导图社区 细胞生物学第十一章细胞骨架思维导图
细胞生物学之细胞骨架思维导图，包括微管的类型、装配和功能，微丝的功能和装配机制，中间纤维的特点和蛋白结构等内容。
分子生物学绪论，分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。
分子生物学第三章 RNA转录，RNA的结构特点有：1）含有核糖和尿嘧啶，常是单链线性分子； 2）自身折叠形成局部双螺旋； 3）可折叠形成复杂的三级结构。
分子生物学第二章染色体与DNA，染色体指在细胞分期出现的一种能被减性染料强染色，并具有一定形态、结构特征的物体分单位，是造传物质的主要载体。
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第十一章 细胞骨架
细胞骨架概述
概念
狭义：指细胞骨架，包括微管、微丝和中间纤维
广义：包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外骨架
功能
作为动态支架
在细胞内形成一个框架结构
为细胞器的运动和细胞内物质运输提供机械支持
为细胞从一个位置向另一位置移动，纤毛和鞭毛
为信使RNA提供锚定位点，促进mRNA翻译成多肽
参于细胞的信号传导
是细胞分裂的机器，核分裂和胞质分裂
细胞骨架的特性
动态性与稳定性
骨架网络的整体性
骨架纤维的可装配性
结构与功能的可调节性
细胞骨架的研究方法
化学染色法
荧光抗体标记法
电视显微镜
电子显微技术的应用
细胞骨架与疾病
单纯型大疱性表皮松懈症（表皮基地细胞内张力微丝异常）
纤毛不动综合征（纤毛结构缺陷引起的）
微管
分布
普遍存在于真核细胞的胞质中，存在于核周围，并呈放射状向胞质四周扩散
微管结构和类型
成分：αβ微管蛋白，其二聚体是微管装配的基本单位
形态：长管状结构，外径24nm，内径15nm
类型
单管：常分散于细胞质中或成束分布
二联管：由A、B两根单管组成（纤毛和鞭毛中）
三联管：A、B、C三根单管组成（中心粒和基体中）
微管装配的动力学
微管的组装过程
微管装配的起点：微管组织中心（MTOC）
微管组织中心：微管聚合的核心位点，主要是中心体、纤毛基体
中心体
概念：是动物细胞中决定微管形成的一种细胞器
结构：两个中心粒和中心粒周质基质
中心粒微管：（9*3+0）
植物细胞没有中心体，其MTOC是细胞核外被表面的成膜体
概念：存在于细胞质中决定微管在生理状态或实验处理解聚后重新组装的结构叫微管组织中心
γ微管蛋白
微管的装配过程
①α微管蛋白和β微管蛋白形成αβ二聚体 ②αβ二聚体平行于长轴重复排列形成原纤维③进一步经过侧面增加二聚体而扩展为螺旋带，当螺旋带加宽至13根原纤维时，即合拢形成一段微管④然后在端部不断添加二聚体使微管延长
微管的极性
体外组装和去组装，正端生长快，负端生长慢
影响微管组装和去组装的因素
组装的基本条件
Mg2+、GTP、EGTA和适当的温度
造成微管不稳定的因素
微管蛋白临界浓度。浓度高，促进微管生长；浓度低，促进微管解聚
GTP浓度：低速水解适合生长，高速水解造成解聚
影响微管稳定性的药物
秋水仙素
阻止微管聚合
紫杉醇
阻止微管解聚
微管组装的动力学行为：动态不稳定性
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。即微观的总长度不变，但结合上的二聚体从（+）端不断向（-）端推移，最后到达负端。
微管结合蛋白（MAPs）
有两个结构域，一个是碱性的微管蛋白结合结构域，另一个是酸性的外伸的结构域
微管马达蛋白（分子发动机）
概念：利用ATP供能，产生推动力，进行细胞内的物质运输
特点：单方向的，一种发动机只能引导一个方向的运输；运输是逐步进行的而非连续的
驱动蛋白家族
分子结构：两条重链和两条轻链
运输方向：从微管的负端移向微管的正端
运输速度：驱动蛋白每跨一步的长度为8nm，正好是一个αβ微管二聚体的长度
结构：两个球形的头部：具有ATP活性，水解ATP产生能量，与微管结合；尾部与被转运分子结合。
方向性：由微管的负端向正端，蛋白的运动是一步一步的进行。
动力蛋白家族
由微管的正端向负端移动
肌球蛋白家族
微管的作用
支架作用
细胞内物质的运输
鞭毛运动和纤毛运动
纺锤体与染色体运动
微丝
微丝的形态和组成
结构单位：肌动蛋白
微丝的装配动力学
肌动蛋白纤维的装配过程
①成核作用：G-肌动蛋白慢慢的聚合形成短的、不稳定的寡聚体，该过程很慢。
②快速延长阶段
③稳定期
影响因素：G-肌动蛋白临界浓度、其他离子浓度（如K+、Mg2+、Na+）
微丝特异性药物
细胞松弛素（导致微丝解聚）
鬼笔环肽（防止MF）解聚
微丝结合蛋白
肌球蛋白：基于肌动蛋白的马达蛋白
肌球蛋白Ⅱ
有两个球形头部和一哥长杆尾部，有两条相同重链和四条轻链
参与肌收缩和胞质分裂，为肌肉收缩和胞质分裂提供力
肌细胞：特化的肌收缩功能
骨骼肌细胞的基本结构
肌纤维、肌原纤维、肌节
肌原纤维的结构
肌收缩的滑动丝模型及分子基础
Ca2+在肌收缩中的作用
细肌丝的组成
肌动蛋白
原肌球蛋白（Tm）
由两条平行的多肽链形成α-螺旋构型，位于肌动蛋白螺旋沟内，与细肌丝的肌动蛋白结合
作用：调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合
肌钙蛋白（Tn），包括三个亚基
TnC，Ca2+敏感性蛋白亚基，能特异性与Ca2+结合
TnT，与原肌球蛋白结合
TnI，抑制肌动蛋白和肌球蛋白的结合
肌动蛋白和肌球蛋白在非肌细胞中的作用
粘着班和微绒毛中的束状肌动蛋白纤维
细胞内运输作用
胞质环流
细胞运动
参与胞质分裂
肌动蛋白纤维对细胞形态的影响
微丝参与胞吞与分泌
限制膜蛋白的移动
中间纤维
存在于整个细胞中
中间纤维的结构和类型
又称10nm纤维，是由长的、杆状蛋白质装配而来。是一种蛋白质纤维网格结构
中间纤维的装配
首先是两个单体以相同的方向组成一个双股螺旋的二聚体
两个二聚体以相反的方向组装成一个四聚体，二聚体具有极性，四聚体没有极性
若干个四聚体首尾结合组装成原纤维
中间纤维的功能
为细胞提供机械强度支持
参与细胞连接
中间纤维维持细胞核稳定
