微專題——細胞骨架

2021-01-17 多聚核糖體工作室

細胞骨架是指真核細胞中的蛋白纖維網架體系(微管、微絲及中間纖維組成的體系),其成分是蛋白質。它所組成的結構體系稱為「細胞骨架系統」,與細胞內的遺傳系統、生物膜系統、並稱「細胞內的三大系統」。

    原生動物變形蟲在固體表面移動時,向前伸出一個或多個偽足,實質上是依靠微絲的肌動蛋白和肌球蛋白聚合體之間的滑動來實現的。如果變形蟲經細胞鬆弛素B處理,即可中止原生質流動和偽足的擴展。高等動物中的白細胞和巨噬細胞運動也與上述變形蟲運動相似。

     動物有絲分裂過程中可明顯見到短筒狀互成直角的中心粒(由9對三聯微管組成),成對中心粒進行自我複製,向細胞兩極移動,與紡錘絲相連,牽引染色體運動。   植物細胞有絲分裂過程中,雖然沒有中心粒,但有中心粒外周物質。因此,分裂時同樣能形成紡錘體,從而牽引染色體運動。如果用秋水仙素處理,可抑制和破壞紡錘體形成,阻止染色體運動。所以染色體運動和細胞分裂也受微管控制。

在動物細胞有絲分裂末期,縊縮環緊縮的形成是微絲引起的。實驗上使用細胞鬆弛素B處理海生動物的受精卵,發現卵裂受到嚴重影響,胞質不能分裂,出現了卵裂球多核現象。這是由於細胞鬆弛素B破壞微絲,導致卵裂溝與分裂面之間不能形成縊縮環,胞質不能分裂,於是出現了多核現象。

原生動物和低等植物的鞭毛、纖毛,都是由微管有規則地組成的複合物。


專題練習

1.有關"骨架"的描述錯誤的是

A.  有機物的骨架是碳骨架

B.生物膜的基本骨架是磷脂雙分子層

C. 磷酸和脫氧核糖交替連接形成DNA的外側骨架

D.細胞骨架的成分是蛋白質和磷脂

2.有關細胞內囊泡運輸的敘述正確的是

A.細胞核內的RNA通過囊泡運輸到細胞質

B.蛋白質類的激素經囊泡運輸分泌到細胞外

C. 細胞器之間都能通過囊泡進行物質運輸

D. 囊泡運輸依賴膜的流動性且不消耗能量

3.三科學家因研究揭示「囊泡轉運」的奧秘而獲2013諾貝爾生理學或醫學獎.細胞內部產生的蛋白質被包裹於膜泡形成囊泡,囊泡被分成披網格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三種類型.三種囊泡介導不同途徑的運輸,分工井井有條,在正確的時間把正確的細胞「貨物」運送到正確的目的地.據如圖回答問題(括號填字母,橫線上填文字)

(1)囊泡的膜與其他生物膜的成分相似,它們的主要成分是______;由如圖可知,細胞內囊泡能夠通過______的方式脫離轉運起點、通過膜融合的方式歸併到轉運終點; COPⅡ與結構C的融合體現了生物膜在結構上具有______.

(2)COPI被膜小泡則主要介導蛋白質從______運回______.
(3)囊泡能特異性地識別目標膜,如運輸______ (填物質)囊泡能把「貨物」從C轉運到溶酶體D,溶酶體作用是______.

(4)為了確定參與膜泡運輸的基因(sec基因),科學家篩選了兩種酵母突變體,這兩種突變體與野生型酵母電鏡照片差異如下:

酵母突變體

與野生型酵母電鏡照片的差異

sec12基因突變體

突變體細胞內內質網特別大

sec17基因突變體

突變體細胞內,尤其是內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡


據此推測,sec12基因編碼的蛋白質的功能是與______的形成有關.sec17基因編碼的蛋白質的功能是______.

4.2013年諾貝爾生理醫學獎授予了發現囊泡運輸調控機制的三位科學家.下圖是囊泡膜與靶膜融合過程示意圖,請回答下列問題.

1)囊泡是由單層膜所包裹的膜性結構,其基本支架是_______。細胞膜、細胞器膜和核膜等共同構成_______。系統,這些膜的功能不盡相同,從組成成分分析,其主要原因是_______不同.
(2)由圖可知,囊泡上有一個特殊的V-SNARE蛋白,它與靶膜上的_____蛋白結合形成穩定的結構後,囊泡和靶膜才能融合,從而將物質準確地運送到相應的位點,這說明膜融合具有_____性,這過程還需要圖中的_____提供.
(3)漿細胞在分泌抗體的過程中,參與囊泡運輸的細胞結構依次是_________

(4)研究表明硒對線粒體膜有穩定作用,當缺硒時下列細胞中最易受損的是_____  (填序號).①脂肪細胞②淋巴細胞③心肌細胞④口腔上皮細胞.


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