細胞骨格 繊維状構造をつくるタンパク質 3種類存在 大きさと形状で区別 微小繊維(直径5-8nm) 微小管(25nm) 中間径繊維(8-10nm) 重合・脱重合繰り返し 網目構造形成 細胞形態維持、細胞運動、細胞内輸送 細胞骨格-2 ATPを加水分解するタンパク質が結合 ATPのエネルギーを使い構造変化を起こす一 群のタンパク =モータータンパク →運動おこなう構造 筋収縮、繊毛運動 微小繊維(ミクロフィラメン ト) 球状タンパク質・アクチン らせん状に重合 アミノ酸374個 モータータンパク質のレールの役割 細胞のアメーバー運動 アクチン繊維・ミオシン繊維 ミオシン 2つの頭を持つ 長い尾部をもつ2つの重鎖 頭部にある4つの軽鎖 計 6つのポリペプチドからなる 頭部にATPase活性とアクチン結合能 筋収縮のエネルギー ATPから 骨格筋の構造 筋肉細胞 = 筋繊維 筋繊維 束になって 筋肉 両端が腱で骨に結合 光学顕微鏡観察 横紋の存在 横紋筋 筋原繊維は筋節の繰り返し 暗いA帯 と 明るい I帯 横紋の原因 I帯にはIフィラメント H帯にはAフィラメント A帯にはAフィラメントとIフィラメント Aフィラメントはミオシン Iフィラメントはアクチン 骨格筋収縮のメカニズム 顕微鏡観察 I帯の長さ A帯の長さ 変化 変化なし 収縮 時:Iフィラメント H帯に滑り込む 滑り込み モデル 筋収縮 分子レベルで理解 ミオシンのヘッド 首振り Iフィラメントたぐり寄せる ATPなし:ミオシンはアクチンに強く結合 死後硬直と同じ ATP存在時:ミオシンはアクチンフィラメントから離れる アクチンフィラメントから離れる ATP分解 メントの別の場所に結合 アクチンフィラ 筋収縮とCa2+イオン 骨格筋の細胞内Ca2+イオン 10-6M以上 収縮始まる 平 時は筋小胞体により10-6M以下に保たれる カルシウム結合タンパク トロポニン(3つの複合体T、I、Cからなる) 収縮の引き金 Ca2+イオン Ca2+イオン:トロポニンCに結合 トロポミオシンの位置がずれる アクチンフィラメント上を移動できる 心筋と平滑筋 内蔵を構成する筋肉(⇆骨格筋) Ca2+イオンによる収縮 心筋 アドレナリンによるCa2+イオン流入 平滑筋 カルモジュリンがCa2+イオン受け取り →ミオシン軽鎖キナーゼ活性化 リン酸化 → アクチンフィラメントと結合 収縮 微小管の構造 球状タンパク質=チューブリン(直径4nm)13分子 リング状に配列 縦に連なる管を形成(直径 25 nm) ヘテロ二量体が縦方向に重合:プロトフィラメント 細胞内微小管 ほとんど単純な管 (シングレット微小管) ダブレット微小管 A 管と B管 A管 13本のプロトフィラメント 管 A管に融合して10本のプロトフィラメント トリプレット微小管 さらに10本の微小管がダブレットのB管に融合 重合中心=中心体から延びる B
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