线粒体细胞骨架细胞周期.pptxVIP

线粒体细胞骨架细胞周期

线粒体结构与功能

细胞骨架组成及作用

细胞周期概述及调控机制

线粒体与细胞骨架相互关系

线粒体、细胞骨架与细胞周期关联性探讨

总结与展望

01

线粒体结构与功能

平滑的磷脂双分子层，控制物质进出线粒体。

外膜

内膜

基质

向内折叠形成嵴，增大膜面积，承载更多与能量转换相关的酶。

含有线粒体自身的DNA、RNA和核糖体，以及多种与能量转换相关的酶。

03

02

01

线粒体内膜上的电子传递链将NADH和FADH2的电子传递给O2，同时驱动质子泵将质子从基质泵入膜间隙，形成质子梯度。

氧化磷酸化

利用质子回流时释放的能量，催化ADP和Pi合成ATP。

ATP合酶

线粒体的能量转换效率远高于其他细胞器，是细胞的主要能量来源。

能量转换效率

参与糖、脂肪、蛋白质三大营养物质的代谢

线粒体是细胞内进行有氧呼吸的主要场所，通过氧化磷酸化将营养物质中的化学能转换为ATP中的化学能。

维持细胞内环境稳定

线粒体通过调节细胞内钙离子浓度、产生热量等维持细胞内环境稳定。

参与细胞信号转导

线粒体通过产生活性氧（ROS）等信号分子参与细胞信号转导过程。

01

由于线粒体DNA或核DNA缺陷导致线粒体结构和功能异常，引发多种疾病，如线粒体肌病、脑肌病等。

线粒体疾病

02

线粒体功能随年龄增长而逐渐下降，与衰老过程密切相关。

衰老

03

线粒体还与其他多种疾病的发生和发展有关，如糖尿病、神经退行性疾病等。

其他疾病

02

细胞骨架组成及作用

1

2

3

由α和β两种类型的微管蛋白亚基组成，具有极性和动态不稳定性，参与细胞分裂、物质运输和细胞形态维持等多种功能。

微管

主要由肌动蛋白组成，与肌肉收缩、细胞运动和形态改变等密切相关，同时也参与细胞信号转导和物质运输等过程。

微丝

由多种中间纤维蛋白组成，具有组织特异性，参与维持细胞形态、细胞间连接和信号转导等功能。

中间纤维

细胞骨架通过构建三维网络结构，为细胞提供机械支持，维持细胞的正常形态和稳定性。

维持细胞形态

细胞骨架通过动态重组和收缩，驱动细胞运动和形态改变，如细胞迁移、吞噬和胞吐等过程。

参与细胞运动

细胞骨架与细胞膜、细胞核等细胞器相连，维持细胞内部结构的稳定性和有序性。

维持细胞内部结构

03

囊泡运输

细胞骨架参与囊泡的形成、转运和融合等过程，调控细胞内蛋白质、脂质等物质的运输和分布。

01

物质运输

细胞骨架通过微管、微丝等结构，为细胞内物质运输提供轨道和动力，参与细胞内物质转运和分布。

02

细胞分裂

在细胞分裂过程中，细胞骨架通过构建纺锤丝和收缩环等结构，参与染色体的分离和细胞质的分裂。

细胞骨架通过与多种信号分子相互作用，参与细胞信号转导通路的调控，影响细胞的生长、分化和凋亡等过程。

信号转导

细胞骨架能够感受和传递力学信号，通过力学信号转导通路调控细胞的生长、分化和功能等。

力学信号转导

细胞骨架的异常变化与多种疾病的发生和发展密切相关，如神经系统疾病、肌肉疾病和癌症等。

细胞骨架与疾病

03

细胞周期概述及调控机制

细胞生长和RNA、蛋白质合成，为DNA复制做准备。

G1期（间期1）

S期（DNA合成期）

G2期（间期2）

M期（分裂期）

DNA复制，染色体数目不变，DNA含量加倍。

继续RNA和蛋白质合成，为分裂期做准备，检查DNA复制是否完成。

细胞分裂为两个子细胞，包括核分裂（前期、中期、后期、末期）和胞质分裂。

细胞周期蛋白（Cyclins）

与细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）结合，调控细胞周期进程。

细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（CKIs）

抑制CDKs活性，负调控细胞周期。

生长因子和信号转导途径

通过影响Cyclins和CDKs表达或活性，调控细胞周期。

G1/S检查点

01

确保DNA复制前细胞具备足够生长和合成条件。

G2/M检查点

02

检查DNA是否损伤或复制是否完成，决定细胞是否进入M期。

纺锤体组装检查点（SAC）

03

确保所有染色体正确连接到纺锤体上，避免染色体错误分离。

细胞周期失控

基因突变

检查点失效

微环境改变

01

02

03

04

导致细胞无限制增殖，形成肿瘤。

如癌基因激活或抑癌基因失活，影响细胞周期调控因子，导致细胞周期异常。

导致DNA损伤或复制错误的细胞继续分裂，增加肿瘤发生风险。

如炎症、缺氧等，影响细胞信号转导和代谢，间接影响细胞周期调控和肿瘤发生。

04

线粒体与细胞骨架相互关系

线粒体通过马达蛋白沿着细胞骨架微管运动。

线粒体在细胞内的定位受到细胞骨架的调控，如神经元中的线粒体沿着轴突运输。

细胞骨架的完整性对线粒体运动至关重要，破坏细胞骨架会影响线粒体的分布和运动。

03

线粒体功能障碍会影响细胞骨架的结构和功能，导致细胞形态异常和运动能力下降。

01

线粒体为细胞骨架提供能量支持，参与细胞