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1、细胞的基本结构,细胞骨架,Cytoskeleton： The cytoskeleton is a network of protein filaments throughout the cells cytoplasm.,The cytoskeleton contains three types : Microfilaments (Actin filaments) Intermediate filaments Microtubules,Common Features : Linear polymers of protein subunits Filaments are dynamic, they
2、 can assemble and disassemble,Actin filaments,Intermediate filaments,Microtubules,Microtubule,微管,呈中空的圆柱状结构，管壁由13条原纤维(protofilaments)纵向排列而成 主要成分是微管蛋白（tubulin）和微管结合蛋白。,微管蛋白呈球形，一般以异二聚体形式存在，主要有和两种亚单位。 每一个异二聚体都有GTP/GDP、Mg2、Ca2 、秋水仙素和长春碱的结合位点,微管结合蛋白 微管相关蛋白(microtubule-associated protein, MAP)：结合在微管表面，可以稳定
3、微管的结构，参与微管的装配。 微管聚合蛋白：增加装配起始点，提高起始速度。,微管存在形式,细胞中的微管以单管(singlet)、二联管(doublet)、三联管(triplet)的形式存在。,微管的组装,可进行快速的组装与去组装 动态微管（dynamic microtubule） 稳定微管（stable microtubule）,影响因素：GTP与蛋白浓度、温度、离子浓度、PH、药物,体内装配时受严格的时间与空间控制 时间：纺锤体 空间：MTOC（microtubule organizing center） 微管由中心外周物质（pericentriolar material，PCM）中发射生长
4、出来。,微管的功能,参与鞭毛、纤毛、中心粒的构造 构成网状支架，提供机械支持并维持细胞形状 参与细胞内物质运输 维持内膜系统的定位,Microfilament,微丝,由肌动蛋白(actin)组成的直径约7nm的骨架纤维，又称肌动蛋白纤维（actin filament）,微丝的主要成分是肌动蛋白，进化上极为保守。 单体形态为球形分子，称为G肌动蛋白，多聚体形态称为F-肌动蛋白。,G肌动蛋白由2个亚基组成，有阳离子、ATP/ADP与肌动蛋白结合蛋白的结合位点。,G-actin has subdomains：1- 4. It can exchange bound ADP for ATP. ATP b
5、inds, along with Mg2+, within a deep cleft between subdomains 2 & 4.,微丝的组装,在溶液中若G肌动蛋白达到一定浓度，加入一定量的K 、Mg2或Na离子即可自发形成F-肌动蛋白,在溶液中离子和ATP作用下， G肌动蛋白可首尾连接形成肌动蛋白丝,影响因素：肌动蛋白结合蛋白、药物（细胞松弛素、鬼笔环肽）,微丝的功能,构成网状结构，提供机械支持并维持细胞形状 血影蛋白 参与细胞运动、肌肉收缩 参与细胞内物质运输、胞质分裂、信息传递,Intermediate filament,中间丝,直径介于微管微丝之间，结构比两者都稳定 不同组织中组
6、成中间丝的蛋白差别很大（头、尾部），中部氨基酸序列十分保守，呈螺旋杆状,中间丝的组装,中间丝的功能,构成网状结构，提供机械支持并维持细胞形状（皮肤、肌肉） 参与细胞分化、信息传递,细胞核,nucleus,the largest organelle in eukaryotic cells, surrounded by two double membrane it contains the cells hereditary information and controls the cells growth and reproduction.,形态：与细胞形态相适应 大小：有差异，动物一般510m
7、数目、位置,细胞核的主要结构包括：核膜（nuclear membrane）、核仁（nucleolus）、核基质（nuclear matrix）、染色质（chromatin）,核膜,包在核外的双层膜结构，将DNA与细胞质分隔开，保护DNA分子免受损伤；使 DNA的复制和RNA的翻译表达分隔开；此外它还是物质交换的通道。,核膜的外膜与内质网相连，外表面附着有核糖体，还附着有中间纤维。内外膜之间的核周间隙（perinuclear space）与内质网腔连通，内膜则和核膜内侧的核纤层相互关联。,内外膜在很多处相互融合连同，在这些地方形成了内外相通的核孔（nuclear pore）。,电镜下核孔呈圆形或
8、八角形，是由多个蛋白质颗粒排列成的复合体，其中央是含水通道。,核纤层（nuclear lamina）是由纤层蛋白组成的网络状结构，它能保持核膜的形态与核孔复合体的位置；蛋白形成的网络还可以和染色质结合，提供附着点。 细胞分裂时，纤层蛋白被磷酸化，发生解聚，核膜随之崩解。,染色质,由DNA、RNA、蛋白质组成，易被碱性染料染色。间期时染色质成细丝状，弥散；细胞分裂时则高度凝缩形成染色体（chromosome）,DNA：遗传信息的携带者，性质稳定。序列可分为单一序列、重复序列。 RNA：含量少，主要为新合成的前体RNA,组蛋白：属碱性蛋白，富含带正电荷的精氨酸和赖氨酸，分H1、H2A、H2B、H3
9、、H4五种，与带负电荷的DNA紧密结合，构成染色质，抑制DNA的复制与转录,非组蛋白（酶蛋白、结构蛋白、调控蛋白）：属酸性蛋白，带负电荷，富含天冬氨酸、谷氨酸。多数非组蛋白能识别特异性的DNA序列，控制基因复制与转录，调节基因表达。,游丝分裂结束后，大部分染色质会恢复到间期的弥散状态，但仍有少量染色质保持凝缩状态。根据间期时染色质折叠压缩及形态功能的不同可分为异染色质（heterochromatin）和常染色质（euchromatin）,常染色质能进行活跃复制转录，呈疏松状态，碱性染料染色后着色较浅，有时以袢环形式伸入核仁,异染色质在间期的细胞核中处于高度缠绕的凝缩状态，无转录活性，碱性染料染色后着色较深，多靠近核膜内表面,常染色质与异染色质的特性比较,染色质的结构,核小体（nucleosome） ：染色质的基本结构单位。,染色体的组装,30nm的染色质纤维（即螺线管solenoid）折叠为一系列的袢环（loop）结合在染色体骨架上 微带 染色单体,染色体骨架（chromosome scaffold）：由非组蛋白构成的纤维网络骨架,
