第七章 细胞运动
大纲要求
1．掌握细胞的各种运动形式。
2．掌握细胞运动的机制。
3．了解细胞骨架异常与某些疾病的关系。
重点和难点
1．重点：细胞的各种运动形式。
2．难点：细胞运动的机制。
内容精要
一、细胞的运动形式
1．细胞位置的移动：纤毛、鞭毛的摆动，阿米巴运动，皱褶运动。
2．细胞形态的改变。
3．细胞内运动：细胞质流动，膜泡运输，物质运输，染色体分离。
二、细胞的运动机制
1．动力蛋白的类型和运动方向见下表：
2．运动机制
（1）肌肉的运动机制：在Ca2＋的调节下，ATP提供能量，肌动蛋白与肌球蛋白结合、解离，通过肌球蛋白头部构象发生变化，引起肌肉收缩。
（2）纤毛、鞭毛的运动机制：ATP水解释放能量，动位蛋白向着B微管（－）极运动，引起纤毛、鞭毛的运动。
（3）染色体的分离：染色单体分开并移向两极的过程可分为后期A和后期B两个阶段。后期A在动力蛋白从（＋）向（－）的向极运动作用下，动力微管在着丝点处去组装而缩短，染色体移向两极。在后期B，ATP提供能量的情况下，极体微管因装配而延长，使极体微管相互滑动，两极距离拉长。
（4）细胞运动：顶体反应、细菌在宿主细胞内的运动、成纤维细胞和白细胞的运动都是由微丝或微管组装引起的。
3．影响细胞骨架和细胞运动的药物见下表：
综合练习题
一、名词解释
1．细胞松弛素（cytochalasins）
2．鬼笔环肽（phalloidin）
3．肌球蛋白（myosin）
4．驱动蛋白（kinesin）
5．有丝分裂器（mitotic apparatus）
二、填空题
1．细胞位置移动的方式大体可分为________和________。
2．细胞运动有两种基本机制：一类________引起细胞运动；另一类________引起细胞运动。
3．驱动蛋白是________，有3个结构域________、________和________。产生活力的部位是________。
4．微丝的特异性药物有________和________。
5．肌肉收缩的基本单位是________，构成肌原纤维的粗肌丝主要由________组成，细肌丝主要由________组成。
6．与肌肉收缩有关的微丝结合蛋白包括________、________和________。
7．有些细胞表面形成一些特化结构，其中微绒毛主要由构成，纤毛主要由________构成。
8．微管特异性药物中，破坏微管结构的是________，稳定微管结构的是________。
9．纤毛和鞭毛是微管性细胞结构，其轴丝由9根________组成，中间是一对________联体，呈________排列。
10．细胞内运动有________、________、________和________。
11．ATP被水解成ADP和Pi，引起肌球蛋白头部________。
12．动力蛋白的类型________、________、________。
13．染色单体分开并移向两极的过程可分为________和________两个阶段。
三、是非题
1．体内所有的细胞位置相对固定，形态可以改变。
2．染色体的分离是由微丝和微管的解聚引起的。
3．原肌球蛋白不具有ATP酶活性。
4．肌球蛋白的头部具有ATP酶活性。
5．鬼笔环肽是由毒性蘑菇毒蕈产生的一种双环杆肽生物碱，对微丝具有稳定作用。
6．有丝分裂末期，收缩环的形成和消失通过微管的装配与去装配来完成。
7．动位蛋白是微丝运动有关的动力蛋白。
8．在细胞的前部Ca2＋的梯度浓度低，细胞的后部Ca2＋的梯度浓度高。
9．秋水仙素能抑制微管的解聚，稳定微管。
10．紫杉醇能阻抑微管的聚合。
四、选择题
（一）单选题
1．卵子在输卵管中运动靠
A．纤毛摆动 B．鞭毛摆动 C．褶皱运动
D．阿米巴运动 E．膜泡运输
2．人体内白细胞的运动是
A．纤毛摆动 B．鞭毛摆动 C．褶皱运动
D．阿米巴运动 E．膜泡运输
3．体外培养的成纤维细胞的运动是
A．纤毛摆动 B．鞭毛摆动 C．褶皱运动
D．阿米巴运动 E．膜泡运输
4．胞质流动由什么引起
A．微丝 B．微管 C．中间纤维
D．微丝和微管 E．中间纤维和微丝
5．染色体的分离与什么有关
A．微丝 B．微管 C．中间纤维
D．微丝和微管 E．中间纤维和微丝
6．与微丝运动有关的动力蛋白是
A．肌球蛋白 B．驱动蛋白 C．动位蛋白
D．角蛋白 E．边周蛋白
7．当肌球蛋白与ATP结合，肌球蛋白头部与肌动蛋白是
A．解离 B．结合 C．直立
D．弯曲 E．解离并直立
8．染色单体分开并移向两极的过程可分为后期A和后期B两个阶段。后期A动力微管
A．在染色体着丝点处去组装而缩短
B．在染色体着丝点处组装而延长
C．在中心粒处去组装而缩短
D．在中心粒处组装而延长
E．在染色体着丝点和中心粒处去组装而缩短
9．肌球蛋白向着肌动蛋白丝的哪种运动
A．（＋）极 B．（－）极 C．（＋）极和（－）极
D．中间 E．两端
10．驱动蛋白向着微管的哪种运动
A．（＋）极 B．（－）极 C．（＋）极和（－）极
D．中间 E．两端
11．动位蛋白向着微管的哪种运动
A．（＋）极 B．（－）极 C．（＋）极和（－）极
D．中间 E．两端
12．具有稳定微管结构的特异性药物是
A．秋水仙素 B．细胞松弛素 C．鬼笔环肽
D．紫杉醇 E．乌苯苷
13．具有破坏微管结构的特异性药物是
A．秋水仙素 B．细胞松弛素 C．鬼笔环肽
D．紫杉醇 E．乌苯苷
14．具有破坏微丝结构的特异性药物是
A．秋水仙素 B．细胞松弛素 C．鬼笔环肽
D．紫杉醇 E．乌苯苷
15．具有稳定微丝结构的特异性药物是
A．秋水仙素 B．细胞松弛素 C．鬼笔环肽
D．紫杉醇 E．乌苯苷
16．细胞松弛素的作用
A．可以切断微丝（－）端 B．结合在微丝（－）端 C．影响微丝解聚
D．抑制肌动蛋白聚合 E．结合在微丝（＋）端并影响微丝解聚
（二）多选题
17．细胞运动与什么有关
A．微丝 B．微管 C．ATP
D．动力蛋白 E．边周蛋白
18．进行阿米巴运动的细胞是
A．微丝参与 B．微管参与 C．不需附着点
D．形成伪足 E．中间纤维参与
19．细胞内的运动形式有
A．细胞质流动 B．膜泡运输 C．物质运输
D．阿米巴运动 E．染色体分离
20．细胞形态的改变与什么有关
A．微丝 B．微管 C．中间纤维
D．纤毛 E．鞭毛
21．与微管运动有关的动力蛋白是
A．肌球蛋白 B．驱动蛋白 C．动位蛋白
D．角蛋白 E．边周蛋白
22．染色单体分开并移向两极的过程可分为后期A和后期B两个阶段。动力微管和极间微管的变化是
A．动力微管在染色体着丝点处去组装而缩短
B．动力微管在染色体着丝点处组装而延长
C．极间微管在远离中心粒处去组装而缩短
D．极间微管在远离中心粒处组装而延长
E．极间微管在中心粒处组装而延长
23．成纤维细胞的运动是
A．细胞膜在朝运动方向的前端突起，形成伪足
B．伪足与基底介质结合形成黏着斑
C．细胞的绝大多数内含物向前移动
D．细胞的尾部被拉向前方
E．微丝、微管、中间纤维共同参与
五、简答题
1．简述纤毛的运动机制。
2．微丝的特异性药物有哪些？怎样发挥作用的？
3．细胞内主要有哪3类动力蛋白？
4．微管的特异性药物有哪些？怎样发挥作用的？
5．染色体是怎样分离的？
6．简述细胞运动的调节。
六、论述题
描述骨骼肌收缩。
参考答案
一、名词解释
1．真菌产生的一种代谢物（生物碱），可以切断微丝并结合在微丝（＋）端，阻抑肌动蛋白聚合，但对解聚没有影响。
2．由毒性蘑菇毒蕈产生的一种双环杆肽生物碱，与微丝有强亲和力，使肌动蛋白纤维稳定，抑制解聚，且只与F－肌动蛋白结合，不与G－肌动蛋白结合。
3．与微丝运动有关的动力蛋白，分头部、颈部和尾部。头部能结合肌动蛋白和ATP。
4．与微管运动有关的动力蛋白，分头部、柄部和尾部。头部是产生力的活性部位，尾部能与膜泡结合。
5．有丝分裂中期的一个动态结构，由纺锤体和星体组成。其中星体有3种微管组成：动力微管、极间微管和星体微管。
二、填空题
1．局部性近距离的移动 整体性远距离的移动
2．需要一类特殊酶的参与 由于微管蛋白或肌动蛋白的聚合
3．微管动力蛋白 头部 柄部 尾部 头部
4．细胞松弛素 鬼笔环肽
5．肌原纤维 肌球蛋白 肌动蛋白
6．肌球蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白
7．微丝 微管
8．秋水仙素 紫杉醇
9．二联体微管 单微管 9＋2
10．细胞质流动 膜泡运输 物质运输 染色体分离
11．弯曲
12．肌球蛋白 驱动蛋白 动位蛋白
13．后期A 后期B
三、是非题
1．╳2．╳ 3．√4．√5．√6．╳7．╳8．√9．╳10．╳
四、选择题
1．A 2．D 3．C 4．A 5．B
6．A 7．A 8．A 9．A 10．A
11．B 12．D 13．A 14．B 15．C
16．D 17．A、B、C、D18．A、D 19．A、B、C、E 20．A、B
21．B、C 22．A、D 23．A、B、C、D
五、简答题
1．纤毛的运动机制：动位蛋白头部与B管接触，ATP水解释放能量，促使动位蛋白向B管（－）极运动，引起纤毛的运动。
2．微丝的特异性药物
（1）细胞松弛素：真菌产生的一种代谢物（生物碱），可以切断微丝并结合在微丝（＋）端，阻抑肌动蛋白聚合，但对解聚没有影响。
（2）鬼笔环肽：由毒性蘑菇毒蕈产生的一种双环杆肽生物碱，与微丝有强亲和力，使肌动蛋白纤维稳定，抑制解聚；且只与F－肌动蛋白结合，不与G－肌动蛋白结合。
3．细胞内主要的动力蛋白
（1）肌球蛋白：是与微丝运动有关的动力蛋白，分头部、颈部和尾部。头部能结合肌动蛋白和ATP，能向微丝的（＋）极运动。
（2）驱动蛋白：是与微管运动有关的动力蛋白，分头部、柄部和尾部。头部是产生力的活性部位，尾部能与膜泡结合，能向微管的（＋）极运动。
（3）动力蛋白：是与微管运动有关的动力蛋白，能向着微管（－）极运动。
4．微管的特异性药物
（1）秋水仙素、长春碱：结合秋水仙素、长春碱的微管蛋白可结合到微管上，但阻止其他微管蛋白单体继续添加，从而破坏纺锤体结构，导致染色体不能分开。
（2）紫杉醇：结合到微管上，抑制微管的解聚，稳定微管。
5．染色单体分开并移向两极的过程可分为后期A和后期B两个阶段。后
期A在动力蛋白从（＋）向（－）的向极运动作用下，动力微管在着丝点处去组装而缩短，染色体移向两极。在后期B，ATP提供能量，极微管因装配而延长，极微管相互滑动，使两极距离拉长。
6．细胞运动的调节：①G蛋白的作用；②细胞外分子的趋化作用；③Ca2＋的梯度，趋化因子高的一侧Ca2＋梯度低，即在细胞的前部Ca2＋梯度浓度高，细胞后部Ca2＋的梯度浓度低。
六、论述题
骨骼肌的收缩：①动作电位的产生，每一肌纤维上均有神经分支分布，神经冲动是神经细胞向外释放乙酰胆碱，乙酰胆碱与细胞膜上受体结合，使肌细胞去极化并传至肌质网。②Ca2＋的释放，肌质网去极化后释放Ca2＋到肌浆中。③原肌球蛋白移位，在肌动蛋白细丝上，被原肌球蛋白占据的肌球蛋白结合部位暴露出来，暴露的部位可与肌球蛋白分子头部结合。④肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动，肌动蛋白附着到肌球蛋白头部，使肌球蛋白头部弯曲，同时结合ATP，使得肌球蛋白头部构象发生变化，与肌动蛋白脱离，ATP被水解成ADP和Pi，引起肌球蛋白头部弯曲并与肌动蛋白纤维结合。结合后释放出Pi，使得肌球蛋白的头部发生构象改变并产生滑动力，ADP从肌球蛋白的结合位点释放出来，肌球蛋白的头部构象恢复到原始状态，一个循环结束。
（潍坊医学院 潘智芳 于文静）