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1、生物电镜技术,细胞超微结构及基本病变,光镜下正常细胞的结构： 细胞膜、细胞核、细胞质,电镜下正常细胞的超微结构： 膜相结构： 质膜、内质网、高尔基体、核膜、线粒体、 溶酶体、过氧体 非膜相结构： 质相结构：核糖体、中心体、微管、微丝、 胞浆基质 核相结构：核仁、染色质、核基质,一、细胞膜的超微结构及基本病变,细胞外膜: 包裹于各种细胞外表面的薄膜。将细胞质 与外环境分隔开。 细胞内膜：为位于细胞质内的一系列膜性结构，如 线粒体膜、高尔基体膜、内质网膜、溶 酶体膜及核膜。将细胞器与胞浆基质分 隔开。,（一）细胞膜的化学组成及分子结构 1.化学成分：脂类、蛋白质、糖类 2.分子结构：夹层学说 单位
2、膜模型 液态镶嵌模型（fluid mosaic model) 晶格镶嵌模型 板块模型 3.电镜下细胞膜结构：细胞膜又称为单位膜。 呈三层结构，厚7.59nm。内外两层色暗，由蛋白质子和脂类亲水端构成，中间层色浅,由脂类疏水端构成。,一、细胞膜的超微结构及基本病变,一、细胞膜的超微结构及基本病变,液态镶嵌模型模式图,一、细胞膜的超微结构及基本病变,一、细胞膜的超微结构及基本病变,（二）细胞膜的特性 膜结构和功能的不对称性（asymmetry) 膜的流动性(fluidity),（三）细胞膜的功能 1.调节运输（regulation of transport) 简单扩散(simple diffusi
3、on) 膜蛋白介导的跨膜运输 被动运输、主动运输、协同运输 大分子和颗粒物质的跨膜运输 内吞：吞噬作用（phagocytosis) 吞饮作用 (pinocytosis) 受体介导的内吞作用 (receptor-mediated endocytosis） 胞吐 膜的融合,一、细胞膜的超微结构及基本病变,一、细胞膜的超微结构及基本病变,2. 功能定位与组织化 （localization and organization of function) 3. 信号的检测与传递 （detection and transmission of signal) 4. 参与细胞间的相互作用（intercellula
4、r interacton) 5. 能量转换（energy transduction),一、细胞膜的超微结构及基本病变,(四）细胞膜的特化结构与功能,1、细胞游离面的特化结构 （1）微绒毛（microvilli） 结构：是细胞表面向外伸出的细小指状突起，直径0.1m。电镜下表面为细胞膜，内为细胞质。绒毛轴心的胞质中有许多纵行的微丝。 分布：多位于上皮细胞的游离面 小肠粘膜上皮的吸收细胞（纹状缘） 肾小管上皮细胞（刷状缘） 功能：扩大细胞的表面积。,小肠粘膜上皮的吸收细胞 （纹状缘）,一、细胞膜的超微结构及基本病变,肾小管上皮细胞（刷状缘）,（2）纤毛（cilia） 结构： 细胞顶端伸出的能摆动的
5、较长突起。 长510m ，直径0.20.5m 。 分为顶端、主杆、基体。 电镜下纤毛表面为细胞膜，内为细胞质，其中有纵向排列的微管，为92结构。 分布：多位于呼吸道上皮、 生殖管道某些部分的上皮。 功能：摆动,一、细胞膜的超微结构及基本病变,气管上皮纤毛纵切,气管上皮纤毛横切,(3)静纤毛（stereocilla） 结构：是微绒毛的一种， 其长短、粗细不等，底部可分叉。其内含有微丝束。 分布：位于附睾上皮、嗅上皮支持细胞、耳蜗感觉细胞。 功能：不能运动，对物质的分泌和吸收有主要作用。,螺旋器外毛细胞,一、细胞膜的超微结构及基本病变,2、细胞基底部特化结构 质膜内褶 （plasma membra
6、ne infolding） 结构：上皮细胞基底面的细胞膜折向胞质所形成的许多内褶。 分布：常见于液体及离子交换频繁的一些细胞：肾小管上皮细胞、胃底腺壁细胞。 功能：扩大细胞基底部的表面积，有利于水和电解质的迅速转运。,一、细胞膜的超微结构及基本病变,肾小管上皮细胞,3、细胞间特化结构 （细胞连接） （1）紧密连接 （tight junction） 又称闭锁小带 结构：电镜下呈一条线 分布：位于上皮细胞近管腔面，呈带状或点状。 功能：封闭细胞顶端间隙 机械性连接,一、细胞膜的超微结构及基本病变,小肠吸收细胞,一、细胞膜的超微结构及基本病变,（2）桥粒（desmosome） # 中间连接（ int
7、ermediate junction) 又称带状桥粒（belt desmosomes） 粘着小带（zonula adherens) 结构：呈带状或点状。相邻细胞之间有1520nm的间隙，其内有较致密的丝状物连接相邻细胞的膜。 分布：位于紧密连接下方，在上皮细胞和心肌细胞间常见。 功能：粘着作用 保持细胞形状 传递细胞收缩力,小肠吸收细胞,一、细胞膜的超微结构及基本病变,#点状桥粒（spot desmosomes） 又称粘着斑(macula adherens) 结构：呈斑点状。细胞间隙约2030nm,其中有低密度的丝状物。间隙中央有一条与细胞膜平行而致密的中间线。 分布：位于带状桥粒的深部， 主
8、要存在于上皮细胞之间。 功能：固定、支持 #半桥粒（hemidesmosome) 结构：半个桥粒结构。 分布：位于上皮细胞的基底层与基膜相邻处。 功能：将上皮细胞固定在基膜,小肠吸收细胞,表皮棘细胞（点状桥粒）,一、细胞膜的超微结构及基本病变,（3）缝隙连接 （gap junction） 又称融合膜（nexus) 结构：相邻细胞膜紧密相靠，其间隙仅为23nm。间隙中有许多间隔大致相等的连接点。 分布：存在于多种细胞之间 功能：细胞粘合 细胞通讯,豚鼠小肠平滑肌细胞,一、细胞膜的超微结构及基本病变,以上两种或两种以上的细胞连接相邻存在，即可称为连接复合体（junctional complex）。
9、,1.细胞膜破裂 表现:线样膜结构中断 破损处有大小不等的囊泡 细胞膜呈螺旋状或同心圆状 卷曲 原因：化学性； 生物性毒素 免疫反应；缺氧 重金属离子中毒 反复机械性挤压 结果：细胞器及内容物外溢，水分进入细胞内使细胞肿胀、细 胞核改变，最后细胞死亡。,一、细胞膜的超微结构及基本病变,（五）细胞膜的基本病变,一、细胞膜的超微结构及基本病变,2.微绒毛的病变 （1）微绒毛增多：细胞表面微绒毛化，受到促分裂因子的作用，恶性转化，多见于肿瘤细胞。 （2）微绒毛减少：脂性腹泻的糖尿病病人，胰腺功能不全时， 肠道粘膜吸收细胞表面的微绒毛减少； 肝炎时胆小管的微绒毛减少。 （3）微绒毛气球样肿胀及融合：霍
10、乱患者经过高剂量X射线照射后的肠粘膜上皮细胞。,微绒毛增多（肝炎肝细胞的表面及胆小管 ）,一、细胞膜的超微结构及基本病变,微绒毛减少（肝炎肝细胞的胆小管 ）,一、细胞膜的超微结构及基本病变,3.纤毛的病变 （1）纤毛增生：表现为纤毛数量的增多，见于胚胎性 细胞及退分化细胞。 （2）纤毛缺失或减少：见于长期吸烟、废气SO2 刺激、 慢性炎症、维生素A缺乏及细胞恶变。 （3）纤毛发育异常：纤毛变短而粗 双联微管数目增加（10+2） 双联微管数目减少（8+2） 双联微管排列紊乱 见于肺癌、鼻咽癌、卵巢乳头瘤。 （4）独纤毛：指无纤毛细胞出现一根或数根纤毛。 （5）纤毛易位：纤毛也可以出现在胞质内。,
11、一、细胞膜的超微结构及基本病变,一、细胞膜的超微结构及基本病变,独纤毛（纤维肉瘤）,纤毛易位（狼疮性肾炎）,4.细胞连接的病变 （1）细胞连接增多及分布异常：在角化棘皮瘤，棘细胞间的桥粒增多；在鳞状细胞癌中有时可见瘤细胞间局部有成串或密集的桥粒。 （2）细胞连接减少：恶性上皮肿瘤，分化越低，细胞连接越少。 （3）细胞内连接：连接通常只出现在细胞间，偶尔也可在细胞质中看到，如细胞内桥粒。,食管癌细胞,肺鳞状细胞癌,一、细胞膜的超微结构及基本病变,二、细胞核的超微结构及基本病变,核周间隙,（一）核膜(nuclear membrane) 又称核被膜（nuclear envelope） 1、外核膜（o
12、uter nuclear membrane)：核膜面向胞质的一层膜。其上常有不规则中间纤维和核糖体附着，常与粗面内质网相连。 2、内核膜(inner nuclear membrane)：核膜面向核质的一层膜。内表面常附有核纤维板，电镜下呈电子密度深染致密层可与核内异染色质相结合。 3、核间隙(perinuclear space)：是内外核膜间的20-40nm的间隙，可与内质网池相通。 4、核孔(nuclear pore) ：内外核膜融合产生的圆环状结构。核孔的结构相当复杂，是一组蛋白质颗粒以特定的方式排列而形成的结构，可以从核膜上分离出来，被称为核孔复合体，是核质与胞质之间物质交换和互相作用的
13、通道。,二、细胞核的超微结构及基本病变,大鼠肝细胞,二、细胞核的超微结构及基本病变,（三）染色质（chromatin） 1化学成分：主要为DNA和组蛋白，也有少 量的RNA和非组蛋白。 2种类：常染色质（euchromatin) 异染色质 (heterochromatin) 异染色质和常染色质是间期细胞核内染色质在形态上表现为不同程度的凝聚。,二、细胞核的超微结构及基本病变,（二）核基质（nuclear matrix）：是指除核膜、染色质和核仁以外的一个精密的网架系统。,*常染色质（euchromatin） 结构：电镜下为浅染、电子密 度低，染色均匀的细颗粒结构。 功能：能够活跃的进行复制和
14、转录。,胰腺细胞,二、细胞核的超微结构及基本病变,*异染色质（heterochromatin） 结构：电镜下为深染、电子密度高、大小不等的颗粒或团块，是DNA螺旋结构比较紧密的部分。 功能：其DNA转录活性较低，功能不活跃。,（四）核仁(nucleolus) 数目：一个或一个以上。 形态：圆形或卵圆形，无膜包绕。 化学成分：RNA、DNA、蛋白质 和酶类。 结构： 1.纤维中心（fibrillarcenter)：浅染的低电子密度区，为DNA襻环。 2.纤维成分（fibrillar component)：位于浅染区周围，核仁内电子密度最高的区域，深染致密纤维状，直径510nm，为正转录的RNA分
15、子。 3.颗粒成分（granularcomponent)：多位于核仁外周，直径15 20nm致密颗粒。 功能：核糖体的装配场所。,二、细胞核的超微结构及基本病变,二、细胞核的超微结构及基本病变,（五）细胞核的基本病变 1.核大小的改变：可反映核的功能活性状态。 核增大：增生活跃的细胞 细胞水肿时（称变性核肿大） 恶性肿瘤细胞 核变小：细胞功能下降 细胞受损,2.核形的改变 正常时核也可变形（如血管内皮细胞收缩时）。 恶性肿瘤时，核呈异型性且深染。,二、细胞核的超微结构及基本病变,3.核膜的改变 核突：核表面有呈锤、结节、棒状的突起，有蒂； 外有核膜，内有核质。 核袋：核膜下陷形成。 见于恶性肿瘤、白血病、染色体畸形。,小脑髓母细胞瘤 （核袋）,白血病细胞（核袋）,二、细胞核的超微结构及基本病变,5.核染色质的改变 核染色质边集（chromatin margination)：是较常见的染色质变化。染色质呈不规则的团块状，集中分布在核周边的内核膜下。常见于缺血、X线照射和病毒感染。轻度的染色质边集可能是可逆的，但较明显的染色质边集是不可逆的病变，可导致细胞死亡。 核固缩（karyopyknosis)：核体积变小，染色质呈凝聚状。 核碎裂 (karyorrhexis)：核逐渐变小，最后裂解为若干致密浓 染的碎片。 核溶解（karyolysis):
