細胞骨架與運動
細胞骨架(cytoskeleton)
/ SY-toh-SKEL-eh-ton /
想像一頂大帳篷。如果沒有支桿和繩索,它就會塌成一堆布料;有了它們,帳篷就能保持固定形狀,你甚至可以把它整個搬走。活細胞也面臨同樣的問題。細胞大部分是被一層又薄又軟的膜包裹的水,但它卻能保持形狀、抵抗擠壓,並在內部移動各個部件。細胞骨架就是完成這些工作的蛋白質纖維網絡——它同時充當細胞的支桿、繩索和道路。
更準確地說,細胞骨架是充滿細胞質的一張蛋白質絲網。它由三種粗細和功能各異的主要纖維構成:由肌動蛋白構成的細微絲(微絲)、中等粗細的中間纖維,以及由微管蛋白構成的中空粗管(微管)。這些纖維並不像鋼樑那樣固定不變。其中許多在一端不斷組裝、在另一端不斷拆解,因此細胞在需要改變形狀、分裂或爬行時,能在幾秒內重新排列自己的支架。
細胞骨架之所以重要,是因為細胞幾乎所有的力學活動都依賴它:保持形狀、固定細胞器、在分裂時把染色體拉開、把貨物從一處運到另一處、以及爬行或擺動細小的纖毛來游動。一個常見的誤解是把它當作像我們骨頭那樣被動的支架。其實恰恰相反——它是一套不斷耗能、隨時拆建的動態系統,正因如此,細胞才能既堅固又能運動。
一個追逐細菌的白血球會不斷重建自己的細胞骨架:肌動蛋白絲把細胞前端推出去,同時把後端拉向前方,於是細胞便朝目標流動過去。
賦予形狀的同一套支架,也能被拆掉再重建,從而產生運動。
儘管名為骨架,細胞骨架並不是固定的骨頭;它的纖維不斷組裝和拆解,正是這種更新使運動和分裂成為可能。
又稱
另見