《医学细胞生物学》本科课件08章 细胞骨架与细胞的运动.ppt
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2.纤毛和鞭毛的运动机理 纤毛和鞭毛的摆动是通过A管动位蛋白臂水解ATP释放能量,促使动位蛋白沿相邻的B管朝(一)端走动。从而引起二联管之间相互滑动而出现的。 鞭毛的摆动 二、微丝与细胞的运动 (一)肌肉的收缩 1.肌肉的组成 肌小节 (1)肌球蛋白(myosin) 目前已知的有15种类型(myosin I-XV)。 myosin II (2)原肌球蛋白 (3)肌钙蛋白 细肌丝的组成 2.肌肉收缩机理 肌细胞上的动作电位引起肌质网Ca2+电位门通道开启,肌浆中Ca2+浓度升高,肌钙蛋白与Ca2+结合,引发原肌球蛋白构象改变,暴露出肌动蛋白与肌球蛋白的结合位点。肌动蛋白通过结合与水解ATP、不断发生周期性的构象改变、引起粗肌丝和细肌丝的相对滑动。 肌动蛋白的工作原理可概括如下: ①肌球蛋白结合ATP,引起头部与肌动蛋白纤维分离。 ②ATP水解,引起头部与肌动蛋白弱结合。 ③Pi释放,头部与肌动蛋白强结合,头部向M线方向弯曲(微丝的负极),引起细肌丝向M线移动。 ④ADP释放ATP结合上去,头部与肌动蛋白纤维分离。 (二)细胞的变形运动 分为四步:①伸展 ②黏附 ③移位 ④去黏附 三、细胞运动的调节机制 (一)G蛋白的作用 (二)组胞外分子的趋化作用 (三)Ca 2+梯度 (四)影响细胞骨架与运动的药物 第五节 细胞骨架与疾病 一.细胞骨架与肿瘤 (一)细胞骨架在肿瘤细胞中的变化: 恶性肿瘤细胞的细胞骨架被破坏 微管减少甚至缺如。 肌动蛋白小体的出现——高转移表型 (二)微管和微丝与肿瘤化疗 长春新碱、秋水仙素(与纺锤体微管蛋白结合)— 抑制细胞增殖 (三)中间纤维与肿瘤诊断: 1.不同类型的中间纤维严格分布在不同类型的细胞中, 用于区分上皮细胞、肌细胞、间质细胞、胶质细胞、 神经细胞。 2.细胞出现转化时仍保持原来细胞的特征性中间纤维 3.具有与原来组织相关的特异性抗原 4.用于区分肿瘤细胞的类型及来源 二.细胞骨架蛋白与神经系统疾病 阿尔茨海默氏病——大量损伤的神经元纤维(微管蛋白聚集缺陷 信号传递紊乱) 三.细胞骨架与遗传性疾病 神经元是一种具有特别形状的细胞,其轴突可长达数米。由于核糖体只存在于神经元的胞体和树突中,因此,在胞体中合成的蛋白质、神经递质、小分子物质以及线粒体等膜性结构都必须沿轴突运输到神经末梢;同理,一些物质也要运回胞体。 研究发现阿尔茨海默氏病(AD)患者大脑新皮层和海马中突触丧失,突触丧失中断了脑内很多功能通路中的联系。而AD的神经元中微管是缺乏的或是扭曲变形的。 Cytoskelton and disease of nerve system: Alzheimer’s diseases Cytoskelton and disease of nerve system: Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS 肌萎缩性脊髓侧索硬化 Cytoskelton and disease of nerve system: Huntington Disease,HD Cytoskeleton and Hereditary Diseases Epidermolysis bullosa simplex Wiskott Aldrich syndrome,WAS Immotile cilia syndrome 微管动力蛋白的改变与纤毛不动综合症 动力蛋白臂缺乏可引起严重的纤毛和鞭毛运动性疾病,即纤毛不动综合症(Kartagener),又称支气管扩张一鼻窦炎一内脏转位综合征,全内脏转位支气管扩张一鼻窦病变三联综合征,右位心支气管扩张鼻窦异常综合征。该病原发性纤毛活动障碍,纤毛无活动综合征和家族性支气管扩张等。 Summary of Chapter Six? The ability of eucaryotic cells to adopt a variety of shapes and to carry out coordinated and directed movements depend on the cytoskeleton, a complex network of protein filaments that extends throughout the cytoplasm. It is directly responsible for the crawling of cells, muscle contraction et al; it a
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