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细胞骨架PPT课件•细胞骨架简介•微管目录•微丝Contents•中间纤维•细胞骨架与疾病01细胞骨架简介细胞骨架的定义细胞骨架是指真核细胞中由微管、微丝和中间纤维构成的蛋白质纤维网架体系,它维持细胞的形态,承受外力,参与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等许多重要的生物学活动细胞骨架是细胞内的一个复杂的网络系统,它与细胞核骨架、细胞膜骨架和细胞质骨架等共同构成真核细胞的骨架体系细胞骨架的组成微管01由微管蛋白组成,具有中空的圆柱形结构,通常形成长度为几微米至几十微米的管状结构微管在细胞内参与多种生物学活动,如细胞形态维持、细胞分裂、细胞内物质运输等微丝02由肌动蛋白组成,具有极性,通常呈纤维状结构微丝参与细胞的收缩、变形运动以及细胞内物质运输等生物学活动中间纤维03由不同类型的中间纤维蛋白组成,具有非极性,通常呈纤维状结构中间纤维参与维持细胞形态、提供细胞间连接以及参与细胞内信号转导等生物学活动细胞骨架的功能维持细胞形态参与细胞运动分裂与分化物质运输信息传递细胞骨架通过自身的网细胞骨架能够参与细胞在细胞分裂过程中,细细胞骨架能够参与细胞细胞骨架可以接收来自架结构支撑着细胞的形的变形运动和迁移运动,胞骨架参与染色体的分内物质的运输,如微管胞膜的信号,并通过自态,使细胞保持一定的如微丝参与肌肉收缩和离和胞质分裂;在细胞参与线粒体和内质网的身的结构变化将信号传形状和大小胞质流动等分化过程中,不同类型定向运输等递至胞质或胞核内,从细胞骨架的重新组装和而影响细胞的生理活动分布可导致细胞的特化02微管微管的组成微管是由微管蛋白(tubulin)聚合而成的中空圆柱状结构,直径约25nm,长度不等,可达数微米以上微管蛋白有两种形式α-微管蛋白和β-微管蛋白,它们以异二聚体的形式存在,即两个α-微管蛋白或两个β-微管蛋白结合在一起形成四聚体微管的结构微管由13条原纤维每条原纤维由两个微管蛋白二聚微管的壁并不是完全均匀的,而(protofilament)组成,这些体反向平行排列形成,相邻的原是存在一些开口和缝隙,这些结原纤维相互缠绕形成中空的圆柱纤维之间形成侧面连接,形成稳构与微管的动态变化和功能密切状结构定的结构相关微管的功能•维持细胞形态微管参与细胞骨架的构建,为细胞提供机械支持,维持细胞的形态和完整性•参与细胞运动微管参与细胞的各种运动,如细胞分裂、细胞迁移等在细胞分裂过程中,微管参与纺锤体的形成,将染色体平均分配到两个子细胞中;在细胞迁移过程中,微管参与细胞前端质膜的延伸和后端质膜的收缩,推动细胞向前移动•物质运输微管可以作为细胞内物质运输的轨道,如线粒体、内质网等细胞器的运动就是通过微管轨道进行的•信息传递微管可以作为信号传递的媒介,如GTP酶的信号转导等03微丝微丝的组成01微丝由肌动蛋白单体和多聚体构成,单体具有极性,可以聚合形成多聚体02微丝的聚合和解聚受到多种蛋白质的调控,这些蛋白质被称为微丝结合蛋白微丝的结构微丝通常呈圆柱状,直径约为7纳米,长度可达到几微米微丝具有极性,一端标记为正极(+),另一端标记为负极(-),负极通常附着在细胞膜或细胞器上微丝的功能微丝参与细胞运动和形态的维微丝在细胞内形成网络结构,微丝参与信号转导和细胞内分持,如肌肉收缩、细胞分裂和与细胞骨架的其他成分共同支子的运输,与细胞的生长、发细胞迁移等撑和维持细胞的形态和结构育和分化等过程密切相关04中间纤维中间纤维的组成010203蛋白质氨基酸化学键中间纤维主要由蛋白质组中间纤维的基本组成单位中间纤维中的蛋白质分子成,包括角蛋白、波形蛋是氨基酸,通过肽键连接通过氢键、离子键和疏水白和结蛋白等形成长链键等相互作用形成特定的高级结构中间纤维的结构杆状结构螺旋结构球形结构中间纤维的蛋白质分子呈杆状结构中的蛋白质分子在中间纤维的两端,蛋白杆状结构,长度约为呈螺旋形排列,形成较为质分子呈球形结构,与相100nm,直径为10nm稳定的核心区域邻的中间纤维相互作用,形成网状结构中间纤维的功能维持细胞形态信号转导中间纤维可以作为信号转导的分子平中间纤维在细胞内形成网状结构,支台,参与细胞内信号转导过程,影响撑和维持细胞的形态和完整性细胞的生长、发育和凋亡参与细胞分裂与分化中间纤维在细胞分裂和分化过程中发挥重要作用,参与细胞骨架的重排和细胞内物质的运输05细胞骨架与疾病细胞骨架与癌症01020304癌症是一种由细胞异常增生引细胞骨架通过调控细胞形态、某些癌细胞通过改变细胞骨架针对细胞骨架的药物研究已成起的疾病,而细胞骨架的异常运动、分裂和凋亡等过程,影的结构和功能,获得迁移和侵为抗癌治疗的新方向,一些小与癌症的发生和发展密切相关响肿瘤细胞的生长和扩散袭的能力,从而形成转移分子药物已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细胞骨架的异常与神经元死亡和神经和功能丧失为特征的疾病,如帕金森退行性疾病的发生和发展密切相关病、阿尔茨海默病等在神经退行性疾病中,细胞骨架的改研究细胞骨架的调控机制有助于深入变导致神经元突起萎缩、变性和死亡,了解神经退行性疾病的发病机制,为影响神经网络的通讯治疗提供新的思路细胞骨架与遗传性疾病遗传性疾病是由基因突变引起的疾病,而细胞骨架的异某些遗传性疾病如先天性肌肉萎缩、脊柱裂等,其患者常与某些遗传性疾病的发生和发展有关细胞骨架的结构和功能存在异常研究这些遗传性疾病中细胞骨架的改变有助于深入了解通过基因治疗和药物干预等方法,可以纠正细胞骨架的疾病的发病机制,并提供潜在的治疗靶点异常,改善患者症状和生活质量。