第八章 细胞骨架_第八章细胞骨架蛋白

第八章 细胞骨架由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“第八章细胞骨架蛋白”。

第八章 细胞骨架

名词：

1、细胞骨架: 狭义的细胞骨架概念是指真核细胞中的蛋白纤维网络结构。广义的细胞骨架概念是在细胞核中存在的核骨架-核纤层体系。核骨架、核纤层与中间纤维在结构上相互连接，贯穿于细胞核和细胞质的网架体系。

2、微丝: 微丝由肌动蛋白分子螺旋状聚合成的纤丝，又称肌动蛋白丝,细胞骨架的主要成分之一。微丝对细胞贴附、铺展、运动、内吞、细胞分裂等许多细胞功能具有重要作用

3、微管: 微管是一种具有极性的细胞骨架。微管是由α，β两种类型的微管蛋白亚基形成的微管蛋白二聚体，由微管蛋白二聚体组成的长管状细胞器结构。微管由微管蛋白异源二聚体为基本构件，螺旋盘绕形成微管的壁。

4、中间纤维: 中间纤维蛋白合成后基本上都装配成中间纤维，游离的单体很少。在一定生理条件下，在植物细胞中也存在类似中间纤维结构。

5、微管组织中心: 在活细胞内，能够起始微管的成核作用，并使之延伸的细胞结构称为微管组织中心。除中心体以外，细胞内起始微管组织中心作用的类似结构还有位于纤毛和鞭毛基部的基体等结构。

6、踏车现象: 又称轮回,是微管组装后处于动态平衡的一种现象。微管的两端都可以加上αβ二聚体, 或释放αβ二聚体。但在“+”端, 由于结合有GTP帽结构的存在, 同二聚体的亲和力高, 所以, 新结合上去的比释放出来的快。但在“-”端, 由于GTP已水解成GDP, 同二聚体的亲和力低, 释放出来的二聚体比结合上的快, 这样,“+”端生长得快, “-”端生长得慢, 结合上二聚体的GTP又不断水解, 向“-”端推移。如果(+)端结合上去的与(-)端释放出来的速度相同，就会形成轮回现象，即微管的总长度不变，但结合上的二聚体从(+)端不断向(-)端推移, 最后到达负端。造成这一现象的原因除了GTP水解之外，另一个原因是反应系统中游离蛋白的浓度。当(+)端的游离微管蛋白二聚体的浓度高于临界浓度，而(-)端游离微管蛋白二聚体的浓度低于临界浓度就会发生踏车现象。踏车现象实际上是一种动态稳定现象。

7、肌节: 是肌原纤维的基本单位。肌节由三种不同肌丝系统组成。粗肌丝系统成分是肌球蛋白（肌凝蛋白）和肌球蛋白结合蛋白C，后者的作用就是链接粗肌丝和肌纤蛋白（肌动蛋白）。细肌丝由肌纤蛋白单体（连接于伴肌纤蛋白）、原肌凝蛋白和肌钙蛋白组成。伴肌纤蛋白与肌联蛋白维持肌节的物理结构。

8、细胞迁移: 细胞迁移指的是细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动。过程中细胞不断重复着向前方伸出突足，然后牵拉胞体的循环过程。细胞骨架和其结合蛋白是这一过程的物质基础，另外还有多种物质对之进行精密调节。

9、原肌球蛋白: 原肌球蛋白是细肌丝中与肌动蛋白的结合蛋白，分子量为2×35kDa, 长为41nm, 由两条平行的多肽链组成α螺旋构型，每条原肌球蛋白首尾相接形成一条连续的链同肌动蛋白细肌丝结合, 正好位于双螺旋的沟中。每一条原肌球蛋白有7个肌动蛋白结合位点，因此Tm同肌动蛋白细肌丝中7个肌动蛋白亚基结合。

10、肌钙蛋白: 肌钙蛋白，由T、C、I三亚基构成，和原肌球蛋白一起通过调节钙离子对横纹肌动蛋白ATP酶的活性来调节肌动蛋白和肌球蛋白相互作用。

11、分子发动机: 分子发动机将细胞内利用ATP供能，产生推动力，进行细胞内的物质运输或细胞运动的蛋白质分子称为分子发动机或发动机蛋白。

12、微管结合蛋白: 蛋白与微管密切相关，附着于微管多聚体上，参与微管的组装并增加微管的稳定性，这些蛋白叫做微管结合蛋白

13、中心体: 中心体是动物细胞中一种重要的细胞器，每个中心体主要含有两个中心粒。它是细胞分裂时内部活动的中心。

14、三联管triplet: 见于中心粒和基体，由A、B、C三个单管组成，A管由13根原纤维组成，B管和C管都是10根原纤维，所以一个三联管共有33根原纤维。三联管对于低温、Ca2+和秋水仙素的作用是稳定的。思考题：

1.简述微丝的功能及装配的三个基本过程

功能：①细胞形态和力学维持②细胞迁移③形成微绒毛④形成应力纤维⑤细胞分裂是的收缩环⑥肌肉收缩

微丝的组装分为三个阶段：即成核期、生长期或延长期，以及平衡期。成核期是微丝组装的限速过程，需要一定的时间，故又称延迟期，此时肌球蛋白开始聚合，其二聚体不稳定，易水解，只有形成三聚体才稳定，即核心形成。一旦核心形成，球状肌球蛋白便迅速在核心两端聚合，进入生长期。微丝两端的组装速度有差异，正端的组装速度明显快于负端，约为负端的10倍以上。微丝延长到一定时期，肌动蛋白掺入微丝的速度与其从微丝负端解离的速度达到平衡，此时进入平衡期，微丝长度基本不变，正端延长长度等于负端缩短的长度，并仍进行着聚合与解离活动。2.简述微管的功能及装配特点。

功能①支架作用②细胞内物质运输③纤毛与鞭毛的运动④形成纺锤体⑤癌细胞的识别⑥植物细胞壁的形成 装配特点：塌车现象，动态不稳定性 3.简述中间纤维的功能及装配过程。

功能①提供机械强度支持②参与细胞连接：参与桥粒和半桥粒的连接③维持细胞核膜稳定④结蛋白及相关蛋白对肌节的稳定作用 4.影响微丝、微管装配的药物主要有哪些？如何影响？ 微丝

1、细胞松弛素B:在细胞内同微丝的正端结合，并引起F-肌动蛋白解聚，阻断亚基的进一步聚合。

2、鬼笔环肽：只与聚合的微丝结合，而不与肌动蛋白单体分子结合。同聚合的微丝结合后，抑制了微丝的解体，破坏了微丝的聚合和解聚的动态平衡。微管

1、秋水仙素：和微管特异性结合。秋水仙素和微管蛋白二聚体复合物加到微管的正负两端，课阻止其他微管蛋白二聚体的加入或丢失。改变了微管组装和去组装状态的平衡，破坏了微管的动态性质。

2、紫杉醇：促进微管的聚合和稳定已聚合微管的药物。5.纤毛和鞭毛的结构组成和特点是什么?

纤毛和鞭毛都含有一个规则排列的由微管相互连接形成的骨架,称为轴丝。轴丝的外面由膜包裹。组成轴丝的微管呈规律性排列，即9组二联管在周围成等距离地排列成一圈, 中央有两根单个的微管, 成为“9+2”的微管形式。中央的两个微管之间由细丝相连, 外包有中央鞘。周围的9组二联管, 近中央的一根称为A管, 另一条为B管。

A管上有两个短臂长约15nm, 粗约5nm, 两个短臂之间的间隔约24nm。外臂指向邻近一对微管的B微管, 组成臂的成分是动力蛋白。纤毛的动力蛋白是一种多亚基的ATP酶, 能为Ca2+、Mg2+所激活。

中央微管和A管是完全微管, 由13条原纤维组成。B微管只有10条原纤维, 有3条是同A微管共用的，故每组周围微管的原纤维共有23条。在两个相邻二联管之间有微管连丝蛋白将相邻微管二联体结合在一起。另外, 每个二联管的A管上有放射辐条与中央微管鞘相连。

纤毛中的微管排列并不始终如一, 在纤毛顶部每组微管逐渐减为一条, 达到顶端时, 它们就相互融合。每一纤毛的基部起始于细胞浅表部的基体, 基体的结构与中心粒相同, 它缺少两根中央微管, 而周围 9 组是三联管。简述肌肉收缩的机理。

肌肉是由圆柱状的肌纤维组成的，而肌纤维中包含有许多纵向排列的肌原纤维，它是肌肉收缩的装置。肌原纤维由肌小节组成。在每个肌小节中，由肌球蛋白组成的粗丝和由肌动蛋白组成的细丝—F-肌动蛋白相互穿插排列，并且依靠粗丝头端的横桥使二者紧密接触在一起。肌肉的收缩是粗丝和细丝发生相对运动的结果，这个过程受Ca的调节，并需要水解ATP来提供能量。

当肌肉处于静止（舒张）状态时，胞液Ca浓度较低（

当胞液内Ca浓度增加到10moL/L-10 moL/L时，Ca便与TnC结合，之后，TnC构象变化，从而增强了TnC与TnI、TnT之间的结合力，使三者紧密结合，削弱了TnI与肌动蛋白的结合力，使肌动蛋白与TnI脱离，变成启动状态。同时，TnT使原肌球蛋白移动到肌动蛋白螺旋沟的深处，而排除了肌动蛋白与肌球蛋白相结合的障碍，于是，肌动蛋白便与肌球蛋白的头部相结合，产生有横桥的肌动球蛋白，在此蛋白中，肌动蛋白使肌球蛋白的ATP酶活性大大提高，故肌球蛋白催化ATP水解反应。产生的能量使横桥改变角度，而水解产物的释放又使横桥的位置恢复，再与另一个ATP结合，如此循环，细丝便沿粗丝滑行，肌肉发生收缩。当胞液Ca浓度下降（

6.通过细胞骨架一章的学习，你对生命体的自组装原则有何认识？ 生命体的自组装原则都遵循一个动态不稳定性原则，细胞骨架是高度动态的结构体系，边组装边解体的，使细胞的骨架不断的更新，维持细胞的稳态。

华俊豪 20116957 生物工程二班