细胞运动(cell motility)是生命进化的最重要成果之一。原始的活細胞可能是不能主动地运动的,它们飘浮在周围的液体环境中,代谢物靠扩散作用在细胞内分布。但是随着细胞体积的增大以及功能的越来越复杂,细胞内形成了负责物质流动的转运系统。这些系统同时也构成了细胞的运动器,使细胞能够转移到更适合其生长的地点。细胞运动与医学也有着密切的联系。
细胞运动的表现形式多种多样,从染色体分离到纤毛、鞭毛的摆动,从细胞形状的改变到位置的迁移。所有的细胞运动都和细胞内的细胞骨架体系(尤其是微管、微丝)有关,同时需要ATP和动力蛋白(motor protein),后者分解ATP,所释放的能量驱使细胞运动。
与位置移动有关的细胞运动方式大体上可分为:?局部性的、近距离的移动;?整体性的、远距离的移动。例如,在动物发育过程中,胚胎内单个细胞或一群细胞发生位置迁徙,形成原始器官;吞噬细胞具有趋向性,能主动搜寻侵入体内的病原微生物,保护宿主抵御感染。另一方面,肿瘤扩散也是由于癌细胞的运动功能失去控制而造成的。
一、鞭毛、纤毛摆动
从细胞水平而言,单细胞生物可以依赖某些特化的细胞结构如纤毛、鞭毛的摆动在液态环境中移动其体位。高等动物精子的运动,基本上也属于这一类。在多细胞动物中,纤毛摆动有时不能引起细胞本身在位置上的移动,但可以起到运送物质的作用。例如,哺乳类的输卵管内摆动的纤毛能将卵细胞推向子宫的方向;人体气管的纤毛上皮细胞凭借纤毛的摆动,可使混悬在液体中的固体颗粒在细胞表面运行。
二、阿米巴样运动
原生动物阿米巴(amoeba)是进行这类运动的典型例子,这种运动方式也因此而得名。
高等动物中巨噬细胞和部分白细胞等也进行类似的运动方式。
当阿米巴附着在固体的表面移动时,在前进方向的一端,细胞伸出一个或数个大小不等的伪足(pseudopodium),一部分细胞质就移进这些伪足,同时后面的原生质也随着收缩前进。应该指出,如果细胞不附着于固体表面的话,虽然仍可有伪足伸出,但细胞不能前进。这说明,细胞进行阿米巴样运动需要“附着点”。
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