2012年9月10日 星期一

細胞骨骼是細胞內的支撐,由蛋白質纖維構成

探索生命《生物學》44
 The Cytoskeleton Is an Intracellular Framework Made Up of Protein Filaments
1.        細胞內的各種器官並不是自由地在真核細胞內飄來飄去。相反地,這些胞器是鑲嵌在一個複雜的蛋白質纖維內,稱為細胞骨骼cytoskeleton。細胞內的骨架能夠支撐與控制細胞的外型,負責細胞運動,在細胞分裂時扮演重要的角色。
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2.        三種最重要的細胞骨架是微絲microfilaments中間纖維intermediate filaments微管microtubules。它們都是由蛋白質構成,這些蛋白質單元可以迅速組合或分開以改變細胞的外型或產生運動。(下圖的黃絲線為細胞骨骼)
3.        微絲microfilaments是長而細、以螺旋狀彼此交纏的肌動蛋白protein actin。有一種微絲完全由肌動蛋白actin組成,這種微絲扮演細胞結構鋼樑的角色,他們與中間纖維、微管一起形成細胞骨骼。
4.        另一種微絲與細胞運動有關,這種微絲由肌動蛋白肌凝蛋白myosin組成。肌凝蛋白纖維外型是長條線狀,長得很像肌動蛋白,但是尾端有粗大的腳,能夠抵住肌動蛋白。
5.        肌動蛋白—肌凝蛋白合體的特色是,提供ATP能量給肌凝蛋白後,肌凝蛋白的腳就可以像爬樓梯一樣一步一步攀爬肌動蛋白。
6.        某一個蛋白質纖維沿著其他的蛋白質纖維移動,是許多種細胞運動的基本模式。例如細胞延伸觸手捕捉獵物、進行胞吞作用這類的細胞運動,肌肉的收縮,細胞內運輸囊泡、細胞分裂時將染色體綁在蛋白質纖維的中間……等等,都是以這樣的基本模式進行。
7.        許多真核細胞都有粗大、棍棒狀的纖維蛋白,稱為中間纖維intermediate filaments。其中一部份的中間纖維網位於細胞核膜周遭,從核膜往外擴散到細胞質;另一部份的中間纖維網在細胞核膜內側。
8.        因為承受機械性應力的細胞(例如神經細胞)裡面通常含有豐富的中間纖維,因此一般認為中間纖維的功能是提供細胞與細胞核的構造支撐。
9.        微管microtubules其實就是一大團的微絲。微管的外型是長條、中空的柱狀結構,微管是由二種球蛋白tubulin次單位螺旋盤繞而成的。微管是細胞分裂時重要的構造。
10.     細胞分裂期間,微管從細胞兩端的星狀體(紡錘體)放射出來,成為引導染色體移動的管道,在微管的導引之下,分裂後的染色體順利移動到新的細胞核的位置。
11.     與微絲一樣,微管也能協助細胞內的運輸,幫忙維持細胞的外型,做為細胞和胞器的支撐結構。最後,對纖毛和鞭毛運動扮演非常關鍵的角色。
n    翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》; 圖片來源/Wallyplant.wordpress.com Nature.comPhotos.brentwoodSleipnirSigmaaldrich.com

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