范雪晖第九章细胞骨架(一)汇编.ppt

第九章 细胞骨架 授课教师：范雪晖 副教授 E-mail：fxhxxmc@ 医学细胞生物学 医学细胞生物学 目 录 第九章 细胞骨架 第一节 微丝 第二节 微管 第三节 中间丝 2 医学细胞生物学 细胞骨架示意图 细胞骨架： 是指广泛存在于 真核细胞内的由 蛋白质纤维组成 的网架系统 3 医学细胞生物学 细胞骨架分为三种类型： 微丝(microfilament,MF) 也叫肌动蛋白丝(纤维) φ5～7nm 微管(microtubule, MT) φ24～26nm 中间丝(intermediate filament,IF) 也叫中等(间)纤维 φ8～10nm 三种细胞骨架的对比 4 医学细胞生物学 一、微丝的结构与组装 二、微丝结合蛋白 三、微丝的主要功能 第一节 微丝 5 医学细胞生物学 一、微丝的结构与组装 （一）微丝的概念 微丝又称肌动蛋白纤维 ，是由肌动蛋白（actin） 组成的实心纤维状结构 在细胞中，微丝可成 网状或束状分布 培养细胞中的细胞骨架 （红色显示微丝，绿色显示微管 ） 6 医学细胞生物学 （二）微丝的结构 球状肌动蛋白 (肌动蛋白单体G-actin) 纤维状肌动蛋白 (肌动蛋白聚合体F-actin) G-actin与F-actin模式图 微丝的主要结构成分是肌动蛋白 。

7 医学细胞生物学 （三）微丝的组装 1.微丝组装的过程 成核期：3-4个actin聚集成核 生长期：actin分子向核心两端加合正极延长 的速度比负极快5-10倍 平衡期：actin分子添加的速度等于脱落的速度 ，微丝长度恒定 8 医学细胞生物学 微丝的组装 G-actin F-actin+ -  9 医学细胞生物学 actin的浓度处于临界浓度时， actin在(+)端 添加，从(-)端分离，速度相等，表现出踏车现象 踏车模型 10 医学细胞生物学 2.微丝组装的影响因素 (1)G-actin的浓度和ATP的浓度 (2)离子的种类及浓度: Mg2+、Na+、K+、Ca2+ (3)药物:细胞松弛素B—切断微丝，抑制组装 鬼笔环肽—稳定微丝、抑制解聚 11 医学细胞生物学 二、微丝结合蛋白 微丝结合蛋白的功能示意图 微丝结合蛋白种类多，分布广，功能多 12 医学细胞生物学 （一）与肌肉收缩有关的微丝结合蛋白 1.肌球蛋白（myosin） Myosin II型由6条多肽链组成,包括2条重链和4条 轻链,分子分为头部、颈部和尾部，头部有ATP酶活性， 是与肌动蛋白结合的部位 肌球蛋白与肌动蛋白结合示意图 MyosinII 示意图 13 医学细胞生物学 Myosin II构成粗肌丝，为肌肉收缩提供动力 。

肌原纤维示意图 粗肌丝和细肌丝结合示意图 14 医学细胞生物学 2.原肌球蛋白（tropomyosin, Tm） Tm的长度相当于7个肌动蛋白，呈长杆状，组成两条平 行纤维，位于肌动蛋白双螺旋的沟中，主要作用是稳定肌 动蛋白丝，调节肌动蛋白与肌球蛋白结合 原肌球蛋白示意图 15 医学细胞生物学 3.肌钙蛋白（troponin,Tn） Tn含三个亚基： 肌钙蛋白C 特异地 与钙结合； 肌钙蛋白T 与原肌 球蛋白有高度亲和力； 肌钙蛋白I 抑制肌 球蛋白的ATP酶活性 肌钙蛋白示意图 16 医学细胞生物学 肌动蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白 相互作用示意图 17 医学细胞生物学 三、微丝的主要功能 （一）构成细胞的支架，维持细胞的形态 培养细胞中的微丝 （红色荧光显示微丝） 微绒毛中的微丝束 18 医学细胞生物学 （二）参与细胞运动 包括：阿米巴变形运动；细胞定向运动； 吞噬；细胞器的运动；胞质环流等 细胞定向运动 巨噬细胞的阿米巴运动 19 医学细胞生物学 （三）参与细胞分裂 赤道板处的切割环 20 医学细胞生物学 （四）参与肌肉收缩 肌原纤维示意图 Z线 M线 21 医学细胞生物学 ①①肌球蛋白结合肌球蛋白结合ATPATP，引起头，引起头 部与肌动蛋白纤维分离。

部与肌动蛋白纤维分离 ②②ATPATP水解，引起头部与肌动水解，引起头部与肌动 蛋白弱结合蛋白弱结合 ③③PiPi释放，头部与肌动蛋白释放，头部与肌动蛋白 强结合，头部向强结合，头部向M M线方向弯曲线方向弯曲 ，引起细肌丝向，引起细肌丝向M M线移动；线移动； ④④ADPADP释放，释放，ATPATP结合上去，结合上去， 头部与肌动蛋白纤维分离头部与肌动蛋白纤维分离 如此循环如此循环 l肌肉收缩的滑动模型 22 医学细胞生物学 （五）参与受精作用 微丝在受精中的作用示意图 23 医学细胞生物学 本节小结 一、微丝是由肌动蛋白（actin）组成的实心纤维状结构 二、微丝的组装包括成核期、生长期和平衡期（踏车模型） 三、微丝的结合蛋白及作用 四、微丝的功能： 维持细胞的形态 参与细胞运动 参与细胞分裂 参与肌肉收缩---肌肉收缩的滑动模型 参与受精作用 24 医学细胞生物学 思考题 1.简述微丝组装的过程 2.简述肌肉收缩的过程 3.简述微丝的功能 25 医学细胞生物学 参考文献及网站 1.翟中和等主编. 细胞生物学(第3版),高等教育出版社， 2007 2.韩贻仁主编. 分子细胞生物学(第3版),高等教育出版社 ,2007 3.艾伯茨等著，赵寿元等译. 基础细胞生物学，上海科学技 术出版社，2002 4. 5. http://202.116.64.20/wjf/index.htm 6. 26 27 。