1.1.4.6 The Cytoskeleton [细胞骨架] Is Responsible for Directed Cell Movements

细胞质基液不仅仅是一种无结构的化学物质和细胞器的混合物[soup]。在电子显微镜下，我们可以看到真核细胞的细胞质基液是由长而细的丝交叉而成的。通常[Frequently]，可以看到丝的一端固定在原生质膜上，或者从靠近细胞核的中心部位向外辐射。这个蛋白质丝[filaments]系统被称为细胞骨架，由三种主要的丝类型组成（图1-27）。这些丝中最薄的是肌动蛋白丝[actin filaments]；它们在所有真核细胞中都很丰富，但在肌肉细胞中尤其大量出现，在肌肉细胞中，它们是负责肌肉收缩[muscle contraction]的机制的核心部分。细胞质基液中最粗的丝[thickest filaments]被称为微管[microtubules]（见图1-7B），因为它们具有微小的空心管[hollow tubes]的形式；在分裂细胞时，它们重新组织[reorganized into]成一个壮观的[spectacular]阵列，帮助分离复制的染色体，并将它们平均分配给两个子细胞（图1-28）。

图1-27细胞骨架是真核细胞细胞质中纵横交错的蛋白丝网络。使用不同的荧光染色剂可以检测到这三种主要类型的细丝。图中显示(A)肌动蛋白丝，(B)微管，(C)中间丝。在有细胞壁的细胞（如植物细胞）的细胞质中找不到中间丝。

图1.28微管帮助分离正在分裂的动物细胞中的染色体。透射电子显微照片和示意图显示了附着在有丝分裂纺锤体微管上的复制染色体（在第18章中讨论）。当细胞分裂时，它的核膜[nuclear envelope]被破坏，它的DNA浓缩成可见的染色体，每条染色体都被复制形成一对连体染色体，最终被纺锤体微管拉成[pulled apart into]单独的子细胞。

介于肌动蛋白丝和微管之间的是中间丝[intermediate filaments]，它的作用是增强大多数动物细胞。这三种类型的细丝，以及附着[attach to]在它们上面的其他蛋白质，形成了一个由大梁、绳索和马达组成的系统，这些系统赋予细胞机械强度，控制细胞的形状，并驱动和引导细胞的运动。

因为细胞骨架控制[governs]着细胞的内部组织和外部特征，所以对于被坚硬细胞壁包围的植物细胞来说，它就像对自由弯曲、伸展、游泳或爬行的动物细胞一样必不可少。例如，在植物细胞中，细胞器（如线粒体）沿着细胞骨架轨道在细胞内部不断流动。在细胞分裂过程中，动物细胞和植物细胞同样依靠细胞骨架将其内部成分分离成两个子细胞（见图1-28）。

细胞骨架在细胞分裂中的作用可能是它最古老的功能。甚至细菌也含有与真核细胞分裂过程中形成细胞骨架元素的蛋白质有远[distantly]亲关系的蛋白质；在细菌中，这些蛋白质也形成在细胞分裂中起作用[play a part in的细丝。我们将在第17章详细研究[examine]细胞骨架，在第18章讨论其在细胞分裂中的作用，并在第16章回顾其如何响应来自细胞外的信号。

1.1.4.7 The Cytosol Is Far from Static[细胞质溶胶远不是静态的]

细胞内部不断运动[motion]。细胞骨架是一个动态的蛋白质绳索丛林[jungle]，它们不断地串在一起[strung together]和分开[taken apart]；它的细丝可以在几分钟内[in a matter of minutes]组装并消失。运动蛋白[Motor proteins]利用储存在ATP分子中的能量，沿着这些轨道和电缆[cables]移动[trundle along]，携带细胞器和蛋白质穿过细胞质，并在几秒钟内快速穿过[racing across]细胞的宽度。此外，填充细胞中每个自由空间的大分子和小分子被随机的热运动来回撞击[knocked to and fro]，不断地相互碰撞[colliding with one another]，并与细胞中拥挤的细胞质中的其他结构碰撞。

当然，当科学家们第一次在显微镜下观察[peered at]细胞时，无论是细胞内部熙熙攘攘[bustling]的性质还是细胞结构的细节都没有被欣赏到；我们对细胞结构的认识积累得很慢。表1-1列出了一些重要的发现。此外，小组1-2（第25页）总结了动物、植物和细菌细胞之间的主要区别。

[2024.11.17]