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與肌凝蛋白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.com、Photos.brentwood、Sleipnir、Sigmaaldrich.com