1、细胞骨架,1.概念:由细胞内蛋白质成分组成的一个复合的网架结构。,2.作用: 是活细胞的支撑结构,决定了细胞的形状并赋予其强度。在细胞多种多样的生理活动(细胞运动、膜泡运输和细胞分裂等)中发挥重要作用。,3.分类:,一、微管,1.形态结构:由蛋白质组成的外形笔直、中空且具有刚性和弹性的管状结构。,2.微管的化学组成:,微管蛋白(80%),微管结合蛋白(20%),微管相关蛋白:稳定微管结构,促进微管聚合,微管聚合蛋白:增加微管装配的起始点,提高起始装配速度,组成微观的主要成分 分为微管蛋白和微管蛋白,2.微管的类型,单管,胞质中分散或成束,二联管,主要分布于纤毛、鞭毛杆,三联管,主要分布于中心粒
2、及鞭毛和纤毛的基体中,结构逐渐稳定,3.微管的组装,(一)体外组装,成核期: a二聚体,两端延长成一根原纤维,侧面结合成片状,加宽至13根原纤维时,卷曲合拢成中空管状。聚合期(延长期):新的二聚体加到微管正端,微管延长。稳定期:组装、去组装速度相等。,极性,(二)体内组装,微管组织中心发出微管的过程,微管组织中心包括中心体,基体和着丝点等,4.微管组成的细胞结构,(一)中心粒,(二)纤毛和鞭毛,真核细胞表面伸出的与运动有关的特化结构,通常少而长的称为鞭毛,短而多的称为纤毛。都由细胞膜包围一根轴丝构成。,第二节 微丝,微丝纤维的负染电镜照片,二化学组成 微丝主要由肌肉蛋白构成,所以又被称作肌动蛋
3、白丝(具有极性)。其化学组分是一种收缩蛋白,主要成分是肌动蛋白和肌球蛋白。 1.肌动蛋白有两种存在形式: (1).球形单体,称为G-肌动蛋白 (2).由G-肌动蛋白聚合成的纤维状多聚体,称为F-肌动蛋白 2.肌球蛋白 肌球蛋白是一种特殊的ATP酶,能水解ATP引起构象改变,沿着微丝移动。 细胞中绝大多数运动类型都必须依赖肌动蛋白和肌球蛋白之间的相互作用,三组装在适宜的温度,存在ATP、K+、Mg2+离子的条件下,肌动蛋白单体可自组装为纤维。ATP-actin(结合ATP的肌动蛋白)对微丝纤维末端的亲和力高,ADP-actin对纤维末端的亲和力低,容易脱落。当溶液中ATP-actin浓度高时,微
4、丝快速生长,在微丝纤维的两端形成ATP-actin“帽子”,这样的微丝有较高的稳定性。伴随着ATP水解,微丝结合的ATP就变成了ADP,当ADP-actin暴露出来后,微丝就开始去组装而变短。微丝组装的3个阶段: 成核期 延长期 平衡期,踏车现象:微丝是具有极性的结构。G-肌动蛋白单体加到F-肌动蛋白纤维两端的速度是不同的,速度快的一端为正极,慢的一端为负极,称为踏车现象。微丝的组装过程伴随着ATP的水解。在聚合过程中,G-肌动蛋白结合1分子ATP,然后结合ATP的G-肌动蛋白结合到F-肌动蛋白纤维两端。当结合到F-肌动蛋白纤维两端时,ATP发生水解,形成ADP+Pi。ATP-肌动蛋白与纤维末
5、端的亲和力高,而ADP-肌动蛋白与纤维末端的亲和力低。这样,ADP-肌动蛋白就会不断地从纤维末端解聚脱落下来。,四功能 1.构成细胞的支架 ,保持细胞一定形态。如血管内皮细 胞、软骨细胞等胞质内微丝主要担负着支架的作用 2.细胞内运输,细胞分泌活动 3.细胞运动。如有丝分裂时染色体、的运动、肌肉收缩胞 质分裂等,第三节 中间丝,一结构 中间丝是真核生物细胞骨架中又一组成成分,是中空的管状结构。 少分支,直径(约10nm)介于微管和微丝中间,故称中间丝(也称中丝、中等纤维、居间纤维)。 主要分布在细胞内承担机械压力较大的部位,如神经细胞的轴突中 虽然中间丝呈异质性,但它们的分子结构是相同的:中央
6、是氨基酸顺序非常保守的-螺旋杆状区;两端是非螺旋的头部(N-端)和尾端(C-端),呈球形,可有不同的氨基酸组成和化学性质。 中间丝蛋白在分子量和性质上的差别,几乎完全在于其头部和尾部的多样性,由于中间丝具有组织特异性,因此其种类、成分、结构、功能比较复杂。近来的研究发现,中间丝的结构极其稳定,这也是它区别于微管和微丝的显著特点。,四功能 中间丝在细胞的形态形成和维持,与微管微丝共同对细胞的位移和铺展,胞内颗粒的运动,细胞之间的连接和细胞器特别是细胞核的定位等方面起一定的重要作用。五应用 因为中间丝的不同类型严格的分布在不同类型的细胞中,因此可以来诊断不同类型的细胞,近年来已逐渐成为一种临床诊断的有力工具,特别是在肿瘤诊断上。,中间丝是高度螺旋的蛋白质。每种中间丝蛋白质在特定的组织和细胞中表达,其氨基酸顺序、分子量差异很大二分类 角质蛋白纤维:只在上皮细胞或外胚层起源的细胞中表达; 波形纤维蛋白:在间质细胞和中胚层起源的细胞中表达; 结蛋白纤维:在成熟的肌肉细胞中表达; 胶质蛋白纤维:只在中枢系统的胶质细胞中表达; 神经蛋白纤维:在中枢和外周神经系统细胞中表达。 三组装 两个单体,形成两股超螺旋二聚体 (角蛋白为异二聚体);两个二聚体反向平行组装成四聚体, 三个 四聚体长向连成原丝;两个原丝组成原纤维;8根原纤维组成中间纤维,横切面具有32个单体.,