医学细胞生物学复习资料

G-肌动蛋白→F-肌动蛋白 →纤维状微丝 2、微丝组装的影响因素及基本过程 （1）组装基本过程：有―踏车‖现象

①成核期（nucleation phase）

G-肌动蛋白 →三聚体或四聚体核心 →F-肌动蛋白

?该期是微丝组装的限速阶段，会滞留相对较长的时间，故也称为延迟期。 ②生长期（growth phase）

?也称延长期。此期G肌动蛋白在核心两端的集结、聚合速度不断加快，使得F肌动蛋白得以迅速增长、延伸。

?F肌动蛋白两端表显出明显的差速生长和延伸。一般，把生长、延伸速度快的一端称作正（+）端，另一端即为负（－）端。 ③平衡期（equilibrium phase）

?随着G肌动蛋白浓度的下降，G肌动蛋白聚集、结合到微丝上的速度与其从微丝上解离、脱落的速度逐渐接近，最终达到一种平衡状态，使微丝长度相对恒定。 （2）组装的影响因素

?微丝的组装需要有一定浓度的G肌动蛋白单体、ATP提供能量（作用主要表现在延长阶段）、以及一定浓度的无机离子（主要是Mg2+）。

?若在Ca2+以及很低浓度的Na+、K+溶液中，微丝趋向于解聚成G肌动蛋白；

而在Mg2+和高浓度的Na+、K+溶液的诱导下，G肌动蛋白则装配成F肌动蛋白。 ?某些药物也能够特异性地影响微丝的组装与功能。

如：细胞松驰素，能特异地破坏微丝的组装；而鬼笔环肽则可促进微丝的组装。

（P216，微丝特异性药物）

三、微丝的分布类型和主要功能 （一）微丝的分布和类型(了解) （二）微丝的主要功能

1、组成细胞骨架，维持细胞形态。

2、参与细胞运动。如：肌肉收缩、胞质环流、变形运动、胞质分裂等。 3、构成细胞间的连接装置。 4、其他

第三节 中间纤维

?中间纤维（intermediate filament, IF）：又称中等纤维，化学成分、种类复杂，结构独特，对解聚微管（秋水仙素）和抑制微丝（细胞松弛素B）的药物均不敏感，是广泛存在于真核细胞中的第三种骨架成分。

?组成中间纤维的成分极为复杂，而且有严格的细胞类型分布。

?各种细胞内的中间纤维，由于各自的免疫学特性、化学性质不同，因而功能各异。 二、中间纤维的分子结构与组装

?形态：中空管状纤维，长而不分支，直径约为10nm，介于微管和微丝之间。 （一）中间纤维蛋白的分子结构 中间纤维的共同结构为：

?α螺旋杆状中心段+两端非螺旋的头部区（氨基端，N端）和尾部区（羧基端，C端） ?α螺旋区约含310个氨基酸残基，其长度和氨基酸顺序高度保守。而头、尾区是高度可变的，具有不同的氨基酸组成和化学性质。

（二）中间纤维的组装 （四聚体→原纤维→亚丝→中间纤维）

1、双股超螺旋二聚体结构的形成

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2、四聚体的形成

3、原纤维的形成和中间纤维最终的组装 （三）中间纤维组装的相关条件及影响因素

?中间纤维的体外组装不需要核苷酸参加； ?不依赖于蛋白质浓度； ?无需结合蛋白的辅助； ?也不受温度变化的影响。

?但是，一些中间纤维在低离子强度和微碱条件下，可有明显的解聚。

四、中间纤维的主要功能

1、支架作用，特别是对细胞核的定位和固定。

2、与细胞内微丝、微管一起发挥物质的定向运输作用。 3、在细胞癌变调控中具有一定的作用。

4、与mRNA的运输有关，并对mRNA的细胞内定位和翻译有决定性的作用。

5、不以纤维形式存在的中间纤维蛋白，可作为一种信息分子或者信息分子的前体，参与细胞内的信号转导过程，影响DNA的复制和转录。 五、中间纤维与医学

?中间纤维的不同类型严格分布于不同类型的细胞中。因此，可作为细胞类型区分的特征性标志之一。

?如：作为肿瘤诊断和分类鉴别的工具。

第四节 中心粒、纤毛和鞭毛

一、中心粒（centriole）

?普遍存在于动物细胞和低等植物细胞中，是微管构成的非膜性细胞器。 ?细胞分裂时成对出现 。

?光镜下：中心体——中心粒+中心球 ?电镜下：中心粒 1、中心粒的亚微结构

?中心粒是成对的彼此相互垂直排列的圆筒状小体。 ?横切面观，中心粒圆柱小体是由9束三联微管按一定角度排列成似风车旋翼状的中心粒小轮。每束三联微管由内向外为A、B、C三根亚微管组成。 9×3+0 2、功能

?与细胞分裂和运动有关。

①中心体是低等植物细胞和动物细胞中的微管组织中心。

②中心粒存在有ATP酶，表明它为细胞运动和染色体移动提供能量。 3、中心粒的起源（了解，细胞周期时讲） 二、鞭毛和纤毛

?鞭毛和纤毛是由细胞膜特化而成的附属结构，少而长的为鞭毛，多而短的为纤毛，其来源和结构基本相同。 ?基本结构（熟悉）：轴丝部分主要由二联微管构成，基体部分同中心粒一样由三联微管

构成。

表1 细胞质骨架三种组分的比较 微管 微丝 中间纤维 基本形态 中空管状 直径24～26nm 实心纤维 直径约7nm 26

中空管状 直径约10nm

结构 组织特异性 化学组成 单体 结合核苷酸 极性 踏车行为 蛋白库 特异性药物 13根原纤维组成 无 螺旋状纤维 无 4根8聚体亚丝组成 有 微管蛋白、微管相关蛋白 肌动蛋白、微丝结合蛋白 成分复杂，有严格的细胞类型分布 球形αβ异二聚体 GTP 有 有 有 秋水仙素、长春花碱 紫杉醇 球形G肌动蛋白 ATP 有 有 有 细胞松弛素B 鬼笔环肽 杆状蛋白 无 无 无 无

复习思考题

1、试述微丝的形态结构、化学组成及其组装过程。

2、微丝组装的影响因素有哪些？微丝的主要功能是什么？ 3、中间纤维的分子结构特点是什么？中间纤维如何组装？

第四篇 细胞核（16~19）

概 述：

?形态、数量、大小和位置各异

?体积：细胞核与细胞质在体积之间通常存在一个大致的比例，即细胞核的体积约占细胞总

体积的10%左右，这被认为是制约细胞最大体积的主要因素之一。 ?组成：间期核由核膜和核纤层、核基质（核骨架）、染色质、及核仁四个部分组成，分裂期

的核不完整。

?功能：遗传信息的储存场所，从而控制细胞的遗传与代谢活动。

第十六章 核 膜

掌握：

1、核膜的亚微结构。

2、核膜的区域化作用、控制核-质之间的物质交换的功能 。 3、核输入信号概念。 熟悉：

1、核孔复合体的亚微结构。

2、核膜的蛋白质生物合成、在细胞分裂中参与染色体的定位与分离的功能。

第一节 核膜的化学成分（了解）

第二节 核膜的亚微结构

?电镜下，核膜是由两层互相平行的单位膜组成的双层膜结构。 一、内、外层核膜

?核膜外层：面向细胞质，表面附有核糖体，部分与RER相连通，其形态、组分及含有

的酶的种类也与内质网无明显区别，故核膜也属于内膜系统的一部分。

?核膜内层：面向细胞核，表面光滑，无核糖体附着，通透性小于外层。

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二、核周间隙

?内、外膜之间的腔隙，内部充满液态物质。可与内质腔相连。是内、外层核膜间的缓冲区。 三、核孔复合体 （一）核孔

?内、外膜局部融合形成许多小孔，称为核孔（nuclear pore）。 ?一个典型的哺乳动物细胞核膜上有3000～4000个核孔。 ?合成功能旺盛的细胞其核孔数目较多。 （二）核孔复合体

?电镜下，核孔是一个复杂且有规律的盘状结构体系，称为核孔复合体 ★ ―捕鱼笼式‖的核孔复合体模型。（熟悉） 1、胞质环：

?位于核孔边缘的胞质一面，与外核膜相连，故称外环，环上有8条短的胞质纤维，对称分布，伸向细胞质。 2、核质环：

?位于核孔边缘的核质面，与内层核膜相连，又称内环，环上对称地连有8条细胞纤维，伸向核质，在纤维末端形成一个小环。这样，核质面的核孔复合体就像一个捕鱼笼式的结构，故称为核篮。

3、辐：由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对称，其结构复杂。

4、中央栓：位于核孔中心，呈颗粒状或棒状，推测它在核质交换中起一定的作用。 功能：是核质交换的双向选择性亲水通道。

第三节 核膜的主要功能

一、区域化作用

?核膜作为细胞质和细胞核之间的界膜，将细胞分成核与质两大结构与功能区域。使细胞核有了相对的稳定内环境，也使DNA复制、RNA转录与蛋白质合成在时、空上分隔进行，更有利于基因表达的调控。是细胞进化的一个关键步骤。 二、控制细胞核与细胞质的物质交换

（一）无机离子和小分子物质可以自由通过核膜

（二）大分子物质和一些小颗粒物质可以通过核孔复合体

?核孔复合体对大分子物质的运输具有双向性和选择性。

?核→质：1、成熟RNA；如：tRNA 、mRNA。2、核糖体大、小亚基。 ?质→核：1、DNA复制、RNA转录所需要的酶类。

2、染色体组装所需的蛋白质 3、核糖体蛋白。

1、核蛋白质的运输

?核蛋白质：是一类在细胞质中合成，需要或能够进入细胞核发挥功能的蛋白质。 ?质→核：核输入信号（NIS）

?核输入信号：是亲核蛋白自身所携带的由4-8个氨基酸组成的短肽序列，可以位

于蛋白质的任何部位。不同的亲核蛋白的NIS有一定差异，但都富含带正电荷的氨基酸(赖氨酸、精氨酸)，以及脯氨酸。

2、生物大分子的双向运输 ?核→质：核输出信号

?核输出信号：可能是RNA分子或与RNA分子结合的蛋白质。

三、合成生物大分子

四、在细胞分裂中参与染色体的定位与分离

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