在細胞結構的學習過程中經常會遇到「細胞骨架」的概念,很多同學都會誤以為是細胞膜導致出錯,希望大家對細胞骨架的概念有所了解,掌握其與我們學習的內容有何關聯。
狹義的細胞骨架概念是指真核細胞中的蛋白纖維網架體系(微管、微絲及中間纖維組成的體系)。
微管真核細胞中普遍存在的一種纖維結構,其外形筆直,橫切面呈圓管狀,微管的皮層(管壁)是由13條原纖絲集合而成,微管蛋白(微管素)是構成微管的主要蛋白質。說到這裡可能有些同學就會有些覺得熟悉了,我們在細胞分裂的學習過程中,分裂前期動物或者低等植物細胞內出現的紡錘絲,就是由中心體發出的微管蛋白形成的。
微管又可以分為單微管、二聯微管和三聯微管:單微管一般是散布在細胞質中的、組成有絲分裂器的以及神經元中的微管等,大部分細胞質性的微管都屬單微管。除後者外,這類微管易受低溫、Ca和秋水仙素影響而解聚,所以我們也學習過低溫誘導和秋水仙素可以誘導細胞染色體的加倍,也就是因為其抑制了有絲分裂的微管蛋白的形成,導致紡錘絲無法正常形成,進而導致細胞無法正常分裂引起的;二聯微管一般為纖毛或鞭毛的周圍微管,由並列相連的兩管(亞絲)構成,對低溫、Ca和秋水仙素較不敏感,但在超聲波或高壓處理時仍會解聚;三聯微管一般位於中心粒和基體,是三條亞絲並列相連而成,最為穩定。
微管在細胞內的作用也相當廣泛,微管參與神經細胞內遞質的傳遞,參與細胞內小泡以及色素的運輸,對細胞器如線粒體、核糖體定位有一定的支持作用;微管組成紡錘體,在細胞分裂時染色體的運動上起重要作用;在早期胚胎的形態發生過程中,微管起決定作用;微管與其他纖維一起構成細胞骨架,微管雙螺旋結構支撐著細胞生理形態,其自身不會發生收縮,因而可以維持細胞的生理形態;微管具有傳遞重要信息的作用,例如重要生物學功能的微管信號轉導,現如今此信號通道的研究很多,且已證實微管參與蛋白激酶信號轉導功能,微管之間或者微管蛋白之間通過相互作用後,進一步傳遞著信號分子等等。
而微絲是由肌動蛋白分子螺旋狀聚合成的纖絲,又稱肌動蛋白絲。微絲聚集成束,沿平行於胞質環流的方向排列,控制細胞的胞質環流。花粉管的生長也與微絲有關。
細胞骨架不僅在維持細胞形態,承受外力、保持細胞內部結構的有序性方面起重要作用,而且還參與許多重要的生命活動,如:在細胞分裂中細胞骨架牽引染色體分離,在細胞物質運輸中,各類小泡和細胞器可沿著細胞骨架定向轉運;在肌肉細胞中,細胞骨架和它的結合蛋白組成動力系統;在白細胞(白血球)的遷移、精子的遊動、神經細胞軸突和樹突的伸展等方面都與細胞骨架有關。另外,在植物細胞中細胞骨架指導細胞壁的合成。
通過介紹學習,希望各位同學能夠區分細胞骨架與細胞膜的基本骨架,並了解細胞骨架的成分也就是蛋白質,簡單了解作用主要是為了維持細胞形態等即可。官方網站:www.u-ok.cn
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