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1.3.7 马达蛋白在线视频

1.3.7 马达蛋白

下一节:1.3.8 细胞核与染色质

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1.3.7 马达蛋白课程教案、知识点、字幕

在真核细胞内

有些生物大分子的合成部位

与行使功能的部位往往是不同的

那么 在细胞内部必然存在

某种精细的转运系统

与分选机制

这种转运系统与细胞骨架相关

在光学显微镜下观察活细胞

经常可以看到许多细胞器

或小泡在细胞质中定向运动

甚至可以看到 在一根微管上

有膜状细胞器向不同的方向移动

如果用破坏微管

或抑制ATP酶活性的药物处理细胞

这种膜泡运输过程就会停止

这说明什么呢

说明这种依赖于微管的膜泡运输

是一个耗能的过程

这种运送膜状细胞器的蛋白质

被称为马达蛋白

马达蛋白可以利用

水解ATP产生的能量

沿着微管或微丝等细胞骨架

进行胞内运输

在细胞内参与

物质运输的马达蛋白有2类

一类沿微丝运动的肌球蛋白

另一类是沿微管运动的

驱动蛋白和动力蛋白

通常情况下马达蛋白有两个结构域

一个呢

是与微丝或微管结合的马达结构域

另一个呢

是与膜性细胞器或大分子复合物

特异性结合的“货物”结构域

马达蛋白的动力来源

是ATP水解所提供的能量

它可以将化学能转变成机械能

结果马达蛋白就沿着微丝

或微管有规律地移动

完成运送“货物”的功能

现在让我们先来看一看

依赖于微丝的马达蛋白 肌球蛋白

肌球蛋白通常有3个功能结构域

马达结构域 调控结构域和尾部结构域

这是肌球蛋白的结构示意图

其中马达结构域位于球形的头部

包含一个肌动蛋白亚基的结合位点

和ATP结合位点

这个ATP结合位点具有ATP酶的活性

与ATP结合之后就能够催化ATP水解

并将ATP水解释放的化学能

转变成机械能

由于肌球蛋白沿着微丝的运动

是与肌纤维的收缩联系在一起的

所以有必要先介绍肌纤维的结构

肌纤维也就是骨骼肌细胞

它是由数百条

肌原纤维组成的一个集合束

每根肌原纤维是由多个肌节

呈线性重复排列

每个肌节就是一个收缩单元

表现出了特征性的带型

肌原纤维的带状条纹

是由粗肌丝和细肌丝纤维

有序组装而成

其中粗肌丝在这张图中是绿色表示的

是由Ⅱ型肌球蛋白组装而成

细肌丝的主要成分是肌动蛋白

用红色显示

另外还包含有

原肌球蛋白和肌钙蛋白

肌纤维的收缩

就是粗肌丝与细肌丝之间

相对滑动结果

这是由Ⅱ型肌球蛋白组装而成的

粗肌丝的示意图

可以看到

肌球蛋白的头部

突出于粗肌丝的表面

它可以与细肌丝上的

肌动蛋白亚基相结合

肌球蛋白的尾部结构域相互作用

而组装成粗肌丝

这张图片显示了

粗肌丝的头部与细肌丝结合之后

导致粗细肌丝之间

相对滑动的示意图

那么 肌纤维是如何收缩的呢

按照肌丝滑行的学说

肌纤维的缩短

是粗肌丝与细肌丝相对运动的结果

当肌球蛋白头部的

马达结构域上没有结合ATP时

这个马达结构域就与细肌丝紧密结合

并呈僵直状态

当ATP结合到肌球蛋白的头部时

会引起马达结构域与细肌丝分离

同时ATP酶被激活

随后将ATP水解成

ADP和一个磷酸根离子

但水解产物

依然与肌球蛋白结合

获得能量之后

肌球蛋白的头部构象发生改变

向细肌丝的正极端抬升

在钙离子存在的条件下

肌球蛋白头部

与细肌丝正极端的

肌动蛋白亚基结合

接着磷酸根释放

肌球蛋白颈部结构域

发生构象改变

导致肌球蛋白的头部结构域

与细肌丝的角度发生改变

拉动细肌丝

引起细肌丝 相对于粗肌丝的滑动

接着ADP释放

肌球蛋白头部结构域

与细肌丝之间

又回到僵直的紧密结合状态

如果体系中仍然存在高浓度的钙离子

肌球蛋白将继续下一个周期

沿着细肌丝滑动

从而导致肌纤维的收缩

刚才我们介绍了

依赖于微丝的马达蛋白肌球蛋白

现在我们再来介绍

依赖于微管的马达蛋白

这些马达蛋白通常是与

细胞内的物质运输

和细胞的运动相关

细胞内依赖于

微管的马达蛋白主要有两类

第一类是驱动蛋白

第二类是胞质动力蛋白

它们的共同特征是

都是二聚体

有两个球状的头部

头部的马达结构域

有两个重要的功能位点

一个是ATP结合位点

另一个是微管的结合位点

而它的尾部结构域可以识别

并结合不同的细胞装置

或者是大分子的物质

由此就决定了不同的马达蛋白

所运送的货物的差异

它们都是利用ATP水解释放的能量

沿着微管运送货物

其中驱动蛋白

可运送各种膜性细胞器

或者大分子物质

而胞质动力蛋白

被认为与溶酶体 高尔基体

及其他一些膜泡的运输有关

另外胞质动力蛋白

是已知马达蛋白中最大

移动速度最快的成员

以神经元轴突为例

神经递质小泡的运送

就是由动力蛋白完成的

从这张示意图中可以看到

动力蛋白它可以沿着

轴突中的轴丝微管移动

将神经元分泌的神经递质小泡

运送到轴突的末梢

或者也可以向相反的方向运送

总之微管提供了

细胞内物质运输的通道

驱动蛋白或胞质动力蛋白

利用其球形的头部在微管上移动

其尾部就决定了

运送“货物”的种类

普通生物学课程列表:

绪论——走进生命科学

-绪论

--绪论

-人物访谈——走进精准医学

--第一节 什么是精准医学

--第二节 精准医学用于临床应具备哪些条件

--第三节 精准医学的临床应用实例

--第四节 给医学生的建议

--第五节 精准医学的发展展望

第一章 细胞生物学基础

-第一节 细胞概述

--1.1.1 细胞的基本特征

--1.1.2 原核生物与真核生物的区别

-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述

-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

--1.2.1 质膜的结构与基本成分

--1.2.2 质膜的基本特征及功能

--1.2.3 膜转运蛋白

--1.2.4 小分子物质的跨膜运输

--1.2.5 细胞连接

-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

-第三节 真核细胞的结构

--1.3.1 线粒体和叶绿体

--1.3.2 细胞的内膜系统

--1.3.3 过氧化物酶体

--1.3.4 细胞骨架——微丝

--1.3.5 细胞骨架——微管

--1.3.6 细胞骨架——中间丝

--1.3.7 马达蛋白

--1.3.8 细胞核与染色质

--1.3.9 核糖体

-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构

-第四节 细胞的能量代谢

--1.4.1 能量货币ATP

--1.4.2 细胞是如何获得能量的

--1.4.3 糖酵解与柠檬酸循环

--1.4.4 电子传递与氧化磷酸化

--1.4.5 乙醇发酵与乳酸发酵

--1.4.6 营养物质的分解与代谢

--1.4.7 叶绿体与光系统

--1.4.8 光反应

--1.4.9 固碳反应

--1.4.10 C4途径与CAM途径

-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢

-第五节 细胞的分裂与分化

--1.5.1 细胞周期概述

--1.5.2 细胞周期调控的分子机制

--1.5.3 有丝分裂

--1.5.4 减数分裂

--1.5.5细胞分化与细胞全能性

--1.5.6细胞死亡

-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化

第二章 分子生物学基础

-第一节 遗传的分子基础

--2.1.1 DNA的发现历史

--2.1.2 DNA的结构

--2.1.3 DNA的复制

--2.1.4 端粒及端粒酶

--2.1.5 蛋白质是表型的分子基础

--2.1.6 RNA的分子构成与功能

--2.1.7 DNA的转录

--2.1.8 遗传密码的破解

--2.1.9 遗传信息的翻译

--2.1.10 中心法则

--2.1.11 基因的突变

-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础

-第二节 基因的表达调控

--2.2.1 原核生物的基因表达调控

--2.2.2 真核生物的基因表达调控

--2.2.3 染色质的结构影响基因的转录

--2.2.4 蛋白质的组装调控基因的转录

--2.2..5 RNA转录后的加工

-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控

-第三节 生物技术及其应用

--2.3.1 核酸的分子杂交

--2.3.2 DNA芯片技术

--2.3.3 聚合酶链式反应

--2.3.4 DNA凝胶电泳

--2.3.5 DNA重组技术

--2.3.6 基因工程技术的应用

-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用

-第四节 人类基因组及其遗传疾病

--2.4.1 DNA测序技术

--2.4.2 第三代DNA测序技术

--2.4.3 人类基因组及其应用

--2.4.4 人类的遗传性疾病

--2.4.5 癌基因与恶性肿瘤

-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病

第三章 高等植物体的结构与功能

-第一节 高等植物体的细胞与组织

--3.1.1 初生壁

--3.1.2 次生壁

--3.1.3 与细胞壁相关的结构

--3.1.4 质体与液泡

--3.1.5 组织与组织系统

--3.1.6 分生组织

--3.1.7 表皮与周皮

--3.1.8 维管组织

--3.1.9 基本组织系统

-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织

-第二节 植物的生长

--3.2.1 种子的萌发与幼苗的生长

--3.2.2 根的初生生长

--3.2.3 根的初生结构

--3.2.4 侧根的发生

--3.2.5 根的次生生长及其结构

--3.2.6 茎的初生生长及其结构

--3.2.7 茎的次生生长及其结构

--3.2.8 周皮与树皮

--3.2.9 年轮是如何产生的

--3.2.10 茎的初生组织与次生组织之间的关系

-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长

-第三节 植物的生殖和发育

--3.3.1 植物的繁殖类型

--3.3.2 世代交替

--3.3.3 花的组成与基本结构

--3.3.4 花各部分结构的多样性

--3.3.5 花药的发育

--3.3.6 胚珠的发育

--3.3.7 开花与传粉

--3.3.8 花粉萌发和受精

--3.3.9 果实和种子的形成与传播方式

--3.3.10 被子植物生活史总结

-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育

-第四节 植物的营养与运输

--3.4.1 植物叶片的结构

--3.4.2 气孔运动的调节

--3.4.3 植物的矿质营养

--3.4.4 根系是如何吸水的?

--3.4.5 水分在植物体内的运输

--3.4.6 矿质元素的运输

--3.4.7 有机物运输的经典实验

--3.4.8 有机物质的运输

--3.4.9 植物的营养适应-食虫植物

--3.4.10 植物的营养适应-氮元素的利用

--3.4.11 植物的营养适应-寄生植物

--3.4.12 植物的营养适应-菌根

-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输

-第五节 植物生长发育的调控

--3.5.1 植物激素概述

--3.5.2 生长素

--3.5.3 生长素的作用机制

--3.5.4 赤霉素

--3.5.5 细胞分裂素

--3.5.6 乙烯

--3.5.7 脱落酸

--3.5.8 激素间的相互作用

--3.5.9 光周期现象

--3.5.10 光敏色素

--3.5.11 植物对植食性动物和病菌的防御

-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控

第四章 高等动物体的结构与功能

-第一节 动物的组织

--4.1.1 上皮组织

--4.1.2 疏松结缔组织

--4.1.3 致密结缔组织

--4.1.4 脂肪组织

--4.1.5 软骨

--4.1.6 硬骨

--4.1.7 血液

--4.1.8 结缔组织总结

--4.1.9 肌肉组织

--4.1.10 神经组织

--4.1.11 组织器官系统

-第一节 动物的组织--作业

-第二节 消化系统

--4.2.1 营养素及其消化和吸收

--4.2.2 人体消化系统的组成

--4.2.3 口腔和食管

--4.2.4 胃壁的结构

--4.2.5 胃的消化功能

--4.2.6 胃溃疡

--4.2.7 小肠的组织结构

--4.2.8 小肠消化液的组成及其功能

--4.2.9 营养物质的消化和吸收

--4.2.10 大肠的结构与功能

--4.2.11 肝脏和胰腺

--4.2.12 脊椎动物消化管的结构与功能适应

-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统

-第三节 呼吸系统

--4.3.1 呼吸系统的演化

--4.3.2 人的呼吸系统的结构与功能

--4.3.3 呼吸运动

--4.3.4 气体的交换

--4.3.5 氧气和二氧化碳的运输

--4.3.6 呼吸运动的调节

-第三节 呼吸系统--作业

-第四节 循环系统

--4.4.1 动物循环系统的演化

--4.4.2 血管的结构

--4.4.3 心脏的结构与血液循环

--4.4.4 心动周期

--4.4.5 心脏的传导系统

--4.4.6 动脉血压的形成

--4.4.7 输血与血型

--4.4.8 组织液的形成

--4.4.9 淋巴系

--4.4.10 常见心脑血管疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统

-第五节 内环境的控制

--4.5.1 动物排泄系统的演化

--4.5.2 内环境与稳态

--4.5.3 体温调节

--4.5.4 渗透调节与排泄

--4.5.5 人的泌尿系统的组成与功能

--4.5.6 原尿是如何生成的

--4.5.7 肾小管与集合管的重吸收

--4.5.8 肾小管与集合管的分泌作用

--4.5.9 尿液的浓缩

--4.5.10 尿液生成的总结

--4.5.11 肾脏对机体酸碱平衡的调节

--4.5.12 血压与血量的调节

--4.5.13 透过尿液分析检查疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制

-第六节 内分泌系统

--4.6.1 体液调节概述

--4.6.2 激素的作用机制

--4.6.3 内分泌系统与神经系统的联系

--4.6.4 激素分泌的调节

--4.6.5 神经垂体的内分泌功能

--4.6.6 腺垂体的内分泌功能

--4.6.7 生长激素的功能

--4.6.8 甲状腺调节代谢与发育

--4.6.9 甲状旁腺的功能

--4.6.10 胰岛素和胰高血糖素激素

--4.6.11 肾上腺皮质的内分泌功能

--4.6.12 肾上腺髓质的内分泌功能

-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统

-第七节 神经系统与神经调节

--4.7.1 静息电位

--4.7.2 动作电位

--4.7.3 神经冲动是如何传播的

--4.7.4 突触如何传递神经信号

--4.7.5 毒品为什么具有成瘾性

--4.7.6 反射与反射弧

--4.7.7 脑的结构与功能

--4.7.8 脊髓的结构与功能

--4.7.9 周围神经系统

--4.7.10 躯体运动神经与内脏神经的区别

--4.7.11 交感神经与副交感神经的作用

--4.7.12 中枢神经对内脏活动的调节

--4.7.13 神经系统的演化

-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节

-第八节 生殖与胚胎发育

--4.8.1 精子的形态及发生

--4.8.2 卵子的发生

--4.8.3 卵子的发生受激素的调控

--4.8.4 生育的控制

--4.8.5 卵巢的周期性变化

--4.8.6 子宫的周期性变化

--4.8.7 海胆的受精过程

--4.8.8 哺乳动物的受精过程

--4.8.9 文昌鱼的胚胎发育

--4.8.10 两栖类的早期胚胎发育

--4.8.11 哺乳动物的胚胎发育

--4.8.12 羊膜是如何产生的

--4.8.13 人的胚胎发育

-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育

期中考试

-2020年秋季学期普通生物学期中考试

1.3.7 马达蛋白笔记与讨论

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