细胞骨架与运动
细胞骨架(cytoskeleton)
/ SY-toh-SKEL-eh-ton /
想象一顶大帐篷。如果没有支杆和绳索,它就会塌成一堆布料;有了它们,帐篷就能保持固定形状,你甚至可以把它整个搬走。活细胞也面临同样的问题。细胞大部分是被一层又薄又软的膜包裹的水,但它却能保持形状、抵抗挤压,并在内部移动各个部件。细胞骨架就是完成这些工作的蛋白质纤维网络——它同时充当细胞的支杆、绳索和道路。
更准确地说,细胞骨架是充满细胞质的一张蛋白质丝网。它由三种粗细和功能各异的主要纤维构成:由肌动蛋白构成的细微丝(微丝)、中等粗细的中间纤维,以及由微管蛋白构成的中空粗管(微管)。这些纤维并不像钢梁那样固定不变。其中许多在一端不断组装、在另一端不断拆解,因此细胞在需要改变形状、分裂或爬行时,能在几秒内重新排列自己的支架。
细胞骨架之所以重要,是因为细胞几乎所有的力学活动都依赖它:保持形状、固定细胞器、在分裂时把染色体拉开、把货物从一处运到另一处、以及爬行或摆动细小的纤毛来游动。一个常见的误解是把它当作像我们骨头那样被动的支架。其实恰恰相反——它是一套不断耗能、随时拆建的动态系统,正因如此,细胞才能既坚固又能运动。
一个追逐细菌的白细胞会不断重建自己的细胞骨架:肌动蛋白丝把细胞前端推出去,同时把后端拉向前方,于是细胞便朝目标流动过去。
赋予形状的同一套支架,也能被拆掉再重建,从而产生运动。
尽管名为骨架,细胞骨架并不是固定的骨头;它的纤维不断组装和拆解,正是这种更新使运动和分裂成为可能。
又称
另见