形態特徵
從一些原核細胞和真核細胞表面伸出的、能運動的突起。鞭毛較長,數目少;纖毛與鞭毛有相同的結構,但較短,數目多。細菌的鞭毛則有完全不同的結構。
鞭毛一般長約150微米,纖毛5~10微米,兩者直徑相近,為 0.15~0.3 微米。大多數動物和植物的精子都有鞭毛。精子及許多原生動物都以鞭毛或纖毛為運動器。
纖毛和鞭毛由 3個主要部分組成:中央軸纖絲、圍繞它的質膜和一些細胞質。軸纖絲從纖毛或鞭毛底部的基粒直達頂端,為一束直徑約220~240埃的微管,在基粒底部,則集聚成圓錐形束,深入到細胞質中。
軸纖絲橫切面的微管排列是9+2式,即中心有一對由中央鞘包裹著的微管,外圍環繞以兩兩連線在一起的 9 組微管二聯體。
基粒的結構象中心粒一樣是9+0型,但它的 9組微管是三聯體。纖毛或鞭毛二聯體中的微管,就是從基粒三聯體中兩根微管延伸出來的。
鞭毛和纖毛的運動是由於它們局部彎曲,從基部向頂端波浪式地推進的結果。由於微管二聯體的長度不變,推測這種局部彎曲是由於相鄰的兩根微管二聯體沿長軸滑動引起的。局部滑動所需的能量是由ATP周期性水解提供的。
纖毛本體
纖毛本體是由
細胞表面向外伸出的細長突起物。外包有一層
質膜,內部是由
微管組成的軸絲。這些軸絲的橫切面則為9×2+2的結構圖式,中央為一對中央微管,由中央鞘所包裹。外周是由9組二聯體微管規則排列成一圈,每對微管中有一個電子緻密度高的稱亞微管A,另一個為亞微管B。A管為完全微管,B管為不完全微管。二聯體還向中央微管伸出輻條,其末端膨大為輻條頭。輻條連結中央微管和周圍微管,此外在外圍二聯體之間以及中央單管直接均有連線絲,從而使它們牢固地連線在一起。
基體
纖毛基
質膜下的筒狀結構,源於
中心粒,其結構與中心粒相似,橫切面觀,外圍由9組
三聯體微管組成,中央無微管和鞘,結構圖式為9×3+0。
纖毛小根
纖毛小根是由基體發生的微細原纖維,尖端集中成圓錐形束,止於細胞核的一側,大多數纖毛小根具有
ATP酶活性,使其既具有固定纖毛的作用,又具有收縮的功能。
此外,在基體的一側,由2個或3個三聯體上伸出由
微絲組成的緻密的突起物,稱基底足。這些突起物與纖毛的擺動方向有關。
概括性解釋
位置與結構
位於細胞游離面,較
微絨毛粗而長,光鏡下可見:根部有一個基體。電鏡結構為細胞膜和細胞質組成,細胞質中有縱行排列的
微管,每根微管都與細胞質中的基體連線。
功能
纖毛的功能是能定向擺動,排出上皮表面的塵埃和細菌等物,纖毛的擺動與
微管的相互滑動有關。
運動方式
滑動模型
⑴A管的動力蛋白頭部與B管的接觸促使動力蛋白結合的
ATP水解,產物釋放,同時造成頭部角度的改變。
⑶ATP水解,釋放的能量使頭部的角度復原
⑷帶有水解產物的動力蛋白發揮活性,而另一側的動力蛋白則處於失活狀態,相鄰的
二聯體之間的
動力蛋白想兩側交替的滑動將導致
鞭毛/纖毛向不同方向彎曲。