第10章 细胞骨架.ppt.Convertor
- 格式:doc
- 大小:42.00 KB
- 文档页数:6
第十章细胞骨架(Cytoskeleton)教学目的: 1 掌握细胞骨架的概念2 掌握细胞骨架各成分性质、结构与功能3 了解细胞的各种运动形式教学重点:1 细胞骨架的狭义及广义概念2 细胞骨架各成分性质、结构与功能教学难点:细胞骨架各成分之间的关系讲授与讨论概述细胞骨架是真核细胞中的蛋白纤维网架体系,可以说是迄今为止,最新发现的一类细胞器,也是当前细胞生物学研究中最活跃的领域之一,并且这种研究正方兴未艾。
真正确认细胞中骨架系统的存在,则是在本世纪60年代,人们对制作电镜标本的固定剂和条件作了改动之后。
1963年,Slauterback使用戊二醛(代替锇酸)在室温(代替0℃)下固定标本,首先在水螅刺细胞中发现了细胞骨架成分之——微管,同年,Porter在植物细胞中也发现了微管的结构。
那么细胞骨架的概念如何呢?包括哪些内容呢?细胞骨架是真核细胞中的蛋白纤维网架体系。
早期狭义的范围主要指胞质骨架,现代广义的理解应为:细胞骨架(cell skeleton)细胞骨架的主要功能是(1)维持细胞形态多样性(2)行使细胞运动(3)保持细胞内结构的合理空间布局与有序性(4)细胞内物质的传递与运输(5)参与细胞内信号传导(6)作为多种蛋白、酶和细胞器的支持点(7)参与蛋白质合成(多聚体3,端锚定在骨架纤维上才启动)(8)核骨架、染色体骨架参与染色质和染色体的构建(9)核骨架为基因表达提供空间支架(10)细胞骨架参与细胞周期的调节,并与细胞分化和细胞衰老关系密切。
第一节细胞质骨架(Cytoskeleton)一、微丝(microfilament,MF)即肌动蛋白纤维(actin microfilament),是真核细胞中由肌动蛋白组成,直径约7nm的骨架纤维。
微丝在细胞中可以两种状态存在,一种是微丝互相平行排列成束,形成有规则的稳定结构,如肌细胞中形成粗丝和细丝。
另一种状态是网络状,在非肌细胞中这种状态较多。
(一)化学组成微丝是由总称为收缩蛋白(Contractile P)的物质组成,主要是肌动蛋白和微丝结合蛋白。
细胞骨架(cytoskeleton)第一篇:细胞骨架(cytoskeleton)核基质概论细胞核骨架是存在于真核细胞核内的以蛋白成分为主的纤维网架体系。
目前对核骨架的概念有两种理解,狭义的核骨架仅指核内基质(inner nuclear matrix,inner nuclearskeleton),即细胞核内除核膜、核纤层、染色质、核仁和核孔复合体以外的以纤维蛋白成分为主的纤维网架体系;广义的核骨架包括核基质、核纤层和核孔复合体。
长期以来,对细胞核的研究主要集中于染色质,核仁和核膜,尤其是注重对DNA、RNA、组蛋白和核酸酶的研究。
核骨架曾长期被人们所忽视,直到70年代中期,Berezney和Coffey等(1974)才首次将核骨架(nuclear matrix)作为细胞核内独立的结构体系进行研究,用非离子去垢剂、核酸酶与高盐缓冲液对大鼠肝细胞进行处理,当核膜、染色质与核仁被抽提后,发现核内仍存留有一个以纤维蛋白成分为主的网架结构。
此后,真核细胞中核骨架的客观存在相继为其他实验室所证实,并发现核骨架与DNA复制、RNA转录和加工、染色体组装及病毒复制等一些重要的生命活动有关(图9-26)。
(一)形态结构近年来,核骨架的研究取得很大进展,成为细胞生物学研究的一个新的生长点。
细胞核内物质密度较大,且有大量染色质纤维,直接在原位研究核骨架的形态结构及成分相当困难。
在核骨架研究中,一般首先分离核骨架,然后研究其结构成分及功能。
最早是Coffey等用非离子去垢剂、核酸酶与高盐缓冲液(2mol/L NaCl)处理细胞核,分离核骨架。
值得一提的是Penman等建立的细胞分级抽提方法。
先用非离子去垢剂处理细胞,溶解膜结构系统,胞质中可溶性成分随之流失,主要存留细胞骨架体系。
再用Tween 40和脱氧胆酸钠处理,胞质中的微管、微丝与一些蛋白结构被溶去,胞质中只有中间纤维网能完好存留。
然后用核酸酶与0.25mol/L硫酸铵处理,染色质中DNA、RNA和组蛋白被抽提,最终核内呈现一个精细发达的核骨架网络,结合非树脂包埋-去包埋剂电镜制样方法,可清晰地显示核骨架-核纤层-中间纤维结构体系。
第十章.细胞骨架与细胞运动细胞除了含有各种细胞器外,在细胞质中还有一个三维的网络结构系统,这个系统被称为细胞骨架(图10-1)。
图10-1细胞骨架系统10.1细胞骨架(c y t o s k e l e t o n)的组成和功能细胞除了具有遗传和代谢两个主要特性之外,还有两个特性,就是它的运动性和维持一定的形态。
细胞骨架是细胞运动的轨道,也是细胞形态的维持和变化的支架。
10.1.1细胞骨架的组成和分布●组成细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,由主要的三类蛋白纤丝(fi l a m e mt)构成,包括微管、微丝(肌动蛋白纤维)和中间纤维。
●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。
而中间纤维则分布在整个细胞中(图10-2)。
图10-2细胞骨架的三类主要成分及其分布10.1.2细胞骨架的功能细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性,以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化等一系列方面起重要作用。
●作为支架(s c a f f o l d),为维持细胞的形态提供支持结构,如红细胞质膜膜骨架结构维持。
●在细胞内形成一个框架(f r a me w o r k)结构,为细胞内的各种细胞器提供附着位点。
细胞骨架是胞质溶胶的组织者,将细胞内的各种细胞器组成各种不同的体系和区域的网络结构。
●为细胞器的运动和细胞内物质运输提供机械支持。
细胞骨架作为细胞内物质运输的轨道;在有丝分裂和减数分裂过程中染色体向两极的移动,以及含有神经细胞产生的神经递质的小泡向神经细胞末端的运输都要依靠细胞骨架的机械支持。
●为细胞从一个位置向另一位置移动。
一些细支撑提供胞的运动,如伪足的形成也是由细胞骨架提供机械支持。
纤毛和鞭毛等运动器官主要是由细胞骨架构成的。
●为信使R N A提供锚定位点,促进mR N A翻译成多肽。
用非离子去垢剂提取细胞成分可发现细胞骨架相当完整,许多与蛋白质合成有关的成分同不被去垢剂溶解的细胞骨架结合在一起。
细胞骨架与肿瘤细胞骨架与肿瘤一、什么是细胞骨架细胞骨架是真核细胞中真核细胞内蛋白纤维交织而成的立体网架结构,参与细胞形态的维持、细胞运动、细胞分裂等几乎所有的细胞生命活动。
广义的细胞骨架有:细胞质骨架、核骨架、核纤层、细胞外基质。
狭义上可分为:微管、微丝和中间纤维。
细胞骨架作为支架可维持细胞的形态,亦可为细胞内细胞器提供附着位点;还分别参与细胞转运、信号转导、细胞分裂等功能。
1、微管,直径约25nm。
典型的微管是由, 根原纤维形成的一个空管,常延伸到像纤毛、鞭毛或某些原生动物的轴伪足这样一些长细胞突起中,形成有规则构型的复合物。
由微管蛋白和微管结合蛋白组成,微管的装配分三个时期:成核期、延长期和稳定期。
微管组装的动态调节模型有:非稳态动力模型和踏车模型。
影响微管组装的因素有:微管蛋白浓度、GTP、Mg离子、温度和PH。
其功能有:维持细胞形态,参与细胞特定结构的形成,参与细胞内物质的运输,参与细胞的运动,参与细胞内信号转导,维持细胞内细胞器的定位和分布。
2、微丝,直径为6一8nm。
在微绒毛、褶终膜和微靖等细胞的伸展部分尤为显著。
其结构与功能和微管相似。
3、中间纤维,除微丝和微管外,在高等生物细胞中通常还能观察到第三类纤维—中等纤维(其直径界于微丝和微管之间,约为8一12nm。
多种细胞中都具有这类纤维,名称各不相同,例如张力原纤维、神经原纤维和前角质蛋白纤维等。
其组成:中间纤维蛋白。
中间纤维两端对称,不具有极性。
体内中间纤维蛋白大部分都装配形成中间纤维。
没有踏车行为。
中间纤维的组装通过中间纤维蛋白的磷酸化和去磷酸化调节。
细胞骨架的总体特点:1、骨架均由单体蛋白以较弱的非共价键结合在一起,构成纤维型多聚体。
2、细胞骨架是高度动态的结构体系,处于组装与去组装的动态平衡中,在细胞周期的不同时相具有不同的分布状态,在不同分化程度的细胞中组成成分也有差异。
3、三种骨架成分既分散存在于细胞内,又相互联系成为整体二、肿瘤细胞的浸润转移过程关于肿瘤细胞的浸润过程,一般认为包括以下几个环节:1)肿瘤细胞表面再生黏附分子降低,细胞之间粘附性减小,是肿瘤细胞脱落。