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细胞运动的机制主要有两种：一种是依靠动力蛋白这类特殊的酶参与，动力蛋白能水解ATP获得能量，沿着微丝或微管移动；另一种是由于微管蛋白或肌动蛋白聚合，组装成束状或网络而引起细胞运动。此外，有些细胞运动方式由这两种机制共同参与。在更具体的细胞运动形式中，如细胞蠕动（cell crawling），其机理还包括依靠细胞质的流动使细胞产生移动，这种方式是在固体支持物上进行的。例如，变形虫等原生动物以及某些血细胞、胚胎细胞、成纤维细胞、癌细胞等，都能依靠细胞体的变化进行移动，这种移动通常要靠胞质环流形成伪足，细胞沿着伪足形成的方向前进。
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