核蛋白体主要合成结构蛋白质 • 内质网核蛋白体主要合成分泌蛋白：内质网核蛋白体主要合成分泌蛋白：酶原、抗体、蛋白质类激素酶原、抗体、蛋白质类激素 （三）微球体体系（三）微球体体系 核仁核仁 nucleolusnucleolus • 细胞核内的球状小体细胞核内的球状小体• 电镜，疏松的海绵状电镜，疏松的海绵状• 核糖核酸、蛋白质核糖核酸、蛋白质 • 细胞间期，一个或数个核仁细胞间期，一个或数个核仁• 细胞生长，体积显著增大细胞生长，体积显著增大• 有丝分裂期，核仁消失有丝分裂期，核仁消失 • 功能：形成核蛋白体的功能：形成核蛋白体的RNA RNA （三）微球体体系（三）微球体体系 染色质染色质 chromatin chromatin • 间期细胞核内，经过化学试剂固定、间期细胞核内，经过化学试剂固定、染色易被碱性染料着色的纤维状物质染色易被碱性染料着色的纤维状物质• 常染色质常染色质( (松散松散) )• 异染色质异染色质( (凝聚凝聚) )• 合成蛋白质活性高的细胞常染色质比合成蛋白质活性高的细胞常染色质比较丰富较丰富染色质染色质 chromatinchromatin• 染色质：染色质：脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）、）、组蛋白组蛋白 • 基本单位－基本单位－核小体：核小体：DNADNA、组蛋白、组蛋白结合形成结合形成染色质染色质 chromatinchromatin• 染色质包装的结构模型染色质包装的结构模型（１）多级螺旋模型：（１）多级螺旋模型：19771977，，BakBak等等• 一级结构：核小体串珠结构（一级结构：核小体串珠结构（10nm10nm））• 二级结构：螺线管二级结构：螺线管 solenoidsolenoid（６个核小（６个核小体形成，体形成，30nm30nm））• 三级结构：超螺线管（三级结构：超螺线管（400nm400nm））• 四级结构：染色单体四级结构：染色单体染色质染色质 chromatinchromatin• 染色质包装的结构模型染色质包装的结构模型 （２）骨架－放射环结构模型：（２）骨架－放射环结构模型：• 1970 1970，，LaemmliLaemmli等在电镜下观察到：由等在电镜下观察到：由非组蛋白非组蛋白构成的染色体构成的染色体骨架骨架、从骨架上、从骨架上伸出的无数伸出的无数DNADNA侧环侧环 • 染色质包装的结构模型染色质包装的结构模型（２）骨架－放射环结构模型：（２）骨架－放射环结构模型：• 1984 1984，，PaintaPainta & Coffey & Coffey详细描述：详细描述：• 一、二级结构同上一、二级结构同上 • 由螺线管形成由螺线管形成DNADNA复制环，每复制环，每1818个复制个复制环呈放射状平面排列，结合在基质上形成环呈放射状平面排列，结合在基质上形成微带微带 minibandminiband• 微带是染色体高级结构的单位，大约微带是染色体高级结构的单位，大约106106个微带沿纵轴构建成染色体个微带沿纵轴构建成染色体 （三）微球体体系（三）微球体体系 染色体染色体 chromosomechromosome • 在在细细胞胞分分裂裂时时期期，，核核膜膜消消失失，，核核内内细细长长的的染染色色质质丝丝发发生生螺螺旋旋化化，，绕绕成成粗粗短短、、具具有有特定形态的染色体特定形态的染色体 • 从着丝点伸出双臂，具有特异的形态从着丝点伸出双臂，具有特异的形态 染色体染色体 chromosome chromosome • 每种生物具有一定数目和一定形态的染色每种生物具有一定数目和一定形态的染色体，并且累代不变体，并且累代不变 －－ 人的体细胞含有人的体细胞含有4646个染色体，成个染色体，成2323对对 －－ 22 22对是决定身体各种性状的常染色体对是决定身体各种性状的常染色体 －－ 1 1对是决定性别的性染色体对是决定性别的性染色体 染色体的结构染色体的结构（三）微球体体系（三）微球体体系 • DNADNA的功能：的功能：• 染色质、染色体中的染色质、染色体中的DNADNA是非常重要的是非常重要的遗传物质遗传物质 • 它所携带的遗传信息控制着细胞分化、它所携带的遗传信息控制着细胞分化、机体的形态发育、生理过程机体的形态发育、生理过程 • 对于生物的遗传、变异有重要意义对于生物的遗传、变异有重要意义 • DNADNA的功能：的功能： 1 1））贮藏、复制、传递遗传信息贮藏、复制、传递遗传信息 • DNA DNA分子内贮藏了大量的遗传信息，通分子内贮藏了大量的遗传信息，通过半保留复制等复杂过程，把基因一代一过半保留复制等复杂过程，把基因一代一代传下去代传下去 DNADNA平面结构平面结构DNADNA空间结构空间结构DNADNA半保留复制半保留复制DNADNA链的空间结构链的空间结构• DNA DNA的功能：的功能： 2 2））控制细胞内蛋白质的合成控制细胞内蛋白质的合成• 以以DNADNA为模板合成为模板合成mRNAmRNA，控制细胞质内，控制细胞质内所合成的蛋白质类型，所合成的蛋白质类型，现知人体细胞内的现知人体细胞内的蛋白质达十万种蛋白质达十万种 • 不同的蛋白质构成不同的细胞结构，表不同的蛋白质构成不同的细胞结构，表达不同的生理功能，这就是生物体得以表达不同的生理功能，这就是生物体得以表现其物种和个体特征的主要物质基础现其物种和个体特征的主要物质基础 。