导图社区 生物学第七章 细胞骨架与细胞的运动
细胞骨架思维导图，细胞骨架在细胞运动中起着关键作用，它通过自身的动态变化和与各种分子之间的相互作用，调控着细胞的运动过程。
广义结缔组织，结缔组织是一种由细胞和细胞间质组成的组织，在体内广泛分布，具有连接、支持、营养、保护等多种功能。
这是一篇关于 生物学-细胞的内膜系统与囊泡转运思维导图，介绍详细，描述全面，希望对感兴趣的小伙伴有所帮助！
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细胞骨架与细胞的运动
微管MT
组成
微管蛋白
α管蛋白
β管蛋白
γ管蛋白（少量）
微管结合蛋白（微管相关蛋白MAP）
参与微管的装配
碱性的微管结合域（可与微管结合，明显加速微管成核作用）
酸性的突出区域（以横桥方式与其他骨架纤维相连接）
突出区域的长度取决于微管在成束时的间距大小
结构
基本构件
α异二聚体
β异二聚体
外表结构
中空管状结构
存在形式
单管
13根原纤维组成，是细胞质中主要存在形式，分散或成束分布， 不稳定，易受低温、钙离子等因素影响而发生解聚。
二连管
主要分布于纤毛与鞭毛内。由A（13根原纤维）、B（10根原纤维）两根单管组成
三连管
主要分布于中心粒及鞭毛和纤毛的基体中
特点
有极性
装配与动力学
体外装配过程（时期）
成核期（延迟期）
限速阶段，呈现片状结构
聚合期（延长期）
正端（有GTP帽）延伸，负端朝内，正端朝外
稳定期（平衡期）
微管聚合和解聚速度相等
装配起始点
微管组织中心（MTOC）
控制细胞质中微管数量、位置、方向
包含
中心体
纤毛的基体
体内装配
影响微管组装解聚因素
GTP浓度
微管蛋白临界浓度
药物
紫杉醇
防止解聚，加速微管组装
秋水仙素
引起解聚
长春新碱
抑制解聚
温度、压力、离子浓度、pH
功能
微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞形态
微管本身不能收缩，但具有一定强度
参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成
中心粒是由九组三联体微管围成的一个圆筒状结构
纤毛短而多，鞭毛长而少
参与细胞内物质运输
细胞的分泌颗粒和色素细胞的色素颗粒沿微管运输，线粒体的快速运输也是沿微管进行的
参与物质运输物质
微管马达蛋白
动力蛋白家族
正端向负端，将物质沿微管运输
驱动蛋白家族
负端向正端，将物质沿微管运输
肌动蛋白家族
将物质沿微丝运输
动力蛋白与驱动蛋白结构
两个球形头部
ATP酶活性，水解ATP产生能量
与微管结合
尾部
与被转运组分结合
维持细胞内细胞器的定位和分布
参与染色体的运动，调节细胞分裂
微管是构成有丝分裂器的主要成分
参与细胞内信号转导
微丝MF（肌动蛋白丝）
形状
螺旋状纤维
肌动蛋白（比微管更纤细荣顺）
肌动蛋白单体：G-肌动蛋白（球形-肌动蛋白）哑铃型
阳离子
ATP或ADP
肌动蛋白结合位点
F-肌动蛋白（纤维状-肌动蛋白）
由G-肌动蛋白单体形成的多聚体
微丝结合蛋白（MFAT）
定义
纯化的肌动蛋白在体外能够聚合形成肌动蛋白
作用
细胞内的肌动蛋白纤维需要微丝结合蛋白 的协助才能装配成不同的微丝网络结构，执行不同的功能
分类
单体隔离蛋白
交联蛋白
末端阻断蛋白
纤维切割蛋白
肌动蛋白纤维解聚蛋白
膜结合蛋白
装配机制
过程
成核
2个G-肌动蛋白形成二聚体后不稳定，随后形成三聚体——核心形成
聚合
正端延伸速度约等于负端解聚速度的十倍
稳定
踏车现象
动态调节
当 G - actin 达到一定浓度时，微丝出现一端因加 G - actin 单体而延长，另一端因单体的解离而缩短，肌动蛋白丝的净长度不变
非稳态动力学
ATP 是调节微丝组装的主要因素，主要调节微丝组装的生长期
ATP-肌动蛋白
对纤维状肌动蛋白末端的亲和力高，使微丝蛋白纤维延长
ADP-肌动蛋白
对纤维状末端的亲和力低，易脱落，使微丝蛋白纤维缩短
影响组装因素
G-肌动蛋白临界浓度
ATP
钙离子、钠离子、钾离子浓度
细胞松弛素B
阻止新的G-肌动蛋白添加聚合，破坏微丝网状结构其对微管不起作用
鬼笔环肽
与F-肌动蛋白结合，抑制微丝解聚
构成细胞的支架并维持细胞形态
微丝不能单独发生作用，必须与微丝结合蛋白协同作用，形成网状结构或束状结构才能
细胞皮层，使细胞膜具有一定的强度和韧度，可较为牢固地维持细胞形态
细胞连接
应力纤维
具有收缩功能，用于维持细胞形状并 予细胞韧性和强度
参与细胞运动
微丝束的聚合和解聚
滑动
参与细胞分裂
形成收缩环把细胞一分为二
参与肌肉收缩
骨骼肌收缩基本结构单位
肌小节
主要成分
肌原纤维
粗肌丝
肌球蛋白组成
细肌丝
肌动蛋白
原肌球蛋白
肌钙蛋白
中间纤维IF
化学成分
中间纤维蛋白
特性
无方向性和极性
可在体外装配
不需要核苷酸参与
韧性强
丝状蛋白多聚体
类型
角蛋白
I型
II型
III型中间纤维蛋白
波形蛋白
结蛋白
胶质原纤维酸性蛋白
外周蛋白
IV型神经丝蛋白
V型核纤层蛋白
装配
双股超螺旋二聚体的形成（方向性）
四聚体的形成（无方向性）
原纤维的形成和中间纤维的最终组装
中间纤维的组装与去组装是通过中间 纤维蛋白得磷酸化和去磷酸化控制
在细胞内形成一个完整的网状骨架系统
为细胞提供机械强度支持
参与细胞连接
通过锚定连接（桥粒和半桥粒连接）
参与细胞内信息传递与物质运输
维持细胞核稳定
细胞核内膜下有一层有核纤层蛋白组成的网络
参与细胞分化
细胞骨架与疾病
细胞骨架与肿瘤
细胞骨架蛋白与神经系统疾病
细胞骨架与遗传性疾病
细胞运动
微管与细胞运动
纤毛与鞭毛的运动
简单的弯曲运动
微管滑动模型
动力蛋白头部与相邻微管的B微管接触，促进与动力蛋白结合的ATP水解，改变A微 管动力蛋白头部构象，促进头部向相邻二联管正极滑动，使相邻二联管之间产生弯曲力
新ATP结合，促使动力蛋白头部与相邻B管脱离
ATP水解，释放能量使动力蛋白头部角度复原
带水解产物的动力蛋白头部与相邻二联管的另一个位点结合， 开始下一个循环
微丝与细胞运动
细胞主要依赖于肌动蛋白和微丝结合蛋白的 相互作用进行移动
细胞在它的前端或前沿伸出突起，也叫伪足
突起附在其爬行表面上
细胞其余部分通过锚着点上的牵引力将自己向前拉
细胞运动调节机制
细胞外信号可以引起细胞骨架的重排
肌动蛋白聚合是细胞表面形成突起
细胞的黏附
细胞胞体前移
细胞外信号可以指导细胞运动的方向
细胞骨架
狭义
微丝MF
中间纤维IT
广义
细胞核基质
细胞膜基质
细胞外基质
