当前课程知识点:普通生物学 > 第一章 细胞生物学基础 > 第三节 真核细胞的结构 > 1.3.4 细胞骨架——微丝
肌纤维收缩
我们看到的植物的叶片
通常都是伸展开来的
它为什么能伸展呢
因为有叶脉支撑
在真核细胞内
也存在这样的
类似的支撑结构
来维持细胞的形态
这样的结构特称为细胞骨架
如何知道细胞内存在细胞骨架呢
用电镜观察
经过非离子去垢剂
处理后的细胞
可以看到纤维状的网络结构
也可以通过荧光标记的方法
显示细胞骨架
目前已知组成细胞骨架的
蛋白质纤维主要有三种
微丝也叫肌动蛋白丝
微管以及中间纤维丝
这张照片是
是用荧光标记法
显示的动物细胞内两种细胞骨架
其中绿色代表微管
红色代表微丝
这是三种细胞骨架
在细胞中的分布模式图
其中墨绿色代表微管
浅绿色代表肌动蛋白丝
棕色代表中间纤维丝
我们首先介绍微丝的结构与功能
微丝又称为肌动蛋白丝
存在于所有真核细胞中
微丝的主要结构成分
是肌动蛋白
在电镜下观察到的微丝
是一条实心的链状结构
直径大约是7nm它是由肌动蛋白单体组装而成
从外观上看
整根微丝类似于由两股纤维
以右手螺旋形式盘绕而成
微丝网络的空间结构与功能
主要取决于与之相结合的微丝结合蛋白
在不同的细胞内
甚至在同一细胞的不同部位
不同的微丝结合蛋白
就赋予微丝网络不同的结构特征和功能
微丝在细胞中的分布
主要有以下几个区域
第一是微绒毛 第二是细胞皮层第三是细胞基质
第四是胞质分裂环
我们先来看微绒毛
在小肠上皮细胞的游离面
会伸出许多指状突起
这种指状的突起就称为微绒毛
这个微绒毛的作用是什么呢
很显然是为了扩大小肠上皮的表面积
或许大家都知道
小肠是消化与吸收的主要场所
表面积扩大之后
无疑也可以大大的提高
消化与吸收的效率
微绒毛的轴心是一束
平行排列的微丝
它的作用
就是维持和支撑微绒毛的形态
微丝当中是没有肌球蛋白的
所以它没有收缩的功能
这是微丝的第一个分布区域
它构成了微绒毛的轴心
第二个分布区域
是在细胞的皮层
哪些区域属于细胞的皮层呢
紧贴着细胞质膜的细胞质区域
常被称为皮层
其实细胞内大部分微丝
都集中在皮层
例如移动细胞的前端
伸出的片状或指状突起中
都有微丝存在
细胞的多种运动
如变形虫的伪足运动
胞质环流等
都与皮层内肌动蛋白的
溶胶-凝胶态的转化有关
另外在相邻的小肠上
皮细胞之间
存在多种细胞连接方式
其中有一种称为
黏着带的锚定连接方式
就是与肌动蛋白纤维束也就是微丝束相连的
这些微丝是平行排列的
而且有肌球蛋白与之结合
二者之间能够产生相对运动
会导致微丝收缩
从这张图可以看出
微丝既存在于微绒毛中
也分布于皮层中与黏着带相连
第三个分布区域是细胞质基质中
在体外培养的细胞内
存在大量成束排列的微丝
这种微丝束也称为应力纤维
可能在细胞形态发生
细胞分化和组织建成方面
发挥重要作用
第四个分布区域是胞质分裂环
在细胞进行有丝分裂的末期
在即将分裂的两个子细胞之间
会先形成分裂沟
在分裂沟的质膜内侧
会形成一个收缩环
这个收缩环是由大量平行排列的
肌动蛋白丝和肌球蛋白丝组成
肌球蛋白与肌动蛋白之间相对滑动
导致收缩环收缩
两个子细胞就被分开了
除了以上这些区域之外
肌动蛋白丝还存在于肌细胞中
肌动蛋白占肌细胞总蛋白质量的10%
在肌细胞中
肌动蛋白作为肌球蛋白的运动轨道
二者之间的相对滑动
就导致肌纤维的收缩
具体的细节
我们将在马达蛋白一节再作介绍
总结一下
肌动蛋白丝的功能
主要有以下几个方面
维持细胞形态
改变细胞形态与细胞迁移
细胞质分裂
胞内物质运输
-绪论
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