◆30nm的染色线折叠成环, 沿染色体纵轴, 由中央向四周伸出,构成放射环。
◆由螺线管形成DNA复制环,每18个复制环呈放射状平面排列, 结合在核基质上形成微带(miniband)。微带是染色体高级结构的单位,大约106个微带沿纵轴构建成子染色体。
四、常染色质和异染色质
?常染色质(euchromatin)
?异染色质(heterochromatin)： 指间期细胞核中, 折叠压缩程度高, 处于聚缩状态的染色质组分。
常染色质(euchromatin)
◆概念：指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低, 处于伸展状态（典型包装率750倍）, 用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。 ◆DNA包装比约为1 000～2 000分之一
◆单一序列 DNA 和中度重复序列DNA(如组蛋白基因和tRNA基因) ◆并非所有基因都具有转录活性,常染色质状态只是基因转录的必要条件而非充分条件
异染色质(heterochromatin)
◆概念：碱性染料染色时着色较深的染色质组分 ◆类型 ?结构异染色质（或组成型异染色质） (constitutive heterochromatin) ?兼性异染色质(facultative heterochromatin)
结构异染色质或组成型异染色质
? 除复制期以外，在整个细胞周期均处于聚缩状态， 形成多个染色中心 ? 结构异染色质的特征：
①在中期染色体上多定位于着丝粒区、端粒、次缢痕 及染色体臂的某些节段；
②由相对简单、高度重复的DNA序列构成, 如卫星DNA；
③具有显著的遗传惰性, 不转录也不编码蛋白质；
④在复制行为上与常染色质相比表现为晚复制早聚缩； ⑤在功能上参与染色质高级结构的形成，导致染色质区 间性，作为核DNA的转座元件，引起遗传变异。
兼性异染色质
? 在某些细胞类型或一定的发育阶段, 原来的常染色质聚缩, 并丧失基因转录活性, 变为异染色质，如X染色体随机失活 ? 异染色质化可能是关闭基因活性的一种途径
第三节 染色体
●中期染色体的形态结构
●染色体DNA的三种功能元件（functional elements） ●核型与染色体显带
●巨大染色体（giant chromosome）
中期染色体的形态结构
?中期染色体的典型形态 ?类型
?染色体的主要结构
类型
?中着丝粒染色体(metacentric chromosome) ?亚中着丝粒染色体(submetacentric chromosome) ?亚端着丝粒染色体(subtelocentric chromosome) ?端着丝粒染色体(telocentric chromosome)。
染色体的主要结构
◆着丝粒(centromere)与着丝点(动粒，kinetochore) ◆次缢痕(secondary constriction)
◆核仁组织区(nucleolar organizing region,NOR) ◆随体(satellite) ◆端粒(telomere)
着丝粒与着丝点(动粒)
?着丝点结构域(kinetochore domain) ?内板(inner plate)
?中间间隙(middle space),innerzone
?外板(outer plate) ?纤维冠(fibrouscorona) ?中央结构域(central domain) ?CENP-B盒与动粒蛋白 ?配对结构域(pairing domain)： ?内部着丝粒蛋白INCENP(inner centromere protein) ?染色单体连接蛋白clips(chromatid linking proteins)
染色体DNA的三种功能元件 （functional elements）
?三种功能元件的实验证明
?自主复制DNA序列(autonomously replicating DNA sequence, ARS)：
具有一段11-14bp的同源性很高的富含AT的共有序列及其上下游
各200bp左右的区域是维持ARS功能所必需的。 ?着丝粒DNA序列(centromere DNA sequence,CEN) ： 两个相邻的核心区：80-90bp的AT区；11bp的保守区。 ?端粒DNA序列(telomere DNA sequence,TEL) ： ◆ 端粒序列的复制 ◆ 端粒酶 ，在生殖细胞和部分干细胞中有端粒酶活性， 端粒重复序列的长度与细胞分裂次数和细胞衰老有关。 ?“人造微小染色体”(artificial minichromosome)。
核型与染色体显带
?核型(karyotype) 是指染色体组在有丝分裂中期的表型,包括染色体数目、大小、形态特征的总和。 ?核型模式图(idiogram)将一个染色体组的全部染色体逐个按 其特征绘制下来, 再按长短、形态等特征排列起来的图象称为核型模式图,它代表一个物种的核型模式。 ?染色体显带技术
巨大染色体
?多线染色体（polytene chromosome） ?灯刷染色体（lampbrush chromosome）
多线染色体
◆存在于双翅目昆虫的幼虫组织细胞、某些植物细胞 ◆多线染色体的来源：核内有丝分裂(endomitosis) ◆多线染色体的带及间带：
带和间带都含有基因，可能“管家”基因(housekeeping gene) 位于间带, “奢侈”基因(luxury gene) 位于带上。 ◆多线染色体与基因活性：胀泡是基因活跃转录的 形态学标志
灯刷染色体
?灯刷染色体（lampbrush chromosome）
◆灯刷染色体普遍存在于动物界的卵母细胞， 两栖类卵母细胞的灯刷染色体最典型 ◆灯刷染色体的来源：卵母细胞进行减数第 一次分裂时停留在双线期的染色体。 ◆灯刷染色体的超微结构 ◆灯刷染色体的转录功能
第四节 核 仁(nucleolus)
●核仁的超微结构 ●核仁的功能 ●核仁周期
一、核仁的超微结构
?超微结构
?三种基本核仁组分和rRNA的转录 与加工形成RNP的不同事件有关
超微结构
?纤维中心(fibrillar centers,FC)
?致密纤维组分(dense fibrillar component,DFC) ?颗粒组分(granular component,GC)
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?核仁相随染色质(nucleolar associated chromatin) 与核仁基质（(nucleolar matrix)
三种基本核仁组分和rRNA的转录 与加工形成RNP的不同事件有关
?FCs是rRNA基因的储存位点；
?转录主要发生在FC与 DFC的交界处， 并加工初始转录本；
?颗粒组分区（GC）负责装配核糖体亚
单位，是核糖体亚单位成熟和储存的位点。
二、核仁的功能
核糖体的生物发生(ribosome biogenesis)是 一个向量过程(vetorical process)：从核仁纤维 组分开始, 再向颗粒组分延续。
这一过程包括rRNA的合成、加工和核糖 体亚单位的装配。
?rRNA基因转录的形态及组织特征 ?rRNA前体的加工 ?核糖体亚单位的组装
rRNA基因转录的形态及组织特征
?组织特征
位于NORs的rDNA是rRNA的信息来源。 ?形态特征:“圣诞树”样结构。
?rRNA基因的转录采取受控的级联放大机制。
rRNA前体的加工
?加工过程 ?修饰与加工
?小分子核仁RNA(snoRNAs)、小分子核仁核糖核蛋白（snoRNPs） ?引导RNA（guide RNA）
核糖体亚单位的组装
?加工下来的蛋白质和小的RNA存留在
核仁中,可能起着催化核糖体构建的作用； ?核糖体的成熟作用只发生在转移到细胞 质以后, 从而阻止有功能的核糖体与核内 加工不完全的hnRNA分子接近；
?核仁的另一个功能涉及mRNA的输出与降解。
三、核仁周期
?核仁的动态变化
?核仁结构的动态变化依赖于rDNA转录活性和细胞周期的运行
第五节 染色质结构和基因转录
?活性染色质及其主要特征 ?染色质结构与基因转录
活性染色质及其主要特征
?活性染色质(active chromatin)与 非活性染色质(inactive chromatin) ?活性染色质主要特征
活性染色质(active chromatin)与 非活性染色质(inactive chromatin)
?活性染色质是具有转录活性的染色质 ?活性染色质的核小体发生构象改变，具 有疏松的染色质结构，从而便于转录调 控因子与顺式调控元件结合和RNA 聚合 酶在转录模板上滑动。
?非活性染色质是没有转录活性的染色质
活性染色质主要特征
?活性染色质具有DNase I超敏感位点
（DNase I hypersensitive site，DHS）：染色质上无核小体的DNA片段，通常位于5?-启动子区，长度几百bp。 ?染色质活性基因DNase I敏感性的检测 ?活性染色质在生化上具有特殊性 ?活性染色质很少有组蛋白H1与其结合； ?活性染色质的组蛋白乙酰化程度高；
?活性染色质的核小体组蛋白H2B很少被磷酸化； ?活性染色质中核小体组蛋白H2A在许多物种 很少有变异形式；
?HMG14和HMG17只存在于活性染色质中。
染色质结构与基因转录
?疏松染色质结构的形成 ?染色质的区间性 ?染色质模板的转录
疏松染色质结构的形成
?DNA局部结构的改变与核小体相位的影响 ?当调控蛋白与染色质DNA的特定位点结合时， 染色质易被引发二级结构的改变；进而引起其 它的一些结合位点与调控蛋白的结合。 ?核小体通常定位在DNA特殊位点而利于转录 ?DNA甲基化：A/C甲基化/去甲基化（特别是5-mC） ?组蛋白的修饰 ?组蛋白的修饰改变染色质的结构，直接或间接 影响转录活性（磷酸化、甲基化、乙酰化，泛素化（uH2A） // Arg，His，Lys，Ser，Thr） ?组蛋白赖氨酸残基乙酰基化（acetylation），影响转录 ?HMG结构域蛋白等染色质变构因子的影响
?HMG结构域可识别某些异型的DNA结构，与DNA弯折和DNA-蛋白质复合体高级结构的形成有关染色质的区间性 ?基因座控制区（locus control region,LCR） ?染色体DNA上一种顺式作用元件，具有稳定 染色质疏松结构的功能； ?与多种反式因子的结合序列可保证DNA复制 时与启动子结合的因子仍保持在原位。。 ?隔离子（insulator） ?防止处于阻遏状态与活化状态的染色质结构 域之间的结构特点向两侧扩展的染色质DNA序列，称为隔离子。 ?作用：作为异染色质定向形成的起始位点； 提供拓扑隔离区
染色质模板的转录
?基因转录的模板不是裸露的DNA，染色质 是否处于活化状态是决定转录功能的关键 ?转录的―核小体犁‖（nucleosome plow）假说
第六节 核基质与核体
?核基质(nuclear matrix)
?核体（nuclear bodies，NBs）
核基质(nuclear matrix)
?核基质或核骨架(nuclear skeleton)的概念
?狭义概念仅指核基质，即细胞核内除了核被膜、核纤层、 染色质与核仁以外的网架结构体系。
?广义概念应包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合体结 构体系),以及染色体骨架。 ?目前对核骨架的研究结论
?核骨架是存在于真核细胞核内真实的结构体系；
?核骨架与核纤层、中间纤维相互连接形成贯穿于核与质的 一个独立结构系统。
?核骨架的主要成分是由非组蛋白的纤维蛋白构成的, 含有 多种蛋白成分及少量RNA；
?核骨架与DNA复制、基因表达及染色体的包装与构建有密切 关系。
核体（nuclear bodies，NBs）
?核体概念
?螺旋体（coiled bodies，CBs） ?早幼粒细胞白血病蛋白体
（promyelocytic leukaemia protein bodies，PML bodies）
核体概念
?间期核内除染色质与核仁结构外，在染色质之 间的空间还含许多形态上不同的亚核结构域
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（subnuclear domain），统称为核体。如螺旋体 和早幼粒细胞白血病蛋白体。
?在细胞的各种事件中，核体可能代表不同核组分的储存或查封位点或称之为分子货仓（molecular warehouse）。
螺旋体（coiled bodies，CBs）
?小核糖核蛋白质（sn RNPs）、细胞周期控制 蛋白和几种基本转录因子，如p80 coilin ?螺旋体的功能 ?与snRNP的生物发生（biogenesis）有关； ?CBs在基因表达协调反馈调节中有作用。
早幼粒细胞白血病蛋白体
?PML体的功能 ?转录调节 ?病毒感染的靶结构 ?PML体组成的改变与某些疾病 表型的发生有关 ?PML蛋白的功能可能是作为负生 长调节子和肿瘤抑制子而发挥作用 ?PML可能介导程序性细胞死亡，PML 体在细胞周期调控中起作用
第九章 核糖体(ribosome) 第一节 核糖体的类型与结构
核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的 功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确 地合成多肽链。
?核糖体的基本类型与成分 ?核糖体的结构
?核糖体蛋白质与rRNA的功能分析
一、核糖体的基本类型与成分
?核糖核蛋白体,简称核糖体(ribosome) ?基本类型 ?附着核糖体 ?游离核糖体 ?70S的核糖体 ?80S的核糖体 ?主要成分 ?r蛋白质：40%，核糖体表面 ?rRNA:60%,，核糖体内部
二、核糖体的结构
?结构与功能的分析方法
?蛋白质合成过程中很多重要步骤 与50S核糖体大亚单位相关
结构与功能的分析方法
?离子交换树脂可分离纯化各种r蛋白；
?纯化的r蛋白与纯化的rRNA进行核糖体的重组装， 显示核糖体中r蛋白与rRNA的结构关系
?双向电泳技术可显示出E.coli核糖体在装配各阶段中， 与rRNA结合的蛋白质的类型
?双功能的交联剂和双向电泳分离可用于研究r蛋白在 结构上的相互关系
?电镜负染色与免疫标记技术结合，研究r蛋白在核糖 体的亚单位上的定位。
?对rRNA，特别是对16S rRNA结构的研究
?70S核糖体的小亚单位中rRNA与全部的r蛋白关系 的空间模型
?同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构 均不相同，在免疫学上几乎没有同源性。 ?不同生物同一种类r蛋白之间具有很高 的同源性， 并在进化上非常保守。 ?蛋白质结合到rRNA上具有先后层次性。 ?核糖体的重组装是自我装配过程
?16SrRNA的一级结构是非常保守的
?16SrRNA的二级结构具有更高的保守性： 臂环结构(stem-loop structure) ?rRNA臂环结构的三级结构模型
蛋白质合成过程中很多重要步骤与50S核糖体大亚单位相关
?涉及的多数因子为G蛋白(具有GTPase活性)，核糖体上与之相关位点称为GTPase相关位点。
?最近人们成功地制备L11-rRNA复合物的晶体，获得了其空间结构高分辨率的三维图象。
?这一结果证实了前人用各种实验技术所获得的种种结论 ?提出直观、可靠且比人们的预料更为精巧复杂和可能的 作用机制，从而为揭开核糖体这一具有30多亿年历史的 古老的高度复杂的分子机器的运转奥秘迈出了极重要的 一步。
三、核糖体蛋白质与rRNA的功能分析
?核糖体上具有一系列与蛋白质
合成有关的结合位点与催化位点
?在蛋白质合成中肽酰转移酶的活性研究核糖体上具有一系列与蛋白质
合成有关的结合位点与催化位点 ?与mRNA的结合位点
?与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点 ?与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点 ?肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点(exit site) ?与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶 (即延伸因子EF-G)的结合位点 ?肽酰转移酶的催化位点
?与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点在蛋白质合成中肽酰转移酶的活性研究 ?核糖体蛋白
?在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分 ?r蛋白质的主要功能
核糖体蛋白
?很难确定哪一种蛋白具有催化功能：
在E.coli中核糖体蛋白突变甚至缺失对蛋白 质合成并没有表现出“全”或“无”的影响。 ?多数抗蛋白质合成抑制剂的突变株，并非由
于r蛋白的基因突变而往往是 rRNA基因突变。
?在整个进化过程中rRNA的结构比核糖体蛋白的结构具有更高的保守性。 在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分 ?具有肽酰转移酶的活性；
?为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)； ?为多种蛋白质合成因子提供结合位点；
?在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以及在肽链的延伸中与mRNA结合；
?核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等都与rRNA有关。
r蛋白质的主要功能
?对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；
?在蛋白质合成中, 某些r蛋白可能对核糖体的构象起“微调”作用； ?在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中, 核糖体蛋白与rRNA共同行使功能。
第二节 聚核糖体与蛋白质的合成
?多聚核糖体(polyribosome或polysome) ?蛋白质的合成
?RNA在生命起源中的地位及其演化过程
一、多聚核糖体
(polyribosome或polysome)
?概念
核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个 甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽 链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与
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mRNA的聚合体称为多聚核糖体。 ?多聚核糖体的生物学意义 ?细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小 或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的 多肽分子数目都大体相等。 ?以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA 的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。
三、RNA在生命起源中的地位及其演化过程
?生命是自我复制的体系
?DNA代替了RNA的遗传信息功能 ?蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能
生命是自我复制的体系
?三种生物大分子，只有RNA既具有信息载体 功能又具有酶的催化功能。因此，推测RNA 可能是生命起源中最早的生物大分子。 ?核酶(ribosome)：具有催化作用的RNA。 ?由RNA催化产生了蛋白质
DNA代替了RNA的遗传信息功能
?DNA双链比RNA单链稳定；
?DNA链中胸腺嘧啶代替了RNA链中的尿嘧啶，使之易于修复。
蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能
?蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性；
?与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供更为复杂的细胞结构成分，逐渐演化成今天的细胞。
第十章 细胞骨架(Cytoskeleton)
第一节 细胞质骨架
●微丝(microfilament, MF) ●微 管（microtubules）
●中间纤维（intermediate filament,IF) ●细胞骨架结构与功能总结
第二节 细胞核骨架
●核基质(Nuclear Matrix) ●染色体骨架
●核纤层(Nuclear Lamina )
一、微丝(microfilament, MF)
又称肌动蛋白纤维(actin filament), 是指真核 细胞中由肌动蛋白(actin)组成、直径为7nm的骨架纤维。 ●成分 ●装配
●微丝特异性药物 ●微丝结合蛋白 ●微丝功能
●肌肉收缩(muscle contraction)
成 分
●肌动蛋白(actin)是微丝的结构成分,外 观呈哑铃状, 这种actin又叫G-actin，将 G-actin形成的微丝又称为F-actin。
装 配
◆MF是由G-actin单体形成的多聚体，肌动蛋白单体具有极性, 装配时呈头尾相接, 故微丝具有极性，既正极与负极之别。 ◆体外实验表明，MF正极与负极都能生长，生长快的一端为正极，慢的一端为负极；去装配时，负极比正极快。由于G-actin 在正极端装配，负极去装配，从而表现为踏车行为。
◆体内装配时，MF呈现出动态不稳定性，主要取决于F-actin结合的ATP水解速度与游离的G-actin单体浓度之间的关系。
◆ MF动态变化与细胞生理功能变化相适应。在体内, 有些微丝是永久性的结构, 有些微丝是暂时性的结构。
微丝特异性药物
◆细胞松弛素(cytochalasins)：可以切断微丝,并结合
明 微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白单体库间的动 态平衡。这种动态平衡受actin单体浓度和微丝结合蛋 白的影响。
微丝结合蛋白
整个骨架系统结构和功能在很大程度上受到 不同的细胞骨架结合蛋白的调节。
◆ actin单体结合蛋白 这些小分子蛋白与actin单体结合，阻止其添加到
微丝末端，当细胞需要单体时才释放，主要用于actin 装配的调节，如proflin等。 ◆微丝结合蛋白
◆微丝结合蛋白将微丝组织成以下三种主要形式：
·Parallel bundle: MF同向平行排列，主要发 现于微绒毛与丝状伪足。
·Contractile bundle: MF反向平行排列，主要 发现于应力纤维和有丝分裂收缩环。 ·Gel-like network: 细胞皮层(cell cortex)中微丝 排列形式，MF相互交错排列。
微丝功能
◆维持细胞形态，赋予质膜机械强度 ◆细胞运动
◆微绒毛(microvillus) ◆应力纤维(stress fiber) ◆参与胞质分裂
◆肌肉收缩(muscle contraction)
微丝遍及胞质各处，集中分布于质膜下，和其结合蛋白形成网络结构，维持细胞形状和赋予质膜机械强度，如哺乳动物红细胞膜骨架的作用。成纤维细胞爬行与微丝装配和解聚相关
是肠上皮细胞的指状突起，用以增加肠上皮细胞表面积，以利于营养的快速吸收。
应力纤维（stress fiber）:广泛存在于真核细胞。
成分：肌动蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白和?-辅肌动蛋白。介导细胞间或细胞与基质表面的粘着。
（细胞贴壁与粘着斑的形成相关，在形成粘合斑的质膜下，微丝紧密平行排列成束，形成应力纤维,具有收缩功能。）
收缩环由大量反向平行排列的微丝组成，其收缩机制是肌动蛋白和肌球蛋白相对滑动。
肌肉收缩(muscle contraction)
肌肉可看作一种特别富含细胞骨架的效力非常高的能量转换器，它直接将化学能转变为机械能。
◆肌肉的细微结构(以骨骼肌为例) ◆肌小节的组成
◆肌肉收缩系统中的有关蛋白 ◆肌肉收缩的滑动模型 ◆由神经冲动诱发的肌肉收缩基本过程
肌肉收缩系统中的有关蛋白
①肌球蛋白(myosin)—所有actin-dependent motor proteins都属于
在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,因而导致微丝解聚。
◆鬼笔环肽(philloidin)：与微丝侧面结合,防止MF解聚。 ◆影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害，说
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该家族，其头部具ATP酶活力,沿微丝从负极到正极进行运动。 ·Myosin Ⅱ
主要分布于肌细胞，有两个球形头部结构域(具有ATPase活性)和尾部
链,多个Myosin尾部相互缠绕，形成myosin filament,即粗肌丝。
②原肌球蛋白(tropomyosin, Tm)由两条平行的多肽链形成α-螺旋构型,位于肌动蛋白螺旋沟内,结合于细丝, 调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合。
③肌钙蛋白 (Troponin, Tn)为复合物，包括三个亚基：
2+
TnC(Ca敏感性蛋白) 能特异与Ca2+结合; TnT(与原肌球蛋白结合); TnI(抑制肌球蛋白ATPase活性)
由神经冲动诱发的肌肉收缩基本过程
·动作电位的产生
2+
·Ca的释放
·原肌球蛋白位移
·肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动 ·Ca2+的回收
二．微 管（Microtubules）
●微管结构与组成 ●装配
●微管特异性药物
●微管组织中心(MTOC) ●微管结合蛋白(MAP) ●微管功能
微管结构与组成
微管可装配成单管,二联管(纤毛和 鞭毛中),三联管(中心粒和基体中)。
装 配
◆装配方式
◆所有的微管都有确定的极性 ◆微管装配是一个动态不稳定过程
α-微管蛋白和β-微管蛋白形成αβ二聚 体,αβ二聚体先形成环状核心(ring),经过侧面 增加二聚体而扩展为螺旋带,αβ二聚体平行于 长轴重复排列形成原纤维(protofilament)。当螺 旋带加宽至13根原纤维时,即合拢形成一段微管。
·微管装配的动力学不稳定性是指微管装配 生长与快速去装配的一个交替变换的现象
·动力学不稳定性产生的原因：
微管两端具GTP帽(取决于微管蛋白浓度),微 管将继续组装,反之,无GDP帽则解聚。
微管特异性药物
◆秋水仙素(colchicine) 阻断微管蛋 白组装成微管，可破坏纺锤体结构。 ◆紫杉酚(taxol)能促进微管的装配, 并使已形成的微管稳定。
◆为行使正常的微管功能,微管动力学 不稳定性是其功能正常发挥的基础。
微管组织中心(MTOC)
◆概念：
◆常见微管组织中心 ◆中心体(centrosome) ◆基体(basal body) 微管在生理状态或实验处理解聚
后重新装配的发生处称为微管组织中心(microtubule organizing center, MTOC)。 常见微管组织中心
◆间期细胞MTOC：? 中心体(动态微管)
◆分裂细胞MTOC：?有丝分裂纺锤体极(动态微管) ◆鞭毛纤毛细胞MTOC：?基体(永久性结构)
中心体(centrosome)
·中心体(centrosome)结构 ·中心体复制周期 ·γ管蛋白：位于中心体周围的基质中，环形 结构，结构稳定，为αβ微管蛋白二聚体提 供起始装配位点，所以又叫成核位点
基体(basal body)
·位于鞭毛和纤毛根部的类似结构称为基体（basal body ） ·中心粒和基体均具有自我复制性质
微管功能
◆维持细胞形态 ◆细胞内物质的运输 ◆细胞器的定位
◆鞭毛(flagella)运动和纤毛(cilia)运动 ◆纺锤体与染色体运动
维持细胞形态
用秋水仙素处理细胞破坏微管,导致细胞 变圆,说明微管对维持细胞的不对称形状是重要 的。对于细胞突起部分,如纤毛、鞭毛、轴突的 形成和维持, 微管亦起关键作用。
细胞内物质的运输
真核细胞内部是高度区域化的体系, 细胞中合成的物质、一些细胞器等必须经过细胞内运输过程。这种运输过程与细胞骨架体系中的微管及其Motor protein有关。
·Motor proteins ·神经元轴突运输的类型及运输模式 ·色素颗粒的运输
Motor proteins
目前已鉴定的Motor proteins多达数十种。根据其 结合的骨架纤维以及运动方向和携带的转运物不同而分 为不同类型。胞质中微管motor protein分为两大类：
驱动蛋白(kinesin):通常朝微管的正极方向运动
动力蛋白(cytoplasmic dynein)：朝微管的负极运动 Kinesin与Dynein的分子结构
Kinesin与Dynein的运输方式
鞭毛(flagella)运动和纤毛(cilia)运动
·纤毛和鞭毛的运动形式 ·纤毛与鞭毛的结构 ·纤毛运动机制
三、中间纤维（intermediate filament,IF)
10nm纤维,因其直径介于肌粗丝和细丝之间, 故被命名为中间纤维。IF几乎分布于所有动物细胞，往往形成一个网络结构，特别是在需要承受机械压力的细胞中含量相当丰富。如上皮细胞中。除了胞质中，在内核膜下的核纤层也属于IF。 ●中间纤维的装配
●中间纤维的成分与分布
●中间纤维结合蛋白（ IFAP ）及其判定标准 ●中间纤维的功能
中间纤维的装配
◆中间纤维装配过程
◆IF装配与MF,MT装配相比，有以下几个特点：
·IF装配的单体是纤维状蛋白(MF,MT的单体呈球形)； ·反向平行的四聚体导致IF不具有极性； ·IF在体外装配时不需要核苷酸或结合蛋白的辅助， 在体内装配后，细胞中几乎不存在IF单体(但IF的存在 形式也可以受到细胞调节，如核纤层的装配与解聚)。
中间纤维的成分与分布
IF成分比MF,MT复杂，具有组织特异性。
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细胞生物学(翟中和)笔记
