细胞骨架(cytoskeleton)是指 真核细胞中的蛋白纤维网络结构,它包括微管、微丝和中间纤维等成分,这些结构在维持细胞形态、细胞运动和细胞分裂等生理活动中发挥着重要作用。
细胞骨架的组成
微管:直径约20~26nm,由13根纵列的原丝构成,是中空的管道,参与细胞内物质运输和细胞器的定位。
微丝:直径约6nm,由肌动蛋白(actin)纤维组成,是细胞运动和收缩的基础结构。
中间纤维:直径在微丝和微管之间(7~11nm),由不同种类的蛋白质和多肽组成,如上皮细胞的角蛋白、间叶性细胞的波形蛋白等,提供细胞张力和抗剪切力。
细胞骨架的功能
维持细胞形态:细胞骨架通过其纤维网络结构维持细胞的形状,使细胞保持稳定的结构。
细胞运动:微管和微丝的动态组装和去组装使细胞能够进行移动和变形,如白细胞的迁移、精子的游动等。
细胞分裂:在细胞分裂过程中,细胞骨架牵引染色体分离,确保遗传物质的正确分配。
物质运输:细胞骨架上的小泡和细胞器可以沿着细胞骨架定向转运,保证细胞内物质的有效运输。
肌肉收缩:在肌肉细胞中,细胞骨架和结合蛋白组成动力系统,使肌肉纤维收缩。
细胞骨架的发现与固定
发现:细胞骨架的概念最早在1931年被引入,但直到20世纪60年代后期,采用戊二醛常温固定方法后,人们才逐渐认识到细胞骨架的客观存在。
固定:早期电镜制样采用低温(0-4℃)固定,会导致细胞骨架解聚,而采用戊二醛常温固定则可以有效保持细胞骨架的结构。
综上所述,细胞骨架是真核细胞中一种重要的结构,不仅维持细胞的形态和结构,还参与细胞的各种生理活动,是细胞生物学研究的重要基础。