第八章 细胞骨架

细胞骨架概念是细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和胞外基质所形成的网络体系。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。

细胞骨架

• 微丝与细胞运动
  • 微丝的组成及其组装
    • 组成
      • 肌动蛋白单体一个接一个连成一串肌动蛋白链， 两串这样的肌动蛋白链互相缠绕扭曲成一股微丝。
    • 组装
      • 定义
        • 当单体上结合的是ATP时，就会有较高的相互亲和力， 单体趋向于聚合成多聚体，就是组装。
        • 当ATP水解成ADP后，单体亲和力就会下降， 多聚体趋向解聚，即是去组装。
      • 过程
        • 即成核期、生长期或延长期，以及平衡期
  • 微丝网络的调节与细胞运动
    • 微丝网络的调节
      • 微丝的组装和去组装受到细胞质内多种蛋白的调节， 这些蛋白能结合到微丝上，影响其组装去组装速度
    • 细胞变形运动
      • ①微丝纤维生长，使细胞表面突出，形成片足
      • ②在片足与基质接触的位置形成粘着斑。
      • ③在myosin的作用下微丝纤维滑动，使细胞主体前移。
      • ④解除细胞后方的粘和点。
  • 肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达
    • 分子形状
      • 如豆芽状，由两条重链和多条轻链构成
    • 结构
      • 马达域
      • 颈部
      • 尾部
    • 功能
      • 为肌肉收缩提供活力
  • 肌细胞的收缩运动
    • 缩短收缩
      • 特点
        • 张力大于外加阻力，肌长度缩短
      • 作用
        • 肌肉运动的主要形式， 是实现动力性运动的基础
    • 拉长收缩
      • 特点
        • 张力小于外加阻力，肌长度拉长
      • 作用
        • 缓冲、制动、减速、克服重力
    • 等长收缩
      • 特点
        • 张力等于外加阻力，肌长度不变
      • 作用
        • 支持、固定、维持某种身体姿势
• 微管及其功能
  • 微管的结构组分与极性
    • 结构
      • 两个非常相似的球状蛋白
      • 类型：单管、二联管、三联管
    • 极性
      • 组装较快的一端为正极 较慢的一端为负极
  • 微管的组装与解聚
    • 微管的体外组装与踏车行为
      • 体外组装
        • 成核：纵向组装成短的丝状结构
        • 延伸：通过两端及侧面增加二聚体而扩展成片状
      • 踏车行为
        • 一端组装速度与一端解聚速度相同 微管长度保持稳定
    • 作用于微管的特异性药物
      • 秋水仙素：阻止微管蛋白装配成微管
      • 紫杉酚和重水：促进微管装配，增加稳定性
  • 微管组织中心
    • 中心体
      • 在活细胞中，能起始微管的成核作用，并使之延伸的细胞结构
    • 基体和其他微管组织中心
      • 鞭毛和纤毛内部的微管起源于其基体结构
  • 微管的动力学性质
    • 细胞处于生长状态时，微管的组装与去组装也并不是同步进行的， 往往观察到一部分微管正在组装，另一部分的微管却处在解聚过程中
    • 有时整根微管解聚后又从中心体的 同一个微管蛋白的环状模板上重新组装
    • 甚至在同一根微管的末端，其组装和去组装可以反复进行
  • 微管结合蛋白对微管网络结果调节
    • 始终伴随微管组装与去组装而存在的这类蛋白，叫做身微管结合蛋白
  • 微管对细胞结果的组织作用
    • 微管与细胞器的分布以及细胞形态的发生与维持有很大的关系
  • 细胞内依赖微管的物质运输
  • 纤毛和鞭毛的结构与功能
    • 结构与中心体类似，9+0
    • 排列方式9+2，极性是正极端向外
  • 纺锤体和染色体运动
    • 动力微管
    • 极微管
    • 星体微管
• 中间丝
  • 中间丝的主要类型及组成部分
    • 类型
      • 角蛋白纤维
      • 波形纤维
      • 结蛋白纤维
      • 神经元纤维
      • 神经角质纤维
      • 蛋白等
    • 组成
      • 杆状区、N端头部、C端尾部
  • 中间丝的组装与表达
    • 组装
      • 两个相邻亚基对应的α螺旋双股超螺旋
      • 二聚体装配为四聚体
      • 八个四聚体或四个八聚体装配为中间纤维
  • 中间丝与其他细胞结构的关系