微生物學理論指導:微絲簡述

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    微絲(microfilament)也普遍存在于所有真核細胞中,是一個實心狀的纖維,一般細胞中含量約占細胞內總蛋白質的1%-2%,但在活動較強的細胞中可占20%-30%.在一般細胞主要分布于細胞的表面,直接影響細胞的形狀。微絲具有多種功能,在不同細胞的表現不同,在肌細胞組成粗肌絲、細肌絲,可以收縮(收縮蛋白),在非肌細胞中主要起支撐作用、非肌性運動和信息傳導作用。
    微絲主要由肌動蛋白(actin)構成,和肌球蛋白(myosin,一種分子馬達蛋白)一起作用,使細胞運動。它們參與細胞的變形蟲運動、植物細胞的細胞質流動與肌肉細胞的收縮:
    植物細胞的細胞質流動: 微絲中的actin(肌動蛋白)與myosin(肌球蛋白)在細胞質形成三維的網絡體系。actin位于外質,myosin位于內質。 myosin連結著細胞質顆粒,由ATP供給能量,myosin與細胞質顆粒的結合體沿著actin filament滑動,從而帶動整個細胞質的環(huán)流。
    變形蟲運動(amoeboid movememt,阿米巴運動): 肌肉細胞的收縮:
    如同微管蛋白,肌動蛋白的基因組成一個超家族,并組成多種極為相似的結構。例如,各種肌肉細胞有不同的機動蛋白:①骨骼肌的條紋纖維;②心肌的條紋纖維;③血管壁的平滑肌;④胃腸道壁的平滑肌。它們在氨基酸組分上有微小的差異(大約在400個氨基酸殘基序列中有4-6個變異),在肌肉與非肌細胞中都還存在β及γ肌動蛋白,它們與具有橫紋的α肌動蛋白可有25個氨基酸的差異。
    G-肌動蛋白單體(含ATP)可聚合為呈纖維狀的F-肌動蛋白(含ADP),它們可由Mg2+及高濃度的K+或Na+誘導而聚合,聚合后ATP水解為ADP及C-肌動蛋白ADP單體,組成F-肌動蛋白。在骨骼肌的細肌絲(thin filament,由肌動蛋白構成)與粗肌絲(thick filament,由肌球蛋白構成)相互作用而使肌肉收縮(肌球蛋白可以起作肌動蛋白激活的ATPase的作用)。肌球蛋白也存在于哺乳動物的非肌細胞中(但以非聚合狀態(tài)存在)。