目录 细胞运动的形式 细胞运动的机制与实例重点动力蛋白介导细胞运动的机制纤毛和鞭毛的运动机制染色体分离肌肉收缩 细胞运动的调节 细胞运动与医学细胞骨架微管：微管蛋白构成微丝：肌动蛋白构成微管构成的细胞结构鞭毛和纤毛9×2+2中心粒：9×3+0微丝构成的细胞结构微绒毛肌纤维第一节细胞运动的形式细胞运动的形式 一、细胞的位置移动 1.纤毛运动 1.鞭毛运动 2.阿米巴样运动 3.褶皱运动细胞运动的形式 二、细胞的形态改变 三、细胞内的运动细胞质流动细胞器及内含物自发连续运动膜泡运输物质运输染色体的分离第二节细胞运动的机制与实例 细胞运动机制 1、动力蛋白水解ATP获得能量，沿着微管或微丝移动 2、由于微管蛋白或肌动蛋白聚合、组装成束状或网络引起细胞运动一动力蛋白与微丝有关的动力蛋白：肌球蛋白一动力蛋白与微管有关的动力蛋白：驱动蛋白和动位蛋白 驱动蛋白沿着微管（+）移动 动位蛋白沿着微管（-）移动 驱动蛋白沿着微管进行膜泡的运输一动力蛋白二、动力蛋白介导细胞运动的机制以肌球蛋白为例：肌球蛋白的头部随着ATP的结合和水解不断产生构型的变化，从而引起在微丝上的移动。水解一分子ATP引发肌球蛋白的一个运动周期。QUICK运动机制：*在滑动模型中，肌球蛋白沿着肌动蛋白纤维行走。然而，行走所产生的结果要根据肌球蛋白或肌动蛋白是如何锚定而定。例如，在双极性的肌球蛋白纤维中，肌球蛋白的头部是紧紧锚定在粗纤维骨架上的，由于粗纤维的两端都有头部，运动的结果引起肌动蛋白纤维向中间移动，这就产生收缩。如果是一个肌球蛋白Ⅰ分子，它的尾部同膜运输小泡结合，肌球蛋白同肌动蛋白之间的作用引起的移动正是对小泡的运输。二、动力蛋白介导细胞运动的机制 在初始状态下，肌球蛋白与肌动蛋白紧密结合，此时ATP位点是空的 当结合ATP后，肌球蛋白头部的肌动蛋白结合位点开放，头部从肌球蛋白丝解离。 ATP水解成ADP和Pi，ATP结合位点关闭，引起肌球蛋白头部变构弯曲。 变构的肌球蛋白头部结合到新的肌动蛋白亚基上，这时结合不牢固，随后Pi从ATP结合位点释放出来，结合变得十分牢固，随后肌球蛋白头部的构象恢复，带动颈部和尾部朝向肌动蛋白丝的+端移动 ADP释放，肌球蛋白恢复初始状态三、纤毛和鞭毛的运动机制纤毛和鞭毛的运动机制 1、二联管间滑动 接触：动力蛋白臂头部携带上一次ATP水解产物ADP+Pi与相邻二联管的B管接触。 做功：动力蛋白臂头部释放ADP+Pi，引起头部与二联管间角度改变，同时推动相邻二联管滑动。 分离：动力蛋白臂头部与新的ATP结合，引起头部与B管的分离。 复原：ATP水解为ADP+Pi，动力蛋白臂角度复原。然后再与相邻二联管B管上另一位点结合，开始又一作功过程。 动力蛋白臂这种随着ATP水解而发生的角度变化，将化学能转变成机械能，推动二联管间的滑动。纤毛和鞭毛的运动机制 2.弯曲运动 连接丝、辐条、中央单管及中央鞘将滑动转换成弯曲运动。 鞭毛和纤毛中9组二联管被连接丝捆成一体，由于连接丝具有很强的弹性，易于弯曲的发生，又能限制二联管间的过度滑动，保持9组二联管为一体。 鞭毛和纤毛运动所需要的ATP，是靠分布在其基体附近的线粒体提供的。纤毛和鞭毛的运动机制五、染色体分离 一.有丝分裂器 二.有丝分裂器的组装 三.染色体分离 四.胞质分裂 星体染色体分离微管的聚合和解聚造成的染色体分离胞质分裂微丝形成收缩环六、肌肉收缩 骨骼肌的主要成份是肌原纤维。 粗肌丝：肌球蛋白细肌丝：肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白肌原纤维上整齐排列着许多明暗相间的带。明带：I带；暗带：A带；明带中央暗线：Z线。相邻的Z线之间：肌小节。暗带中央亮带：H带。H带中央暗线，M线。 *肌原纤维上整齐排列着许多明暗相间的带。明的称为明带，又称I带；暗的称为暗带，又称为A带。在明带中央有一条暗线，称为Z线。两条相邻的Z线之间为一个结构单位，称肌小节(sarcomere)。在暗带中央有一条亮带，称H带。H带中央有一条暗线，称M线。肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组成。粗肌丝由肌球蛋白(myosin)组成。细肌丝直径约5nm，由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白组成，又称肌动蛋白丝。一、肌原纤维和肌小节肌纤维电镜照片肌肉收缩 肌细胞的收缩机制可用滑动丝模型(slidingfilamentmodel)来解释。1954年由Huxley提出，认为肌细胞收缩是由于粗肌丝与细肌丝之间相互滑动的结果。 粗肌丝可伸出横桥与邻近的细肌丝连接。在肌细胞收缩时，横桥可推动肌动蛋白丝(细丝)和肌球蛋白丝(粗丝)的滑行。肌肉收缩受钙离子调节Ca2+与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型改变原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点横桥与结合位点结合分解ATP释放能量横桥摆动牵拉细肌丝朝肌节中央滑行肌节缩短引起肌细胞收缩肌丝滑行*原肌球蛋白与肌动蛋白结合，位于肌动蛋白双螺旋的沟中，主要作用是加强和稳定肌动蛋白丝，抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合。Ca与肌钙蛋白结合，暴露出肌动蛋白上与肌球蛋白结合的位点，肌肉收缩。肌肉收缩肌肉收缩七、成纤维细胞的运动第三节细胞运动的调节秋水仙素，长春新碱可抑制微管聚合;紫杉酚,抑制微管解聚细胞松驰素抑制微丝聚合；鬼笔环肽使纤维稳定第四节细胞运动与医学 原发性纤毛运动障碍（PCD）课堂小结 微管的功能1.维持细胞形态2.参与细胞运动：微管的聚合与解聚参与染色体在细胞内的运动；微管的聚合与解聚参与鞭毛和纤毛的摆动所驱动的细胞运动3.参与细胞内的物质运输 微丝的功能1.参与肌肉收缩2.参与胞质分裂：收缩环 有丝分裂器*在滑动模型中，肌球蛋白沿着肌动蛋白纤维行走。然而，行走所产生的结果要根据肌球蛋白或肌动蛋白是如何锚定而定。例如，在双极性的肌球蛋白纤维中，肌球蛋白的头部是紧紧锚定在粗纤维骨架上的，由于粗纤维的两端都有头部，运动的结果引起肌动蛋白纤维向中间移动，这就产生收缩。如果是一个肌球蛋白Ⅰ分子，它的尾部同膜运输小泡结合，肌球蛋白同肌动蛋白之间的作用引起的移动正是对小泡的运输。*肌原纤维上整齐排列着许多明暗相间的带。明的称为明带，又称I带；暗的称为暗带，又称为A带。在明带中央有一条暗线，称为Z线。两条相邻的Z线之间为一个结构单位，称肌小节(sarcomere)。在暗带中央有一条亮带，称H带。H带中央有一条暗线，称M线。肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组成。粗肌丝由肌球蛋白(myosin)组成。细肌丝直径约5nm，由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白组成，又称肌动蛋白丝。*原肌球蛋白与肌动蛋白结合，位于肌动蛋白双螺旋的沟中，主要作用是加强和稳定肌动蛋白丝，抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合。Ca与肌钙蛋白结合，暴露出肌动蛋白上与肌球蛋白结合的位点，肌肉收缩。
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