细胞不同版本笔记或者习题

第十章 细胞骨架与细胞运动
1  细胞骨架的组成和功能
1.1  细胞骨架的组成和分布
细胞骨架是细胞内以蛋白纤维为主要成分的网络结构
微管：基本亚基是微管蛋白，主要分布在核的四周，并呈放射状向胞质四周扩散
微丝：基本亚基是肌动蛋白，主要分布在细胞质膜的内侧
中间纤维：基本亚基是一类纤维蛋白家族，分布在整个细胞
1.2  细胞骨架的功能
1作为支架，为维持细胞的形态提供支架结构
2在细胞内形成一个框架结构，为细胞内的各种细胞器提供附着位点
3为细胞内的物质和细胞器的运输及运动提供机械支撑
4为细胞从一个位置向另一个位置移动提供力
5为信使RNA提供锚定位点，促进mRNA翻译成多肽
6参与细胞的信号转导
7是细胞分裂的机器
最基本的两个功能是：
1使细胞维持一定的形态
2使细胞具有运动的能力
1.3  细胞骨架的研究方法
1荧光显微镜（动力学）
2电视显微镜
3电子显微技术（基本排列）

2  微管
2.1  微管的结构和类型
细胞内的微管呈网状和束状分布，并能与其它蛋白质共同组装成纺锤体、基粒、中心粒、纤毛、鞭毛、轴突、神经管等结构。
微管以微管蛋白异源二聚体为基本构件，α和β微管蛋白都是直径为4nm的球形分子，异源二聚体的长度是8nm，在每根微管中微管蛋白二聚体头尾相连形成细长的原纤维，13条原纤维纵向排列组成微管的壁。
微管的类型
单体：在低温、钙离子、秋水仙素作用下容易解聚，属不稳定微管
二体：构成纤毛和鞭毛的周围小管、是运动类型的微管，有23根原纤维，对上述因素稳定。
三体：见于中心粒和基体，有33根原纤维，对上述因素稳定。
根据微管的稳定性可以分为：
a. 稳定的长寿微管：不进行复制的细胞中，纤毛中的维管束结构
b. 动态的短寿微管：细胞在有丝分裂的开始和结束的时候，纺锤体的快速形成和消失就是细胞质微管的快速装配和快速去装配。
2.2  微管装配的动力学
微管组织中心（MTOC）：存在于细胞质中决定微管在生理状态或试验处理解聚后重新装配的结构。MTOC的主要作用是：帮助大多数细胞质微管装配过程中的成核反应，微管从MTOC开始生长，这是细胞质微管装配的一个独特的性质，即细胞质微管的装配受统一的功能位点控制
中心体是动物细胞中决定微管形成的一种细胞器，包括中心粒和中心粒旁基质（pericentriolar matrix），在细胞间期，位于细胞核的附近，在有丝分裂期，位于纺锤体的两极。中心粒是中心体的主要结构，成对存在，且相互垂直呈“L”形排列。
基体是纤毛和鞭毛的微管组织中心，但是只含一个中心粒。
MTOC不仅为微管提供了生长的起点，而且还决定了微管的方向性。靠近MTOC的一端生长慢，称为负端；远离MTOC的一端生长快，称为正端。
神经细胞中的微管的指向是一个例外，在树突中，没有明显的MTOC，既有正端指向神经细胞体，也有负端指向神经细胞体。
γ微管蛋白在微管装配中的作用：通过与β微管蛋白的相互作用帮助微管的成核反应
微管的组装过程
体外组装：成核反应和延长，成核反应是微管组装的限速步骤。
体内的组装（详见书P419～420）
1α和β微管蛋白形成二聚体，沿纵向并聚合成一个短的原纤维。
2原纤维经过侧面增加二聚体而扩展为弯曲的片状结构。
3αβ二聚体平行于长轴重复排列成原纤维。
微管的极性：
1装配的方向性
2生长速度的快慢——装配和去装配都是正端快负端慢
影响微管组装和去组装的因素：
GTP浓度，压力、温度、pH、微管蛋白的临界浓度、药物等
影响微管稳定性的药物：
1秋水仙素：可以结合到未聚合的微管蛋白二聚体上，形成复合物，阻止微管的成核反应。不同浓度的秋水仙素，对微管的影响效果也不同：用高浓度的秋水仙素处理可以使细胞内的微管全部解聚；用低浓度的秋水仙素处理可以使微管保持稳定，并将细胞阻止在中期。
2紫杉醇：惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合的微管的药物。细胞接触紫杉醇后会在细胞内大量积累微管，干扰细胞的各种正常功能，特别是使细胞分裂停止于有丝分裂期。
3除草剂：二硝基苯胺、磷酸酰胺，它们同微管蛋白的结合改变了微管的聚合能力和其它一些功能。
微管装配的动力学行为：动态不稳定性
1踏车现象（轮回）：微管组装后处于动态平衡的一种现象。正端生长快，负端生长慢，因此新添加上去的二聚体向负端移动。
原因：
（1）GTP的水解
（2）游离蛋白质的浓度：当正端的游离的微管蛋白二聚体的浓度高于临界浓度，负端的游离的二聚体的浓度低于临界浓度，就会发生踏车现象。
2.3  微管结合蛋白（MAP）
Ⅰ型：可以中和微管中微管蛋白间的电荷，从而维持聚合体的稳定，例如：MAP1A和MAP1B。
Ⅱ型：形成交联桥，包括MAP2、MAP4和Tau。
MAP的功能：
1使微管相互交联形成束状结构，也可以使微管同其它细胞结构交联
2通过与微管成核点的作用促进微管的聚合
3在细胞内沿微管转运囊泡和颗粒
4提高尾管的稳定性
2.4  分子发动机：
细胞内的一类利用ATP供能产生推动力，进行细胞内物质运输或运动的蛋白质，这类蛋白质称为分子发动机。运输的物质包括：各种类型的小泡、线粒体、溶酶体、染色体、其它细胞骨架纤维等。
类型：
1肌球蛋白家族，以肌动蛋白纤维作为运行的轨道
2驱动蛋白家族       以微管为运行的轨道
3动力蛋白家族
分子发动机运输的主要特点：
1运输是单方向的
2运输是逐步进行的
3利用ATP
2.5  微管的功能（详见书P427～432）
1支架作用
2细胞内物质运输的轨道
a. 轴突运输
b. 色素颗粒的运输
3作为纤毛和鞭毛的运动元件
纤毛和鞭毛：某些细胞表面的特化结构，具有运动功能。长而少者称为鞭毛；短而多者称为纤毛。
主要的功能：
a. 帮助细胞锚定在一个地方
b. 使细胞在液体介质中运动
纤毛和鞭毛的结构：两者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。9组二联管在周围成等距离的排列成一圈，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连接，外包有中央鞘。周围的9组二联管，近中央的一根称为A管，另一条称为B管。
纤毛和鞭毛的运动机制：微管滑动模型（详见书P431）
4参与细胞内有丝分裂和减数分裂

3        微丝（肌动蛋白纤维）
是由肌动蛋白组成的，比微管细，直径7～9nm。
3.1  微丝的形态和组成
首先发现在肌细胞中，具有收缩功能。在非肌细胞中也广泛存在。在细胞中常成束存在。细胞中的微丝的数量比微管的纤维多。
肌动蛋白：
单体：由一条多肽链构成的球形分子，又称球状肌动蛋白（G-actin）
多聚体：形成肌动蛋白丝，称纤维状肌动蛋白（F-actin）
微丝的装配动力学
装配过程（肌动蛋白的聚合过程伴随ATP的水解）：
1成核反应（限速步骤）
2快速延长阶段
3稳定期
微丝的动态性质：
F-肌动蛋白也具有结构和功能上的极性。F-actin功能上的极性是指行使功能时具有方向性，以微丝作为运输轨道的发动机蛋白与微丝的结合是按方向识别的。
踏车现象（与微管的类似）
影响肌动蛋白单体-多聚体平衡的毒素
1细胞松弛素B：
在细胞内同微丝的正端结合，并引起F-actin解聚，阻断亚基的进一步聚合。使肌动蛋白纤维骨架消失，令动物细胞的各种活动瘫痪,包括细胞的移动、吞噬作用、胞质分裂等。对微管无作用，也不抑制肌肉的收缩：肌纤维中肌动蛋白丝是稳定的，不发生组装及解聚的动态平衡。
2鬼笔环肽：
只与聚合的微丝结合，抑制微丝的解体，破坏动态平衡
3.3  微丝结合蛋白
种类：
1单体隔离蛋白：抑制蛋白和胸腺嘧素能够同单体G-肌动蛋白结合，抑制它们的聚合。
2交联蛋白：改变细胞内肌动蛋白纤维的三维结构，使两个或多个肌动蛋白纤维产生交联，形成具有相当弹性的网络结构，能够抵抗机械压力。
3末端阻断蛋白：通过同肌动蛋白纤维的一端或两端的结合调节肌动蛋白纤维的长度。
4纤维割断蛋白：能够同已经存在的肌动蛋白纤维结合并将它一分为二，控制肌动蛋白丝的长度，降低细胞的黏度。
5肌动蛋白纤维去聚合蛋白：存在于肌动蛋白丝骨架快速变化的部位，它们同肌动蛋白丝结合，引起肌动蛋白丝的快速去聚合形成G-肌动蛋白单体。
6膜结合蛋白：非肌细胞质膜下方产生收缩的机器。
肌球蛋白：肌动蛋白纤维的分子发动机
肌动蛋白的功能：
1、        肌球蛋白Ⅱ为肌肉收缩和胞质分裂提供力；
2、        肌球蛋白Ⅰ和Ⅴ涉及细胞骨架与膜间的相互作用，如膜泡运输。
肌动蛋白的运动机理：滑动模型（书P443的四部基本循环步骤）
3.4  肌细胞：特化的肌收缩功能（详见书P443～449）
3.5  肌动蛋白和肌球蛋白在非肌细胞中的作用：
1粘着斑和微绒毛中的束状肌动蛋白纤维
2细胞内的运输作用
3胞质环流
4细胞运动：
细胞运动的两种机制
（1）依靠鞭毛和纤毛
（2）靠细胞质的流动使细胞产生移动
变形运动——单细胞的移动
细胞爬行——多细胞的爬行
细胞运动过程中力产生的机制：
一通过微丝的装配将质膜向前推进
二是由肌球蛋白和肌动蛋白相互滑动的结果
5肌动蛋白和肌球蛋白Ⅱ在胞质分裂中的作用：形成纤维束，通过其收缩将细胞切割开，保持子细胞的正常形态大小。
6对细胞形态的影响
7胞吞和分泌
8限制膜蛋白的移动

4  中间纤维（IF）
4.1  中间纤维的结构与类型
4.2  中间纤维的组装和去组装（P456～457）
1四聚体原丝的组装
2二聚体的组装
4.3  中间纤维的功能
1为细胞提供机械强度支持
2参与细胞连接（桥粒与半桥粒）
3中间纤维维持细胞核膜的稳定
4.4  三种细胞骨架的比较（详见书P459表10-6）

谢谢！！

好大啊！辛苦了，楼主！谢谢

细胞不同版本笔记或者习题
谢谢楼主
DDDDDDDDDDDDDDDD

谢谢

辛苦了，十分感谢！

怎么不全啊?
NUCLEUS AND CHROMOSOME
CELL分化和GENE表达调控
CELL增殖与调控
CELL衰老与凋亡
这四章怎么没有啊?

谢谢咯[s:4] ！

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辛苦了，谢谢！！！