第五章 细胞骨架与核糖体(完结)

自己整理的，不喜勿喷，㊗️大家在期末取得理想的成绩🎉细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构，包括细胞质骨架和细胞核骨架。细胞骨架系统的主要作用是维持细胞的一定形态，使细胞得以安居乐业。

核糖体细胞骨架

• 核糖体（Ribosome）
  • 1. 原核细胞（70S）
  • 2. 真核细胞（80S）
  • 3. 多聚核糖体
  • 4. 核糖体上的活性部位
    • 1. A部位：氨基酸部位或受位:主要在大亚基上,是接受氨酰基-tRNA的部位。
    • 2. P部位：肽基部位或供位:主要在小亚基上,是释放tRNA的部位。
    • 3. 肽基转移酶部位（肽合成酶），简称T因子:位于大亚基上,催化氨基酸间形成肽键,使肽链延长。
    • 4. GTP酶部位：即转位酶，又称G因子，对GTP具有活性,催化核糖体移动。
• 细胞骨架（cytoskeleton）
  • 1. 细胞质
    • 1. 微管
      • 1. 形态结构特点
        • 微管呈中空的圆筒状结构，横断面上看：它是由13根原纤维呈纵向平行排列而成
        • 是一种动态结构，能很快组装和去组装，以适应细胞质经常变化的状况
      • 2. 化学组成
        • 1. 微管蛋白：占80％
          • 是一类酸性蛋白质
            • 1. α微管蛋白
            • 2. β微管蛋白
            • 聚合
              • 异二聚体
                • 首尾相连
                  • 原纤维
            • 3. γ微管蛋白
              • 微管组织中心（MTOC）
                • 定义
                  • 活细胞内微管组装时总是以某部位为中心开始聚集，这个中心称为微管组织中心，包括中心体、基体、着丝点等
                • 功能
                  • 尽管它并不是构成微管的主要成分，但确实微管执行功能所必不可少的，它提供了微管组装所需的核心
        • 2. 微管结合蛋白：占20％
          • MAPs（碱性蛋白质）
            • 稳定微管结构和促进微管聚合
              • 碱性的微管蛋白结构域（与微管结合）
              • 酸性的突出结构域（与质膜、中间纤维和其它细胞组分结合）
        • 3. 与微管结合有关的分子
          • GTP
            • 每一个异二聚体上具有GTP，Mg2+结合位点。GTP结合引起构象改变，从而聚合成微管
          • 与微管作用的药物
            • 抑制微管聚合
              • 秋水仙素、长春碱
                • 与微管蛋白异二聚体结合，抑制微管聚合
            • 促进微管聚合
              • 紫杉醇
                • 可防止微管解聚，促进微管装配
      • 3. 类型
        • 1. 单管
          • 13根原纤维包绕而成（胞质微管）
        • 2. 二联管
          • 纤毛和鞭毛的微管
        • 3. 三联管
          • 中性粒微管、纤毛和鞭毛的基体
        • 4.
      • 4. 组装和极性
        • 微管的体外组装
          • 1. 成核期
            • α微管蛋白
            • β微管蛋白
            • 聚合
              • 异二聚体
                • 首尾相连
                  • 原纤维（13）
                    • 侧向聚合
                      • 一段微管
          • 2. 聚合期
            • 异二聚体快速从两端加到微管上
          • 3. 稳定期
            • 到微管蛋白浓度下降，微管聚合与解聚达到平衡，长度相对恒定。
            • “踏车”现象
              • 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。
              • 实际上是一种动态稳定现象
        • 微管的体内组装（复杂）
          • MTOC
            • 提供了微管组装所需的核心
          • MAPs
            • 可促进微管装配的启动，调节装配的范围和速率
          • 微管并不是中性粒直接发出的，而是由中心外周围物质（PCM）发射出来的。
          • 微管的动态不稳定性
            • 决定微管正端是GTP帽还是GDP帽，受两种因素影响
              • 结合GTP的游离微管蛋白二聚体的浓度
              • GTP帽中GTP水解的速度
        • 影响微管装配的因素
          • 1. 微管蛋白浓度
          • 2. 温度：＜4℃——解聚；＞37℃——促进组装
          • 3. Ca2+浓度：低则促进组装，高则趋向解聚
            • 钙离子在镁离子激活酶的过程中具有拮抗作用。由于钙、镁离子结构相同，钙离子容易把镁离子从某些酶中排挤出来，可是钙离子非但对酶不能起激活作用，反而对酶的活性会起抑制作用。像这样两种金属离子间互相排挤、阻碍和削弱的作用就称为拮抗。因此，在人体内钙和镁离子之间保持一定的比例关系，也是非常重要的。
          • 4. 药物：秋水仙素、长春花碱等能使微管解聚；紫杉醇能促进微管的组装并稳定已组装的微管
      • 5. 功能
        • 1. 构成细胞的支架
        • 2. 物质的快速运输与细胞器的转运
          • 微管参与细胞器位移，与微管马达蛋白有关
          • 微管马达蛋白
            • 驱动蛋白：正向转运
            • 动力蛋白：反向转运
        • 3. 构成纤毛、鞭毛和中心粒的主要骨架，参与细胞运动
          • 1. 纤毛与鞭毛的结构：
            • 纤毛本体
              • 细胞膜包绕一根轴丝构成。轴丝为“9*2+2”结构，即9组二联管环绕一对中央单管。
            • 基体
              • 质膜下圆筒结构，与中心粒一样，呈“9*3+0”排列，即含9组三联管，无中央微管。
            • 纤毛小根
              • 有横纹，有固定和收缩功能
          • 2. 成对出现的中心粒
            • 电镜结构：圆柱状小体，成对存在且相互垂直，它们连同周围即是光镜下所见的中心体
            • 组成：横切面可见，其圆柱状小体的壁由9组三联管斜向排列呈风车状包围而成，为“9*3+0”的结构。
            • 功能：起MTOC作用（提供微管组装所需的核心），参与有丝分裂
        • 4. 参与染色体的运动，调节细胞分裂
    • 2. 微丝
    • 3. 中间丝
      • 简介
        • 又称中丝，因直径介于微管与微丝之间而得名
        • 有不同蛋白组成的空心纤维结构
      • 中间丝结构稳定，区别于微管和微丝
      • 中间丝蛋白分类
        • 每种中间丝蛋白只在特定的组织和细胞中表达
          • 具备明显的组织特异性
      • 结构
        • 空心，纤维状
        • 中间丝蛋白质分子结构的共同特点
          • 拥有一个约３１０个氨基组成的α－螺旋杆状区，杆状区两端分别是非螺旋的头部（氨基端）和尾部（羧基端）
      • 组装
        • 多肽分子（2对超螺旋）→二聚体→四聚体→原丝→原纤维→中间丝
      • 功能
        • 1. 信息传递的功能
        • 2. 骨架功能，参与细胞连接
        • 3. 增强细胞抗机械压力的能力
  • 2. 细胞核
    • 核骨架
  • 3. 定义
    • 是指真核细胞中由微管、微丝和中间丝等蛋白质成分构成的一个复合的网架系统
  • 4. 作用
    • 支撑结构，维持细胞一定的形状
    • 参加多种生理活动
  • 5. 小结细胞骨架的分布
    • 微管主要分布在核周围, 并呈放射状向胞质四周扩散。
    • 微丝主要分布在细胞质膜的内侧
    • 中间纤维则分布在整个细胞中
• 思考题