微管和微丝在特性上有哪些异同点

微管、微丝和中间纤维的相同点：

　　（1）在化学组成上均由蛋白质构成。

　　（2）在结构上都是纤维状，共同组成细胞骨架。

　　（3）在功能都可支持细胞的形状；都参与细胞内物质运输和信息的传递；都能在细胞运动和细胞分裂上发挥重要作用。

　　微管、微丝和中间纤维的不同点：

　　（1）在化学组成上均由蛋白质构成，但三者的蛋白质的种类不同，而且中等纤维在不同种类细胞中的基本成分也不同。

　　（2）在结构上，微管和中间纤维是中空的纤维状，微丝是实心的纤维状。微管的结构是均一的，而中等纤维结构是为中央为杆状部，两侧为头部或尾部。

　　（3）功能不同：微管可构成中心粒、鞭毛或纤毛等重要的细胞器和附属结构，在细胞运动时或细胞分裂时发挥作用：微丝在细胞的肌性收缩或非肌性收缩中发挥作用，使细胞更好的执行生理功能；中等纤维具有固定细胞核作用，行使子细胞中的细胞器分配与定位的功能，还可能与DNA的复制与转录有关。

　　总之，微管、微丝和中间纤维是真核细胞内重要的非膜相结构，共同担负维持细胞形态，细胞器位置的固定及物质和信息传递重要功能。

α-微管蛋白和β-微管蛋白是构成微管的主要成分。

γ-微管蛋白对于微管的形成十分关键，它主要在微管的成核与方向极性上发挥作用。它被发现主要存在于中心粒和纺锤体上，而这些地方正是细胞中微管成核的主要场所。

δ和ε-微管蛋白定位于细胞的中心粒中。目前对它们功能尚无定论，可能参与了中心粒和基体的组装；δ和ε-微管蛋白还可能参与有丝分裂中纺锤体的形成。

细胞质骨架主要指指存在于细胞质中的三类成分：微管、微丝和中间纤维。它们都是与细胞运动有关的结构。细胞骨架是蛋白质纤维，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层。

细胞骨架类型：微丝、微管和中间纤维。

微丝：确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。

微管：确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导轨。

中间纤维：使细胞具有张力和抗剪切力。

功能：

维持细胞的形态，为各种细胞器的定位和实施功能提供基础，确保细胞中各种生命活动在时间和空间上有序进行。

微丝、微管和中间纤维位于细胞质中，又称胞质骨架，它们均由单体蛋白以较弱的非共价键结合在一起，构成纤维型多聚体，很容易进行组装和去组装，这正是实现其功能所必需的特点。

①微管：电镜下观察到的微管呈中空的管状结构，其外径为

24

nm，内径为

15

nm。微管几乎存在于所有真核细胞中，但大部分微管在细胞质内形成暂时性的结构，如间期细胞内的微管、分裂期细胞的纺锤体微管，这些微管对细胞内各种细胞器和生物大分子的分布和功能起重要的组织作用。另外一些微管形成相对稳定的“永久性”结构，如存在于纤毛或鞭毛内的轴丝微管、神经元突起内部的微管束结构等。

②微丝：微丝（microfilament，MF）又称肌动蛋白丝（actin

filament），或纤维状肌动蛋白（fibrous

actin，F-actin），这种直径为

7

nm

的纤维存在于所有真核细胞在中。

③微管蛋白：微管由微管蛋白亚基组装而成。每个微管蛋白都是由

2

个非常相似的球蛋白亚基（α-微管蛋白和β-微管蛋白）

结合而成的异二聚体，这种αβ-微管蛋白二聚体是细胞质内游离态微管蛋白的主要存在形式，也是微管组装的基本结构单位。其中α-微管蛋白含

450

个氨基酸残基，β-微管蛋白含

455

个氨基酸残基。

④肌动蛋白：微丝的主要结构成分是肌动蛋白（actin）。在大多数真核细胞中，肌动蛋白是含量最丰富的蛋白质之一。在肌细胞中，肌动蛋白占细胞总蛋白质量的10%左右。即使非肌细胞，也占细胞总蛋白质量的1%~5%。肌动蛋白在细胞内有两种存在形式，即肌动蛋白单体（又称球状肌动蛋白，G-actin）和由单体组装而成的纤维状肌动蛋白。

⑤肌球蛋白：在细胞内参与物质运输的马达蛋白（motor

protein）可以分为

3

类：沿微丝运动的肌球蛋白（myosin）、沿微管运动的驱动蛋白（kinesin）和动力蛋白（dynein）。

结构：（1）存在于真核细胞中由微管蛋白装配形成的中空的长管状结构。

（2）直径24~26nm，壁厚5nm，中间腔直径15nm。微管的长度变化不定。

（3）基本单位—α微管蛋白和β微管蛋白形成的异二聚体。

类型：单管、二联管、三联管

（1）单管：大部分细胞质微管是单管微管。大多数单管是由13根原纤维组成的一个管状结构。低温、Ca2+

和秋水仙素作用下容易解聚，不稳定微管。

（2）二联管：常见于特化的细胞结构：纤毛、鞭毛的周围小管。A管(13根原纤维)和B管(10根原纤维)组成，一个二联管共有23根原纤维。对低温、

Ca2+和秋水仙素稳定。

（3）三联管：见于中心粒和基体。由A(13根原纤维)、B(10根原纤维)、C(10根原纤维)三个单管组成，一个三联管共有33根原纤维。对低温、Ca2+和秋水仙素稳定。

组装：α+β微管蛋白——αβ二聚体——原纤维——片层——13根原纤维（一根单管）

功能：（1）维持细胞形态。微管起支架作用，并对各种细胞器进行定位。实验证明，微管具有一定的强度，能够抗压和抗弯曲，这种特性给细胞提供了机械支持力。

（2）作为细胞内物质运输的轨道。如色素颗粒的运输，细胞内的膜泡运输。

（3）与细胞运动有关。伪足、纤毛和鞭毛等运动器官均由细胞骨架组成。

（4）参与细胞的信号转导。与细胞质膜内表面接触，对细胞外环境中的信号在细胞内的传导起重要作用。

（5）参与细胞的有丝分裂和减数分裂。