大学细胞生物学课件-第七章-细胞骨架

大学细胞生物学课件-第七章-细胞骨架•细胞骨架的概述contents•微管的结构与功能•微丝的结构与功能目录•中间纤维的结构与功能•细胞骨架与疾病的关系01细胞骨架的概述细胞骨架的定义01细胞骨架是指存在于真核细胞中，由蛋白质纤维组成的网架结构，它维持细胞的形态、运动和分裂等过程02细胞骨架是细胞内的一个亚细胞结构系统，包括微管、微丝和中间纤维等成分细胞骨架的组成微丝由肌动蛋白聚合而成，呈纤维状结微管构，具有可塑性和极性，参与细胞的收缩、运动和胞质分裂等活动由微管蛋白聚合而成，具有中空的管状结构，长度一般为2-30μm，起到维持细胞形态、参与物质运输的作用中间纤维由不同类型的中间纤维蛋白聚合而成，具有多样性和异质性，起到维持细胞稳定性、参与细胞连接和信号转导等作用细胞骨架的功能维持细胞形态参与物质运输细胞骨架通过支撑和固定细胞内部的各个微管和中间纤维等成分参与细胞内物质的结构，保持细胞的形状和完整性运输，包括囊泡、细胞器和蛋白质等参与细胞运动信号转导微丝和肌球蛋白等成分参与细胞的收缩和细胞骨架可以与信号转导蛋白相互作用，运动，包括胞质分裂、肌肉收缩和细胞迁参与信号转导过程，影响细胞的生长、分移等过程化和凋亡等生物学过程02微管的结构与功能微管的结构微管是由α-微管蛋白和β-微管微管由一段一段的微管蛋白单体微管的壁由13根原纤维构成，蛋白聚合形成的管状结构，通常组装而成，这些单体以头部朝向这些原纤维相互交织形成稳定的呈圆柱形微管末端的方式连接在一起结构微管的组装和动力学微管蛋白单体在细胞质中聚合当微管延长到一定长度后，它微管的组装和动力学受多种因形成短的管状结构，这些结构会形成稳定的结构并停止延长素影响，包括温度、pH值、离随后通过添加更多的微管蛋白子浓度以及微管蛋白的浓度单体而延长微管的功能微管是细胞骨架的主要组成部微管参与细胞分裂和有丝分裂分之一，对维持细胞形态和结过程，对细胞的增殖和分化具构具有重要作用有重要作用微管参与细胞内的物质运输，微管还参与细胞内的信号转导例如通过形成轴突和树突来帮和细胞器的位置确定助神经元传递信号03微丝的结构与功能微丝的结构微丝是由肌动蛋白单体聚合形成的纤维状结构，通常呈圆柱状，直径约为7纳米肌动蛋白单体具有极性，使得微丝的一端呈球形，另一端呈棒状，便于与其他蛋白质结合微丝在细胞中广泛存在，主要分布在细胞质膜下的细胞质中，参与多种细胞活动微丝的组装和动力学去组装过程则是通过肌动蛋白单体解微丝的组装和去组装过程是动态的，离和微丝断裂的方式实现的，受到多受到多种蛋白质的调控种蛋白质的调节在组装过程中，肌动蛋白单体通过头部与尾部结合的方式形成微丝，并与其他蛋白质结合形成更复杂的结构微丝的功能微丝参与细胞形态的维持和改变，如细胞突起的形成和微丝与细胞内物质的运输和定位有关，如囊泡和细胞器细胞迁移等的运动和定位微丝参与细胞分裂和细胞周期的调控，如纺锤体的形成微丝还与细胞信号转导有关，如与G蛋白偶联受体和激和染色体分离等酶等相互作用，参与信号转导过程04中间纤维的结构与功能中间纤维的结构010203结构组成类型分类细胞内定位中间纤维是由一系列氨基根据其氨基酸序列的差异，中间纤维主要分布在细胞酸序列重复单元构成，具中间纤维可分为不同类型，质和细胞核中，参与构成有α螺旋和β折叠结构如角蛋白、波形蛋白和结细胞骨架，维持细胞形态蛋白等中间纤维的组装和动力学组装过程动力学特征调节机制中间纤维的组装从N端到C端进中间纤维具有动态不稳定性，能中间纤维的组装和去组装受到多行，通过二聚体、四聚体等形式够快速组装和去组装，以适应细种蛋白质的调节，这些蛋白质可的组装形成原纤维，进而形成中胞生理活动的需要以促进或抑制中间纤维的形成间纤维中间纤维的功能维持细胞形态信号转导中间纤维构成细胞骨架的一部中间纤维可以作为信号转导的分，为细胞提供机械支持，维分子平台，参与多种信号通路持细胞形态的传递和调控参与细胞分裂与分化细胞器定位与功能中间纤维在细胞分裂和分化过中间纤维参与细胞器的定位和程中发挥重要作用，影响细胞功能调节，如线粒体、内质网命运决定和核糖体等05细胞骨架与疾病的关系细胞骨架与癌症癌症是一种由基因突变引起的细胞异肿瘤细胞的迁移和侵袭是癌症转移的常增殖性疾病细胞骨架在癌症的发关键步骤，而细胞骨架的改变会影响生、发展和转移过程中起着重要作用肿瘤细胞的黏附、运动和形态，从而影响其转移和侵袭能力一些癌细胞会通过改变细胞骨架的结针对细胞骨架的药物研究已成为抗癌构和功能，增强其生存和增殖能力，药物研发的重要方向之一，一些小分从而形成恶性表型子药物已经进入临床试验阶段细胞骨架与神经退行性疾病神经退行性疾病是一类以神经元死亡和功能丧失为特征的疾病，如帕金森病、阿尔茨海默病等细胞骨架的改变在神经退行性疾病的发生和发展过程中起着重要作用例如，在帕金森病中，α-synuclein蛋白会在细胞骨架上聚集形成路易小体，导致细胞骨架的破坏和神经元死亡一些药物可以调节细胞骨架的结构和功能，从而减缓神经退行性疾病的进展细胞骨架与遗传性疾病一些遗传性疾病是由于基因突变导致细胞骨架结构和功能异常而引起的如杜氏肌营养不良症（DMD）是一种由肌营养不良蛋白基因突变引起的遗传性疾病，其特征是肌肉萎缩和无力DMD患者肌肉中的细胞骨架结构异常，导致肌肉纤维的破坏一些药物和治疗方法可以针对细胞骨架的结构和功能进行调节，从而改善遗传性疾病的症状和预后THANKS感谢观看。