(胚胎学课件）细胞

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1、细 胞,组织学与胚胎学 histology and embryology,(一) 细胞膜的结构与功能,细胞膜是包在细胞表面的一层薄膜，它是细胞质的一部分，因而又称质膜(plasma membrane)， 光镜下：难以分辨，但可间接证明其存在，如刺破活细胞可见胞质流出。 电镜下：经四氧化锇染色，可见细胞膜分为内、中、外三层结构。内、外两层深暗，为高电子密度层，厚2.0nm；中间层较为明亮，低电子密度层，厚3.5nm。 这种三层膜结构是一切生物膜所具有的共同特性，因而称为单位膜。 单位膜分布于各种细胞表面，参与构成有膜的细胞器的膜结构。,细胞膜的分子结构：对于细胞膜的分子结构，有许多学说，但目前较

2、为公认的是“液态镶嵌模型(fluid-mosaic model)”学说。此学说认为细胞膜是由脂双层和膜蛋白构成。脂双层：由磷脂、糖脂和胆固醇组成 磷脂：为兼性分子，具有极性头和尾之分。 极性头朝向膜表面，为水溶性； 尾朝向膜中央，为疏水性。 脂双层中磷脂分子尾尾相对，形成弱键，使脂双层相互粘附。 糖脂：位于单位膜外层，其极性碳氢残基从双层脂外层伸向细胞外间隙形成细胞衣的一部分。,胆固醇：位于双层脂之间，在调节膜的流动性和稳定性起着重要作用。膜蛋白：具有两种类型，按其分布可分为表在蛋白和嵌入蛋白。 表在蛋白：多位于细胞质一侧，不插入两层脂之间。与膜表面的嵌入蛋白或磷脂基团以非共价键结合，易于分离

3、。某些细胞的表在蛋白与糖脂以共价键结合，锚定于外层，并突向细胞外间隙。 嵌入蛋白：分布于膜的内、外表面，不同程度地嵌入脂双层内。有的跨过膜，又称跨膜蛋白。外表面的部分嵌入蛋白与寡糖链结合，又称糖蛋白。,膜糖：主要由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖、氨基糖、神经氨酸和唾液酸等组成的低聚寡糖。 细胞衣(cell coat) 或称糖衣(glycucalyx)位于细胞膜外表面。主要由膜糖蛋白和糖脂的寡糖链与蛋白聚糖组成。 具有使细胞粘附于细胞外基质等功能。,细胞膜的功能： 细胞膜是细胞的界膜，可维持细胞的一定形态，对细胞起保护作用。若膜被严重损坏，可导致细胞死亡。 通过细胞膜，细胞可以从其周围环境中摄入

4、必需的营养物质和氧，排出其代谢产物，进行细胞内、外的物质交换等代谢活动。 细胞膜是一种通透屏障，能选择性使某些小分子物质透过，而限制另一些物质通过，有的物质需通过膜内嵌入的整合蛋白进行主动运输，以保持细胞内物质的稳定。 细胞膜参与细胞的内吞作用与胞吐作用，这是大分子物质通过细胞膜的主要方式。,胞吞作用(endocytosis)：外界进入细胞的大分子物质先附着在细胞膜的外表面，此处的细胞膜凹陷入细胞内，将该物质包围形成小泡，最后小泡与细胞膜断离而进入细胞内。 如果是固态物质，则称为吞噬作用，吞入的小 泡叫吞噬体； 如果是液态物质，则称为吞饮作用，其吞入的小泡叫吞饮小泡。 胞吐作用(exocyto

5、sis)：大分子物质由细胞内排到细胞外时，被排出的物质先在细胞内被膜包裹，形成小泡，小泡渐与细胞膜相接触，并在接触处出现小孔，该物质经小孔排到细胞外。,细胞器(organelles),定义：分布在细胞质内、具有特定形态与功能的结构称为细胞器。 分类：可分为有膜性细胞器和非膜性细胞器。 膜性细胞器：主要包括线粒体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、微体和环孔板。 非膜性细胞器：核糖体、中心体、微管、微丝、中间丝和微梁网等。 微管、微丝、中间丝和微梁网合称细胞骨架。,核糖体(ribosome)，即核蛋白体,化学组成：由核糖核酸（RNA）和蛋白质两种化学成分组成。 电镜下：是近似球形的致密颗粒，由大亚基

6、和小亚基结合而成。 功能：合成蛋白质。,存在形式： 游离核糖体：游离于细胞基质中，主要参与合成细胞自身需要的内源性蛋白质； 附着核糖体：附着于内质网表面，主要参与合成向细胞外输出的分泌性蛋白质。 单核糖体：单个存在的核糖体，此时它不具有蛋白质合成活性。 多聚核糖体：在进行蛋白质合成时，核糖体必须由信使核糖核酸分子（mRNA）连接成串株状结构，才具备蛋白质合成的活性。 染色特性：核糖体易被碱性染料染色，因此在光镜下细胞质中核糖体丰富的部位嗜碱性较强。,粗面内质网(rough endoplasmic reticulum，rER)： 形态结构：由平行排列的扁囊和附着在膜外表面的核糖体构成，表面粗糙。

7、 数量：依细胞类型及功能状态而异，在合成分泌蛋白质旺盛的细胞中最为丰富，如活跃的成纤维细胞、浆细胞和胰腺细胞等。 功能：主要是合成分泌蛋白质。,滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum，sER)： 形态结构：为形状及直径不一的小管，互通成网，小管膜外表面光滑，无核糖体附着。 数量：多数细胞的滑面内质网较少，但有些细胞内则很丰富，如：分泌类固醇激素 的细胞和肝细胞等。 功能：比较复杂，随所在细胞而异。如：参与类固醇的合成，脂类的合成与运输，糖的分解代谢，以及对激素灭活、调节离子浓度等。参与外源性毒素解毒，药物降解。,高尔基复合体(Golgi complex),光镜下：

8、多位于细胞核附近，常呈小泡及网状，又称内网器。 电镜下：由扁平囊泡、小泡和大泡三部分组成。 扁平囊泡：由单位膜围成，通常3-10个扁平囊泡平行排列在一起，构成高尔基复合体的主体，凸面称为未成熟面或形成面，凹面称为成熟面或分泌面。 小泡：多见于形成面，它们由RER出芽而来，载有RER合成的蛋白质，并将之运送至扁平囊泡，故又称转运小泡。 大泡：多见于扁平囊泡的未端或分泌面。它们由扁平囊泡的两端和分泌面呈球状膨大脱落而成，有浓缩分泌物的作用，故又称浓缩泡。 功能：参与加工粗面内质网合成的膜包装的蛋白质、膜的再循环和膜的重新分配。还参与糖脂、多糖的合成以及溶酶体的形成。,溶酶体(lysosome),是

9、由单位膜包裹，大小不等、形态各异的致密小体。 内含物： 含有多种水解酶，至今已发现有50多种，如酸性磷酸酶、-葡萄糖苷酸酶、核糖核酸酶等。 其标志酶为酸性磷酸酶。 所含的酶能水解蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及其它低分子化合物。,种 类： 初级溶酶体：从高尔基复合体形成、尚未参与消化活动的溶酶体。多泡体：初级溶酶体可与吞饮小泡或其它小泡融合而成。 次级溶酶体：已参与消化活动后的溶酶体。 异噬体：溶酶体所消化的物质是外源性； 自噬体：溶酶体所消化的物质是内源性的。 残余体：当溶酶体中的异物经水解，可溶部分渗出膜外，不能被消化的部分（如脂褐素等）残存在溶酶体内形成的结构。 混合溶酶体：消化的物质既

10、有内源性又有外源性的 功能：异噬作用、自噬作用、与细胞的特定功能有关、自溶作用。,微体(microbody),电镜下：是由一层单位膜围成的圆形或椭圆形小体。 内含物：有的微体富含过氧化物酶、过氧化氢酶以及多种氧化酶。 分布及功能：常存在于肾、肝和其它细胞中，与细胞内物质的氧化有关。,中心体(centrosome),结构组成：多位于细胞核的一侧，由中央的中心粒(centrioles)和周围特殊分化的细胞质中心球（centrosphere)及许多中心粒随体组成。中心粒一般为两个。 光镜下：需特殊染色才可见到。 电镜下：每个中心粒呈圆筒状，直径0.2m，长0.5m，互相垂直。在横断面上可见每个中心粒

11、都是由九组三联微管围成。 功 能：中心粒能自我复制，参与细胞分裂活动。 纤毛与鞭毛等结构是由中心粒产生，因此细胞运动亦与中心粒有关。,环孔板（annulate lamella）,是带有环形小孔的膜性扁平囊泡。外观呈现平板状、弧形或围成同心圆状。常见于生殖细胞、胚胎细胞、肿瘤细胞等。 来源于核膜或内质网与演变。 功能：携带核物质或遗传信息到胞浆或与某些物质的合成有关。,细胞骨架,是细胞内的结构网架，包括微管、微丝、中间丝。微管： 结构：胞质中不分支的圆管状结构，由微管蛋白构成。 可分为三种形式： 单微管：为单条微管，如纺缍体微管、神经元突起内的微管 二联微管：由AB两条微管构成，其中A与单微管相

12、同，由13条原丝构成，B微管仅有11条原丝，另有3条与A共用。 三联微管：由ABC三条微管构成，其A有13条原丝，BC只有11条原丝。 功能： 主要起支架作用，维持细胞外形。 在胚胎发育过程中，对细胞分化、变形起重要作用。 微管在细胞有丝分裂时解体，聚合成纺垂体，分裂后纺垂体解体，又重新聚合成细胞质微管。 存在于纤毛或鞭毛中的微管与其运动有关。,微丝： 形态结构：由肌动蛋白构成的细丝状结构，直径nm， 长约。 分布与功能：广泛存在于各种细胞内，具有收缩能力，是细胞各种运动的动力。 如细胞变形运动、伪足和突起的形成与回缩、吞噬作用、吞饮作用和胞吐作用等。 微丝除参与细胞运动外，还是形成细胞骨架的

13、主要成分。,中间丝： 分布与形态： 细胞质中介于肌动蛋白、微丝和微管之间的细丝。如上皮中的张力细丝、平滑肌细胞中的细丝以及神经元的神经丝与神经胶质细胞中的胶质丝等。 中间丝直径811 nm（一般为10 nm），长短不一，散在或成束分布于胞质中。构成中间丝的蛋白类型，亦因所在不同细胞而异。 功能：无收缩能力，是细胞的骨架，主要起支持作用，又称细胞骨骼丝。,包涵物(inclusion),是细胞质中一些有形的代谢产物或储备的营养物质。包括糖原、脂滴、色素及分泌颗粒等。 数量随细胞生理状态不同而改变。糖原：是细胞代谢中所必须的能量来源。 光镜下：颗粒状；电镜下：电子密度较高。 含量：随细胞种类及功能状

14、态而变化。如：肝细胞的糖原在进食后数量增多，饥饿时则减少。,脂类： 包括中性脂肪和类脂，以脂滴的形式存在 光镜下：脂肪被有机溶酶溶解呈空泡状。 电镜下：脂滴外面一般无单位膜包裹，但肠上皮细胞内的脂滴是通过胞饮作用从肠内吸收的，而有膜包裹。 脂滴呈中等电子密度，其电子密度高低与不饱和脂肪酸多少有关。,色素： 细胞中较常见的色素有黑色素，脂褐素及含铁血黄素等。 光镜下：大多数色素呈颗粒状或杆状。 电镜下：色素颗粒大小不等，电子密度很高。 黑色素：呈棕黄色，多存在于表皮深层细胞、毛发、眼球脉络膜等处起保护作用； 脂褐素：呈黄褐色，心肌细胞及神经细胞内易见到，并随细胞的衰老而逐渐增加； 含铁血黄素：是

15、红细胞被肝及脾内巨噬细胞吞噬后，分解形成的含铁色素颗粒。 其它：除色素颗粒外，在腺细胞内常见一些有膜包裹的分泌颗粒，其中含有蛋白质的颗粒，电子密度较高；含有糖蛋白的颗粒，电子密度稍低。,(三) 细胞核 (cell nucleus),细胞核的一般特点： 数目：除成熟红细胞外，机体所有的细胞都有细胞核；多数细胞只有一个细胞核，但也有2多个，如骨骼肌细胞可有数百个。 位置：一般位于细胞中央或基底部，也有位于周边的，如骨骼肌细胞和脂肪细胞。 形态：形态大小一般与细胞的形态大小相适应。 圆形、立方形和星形细胞的细胞核，多为圆形； 柱状、梭形细胞的细胞核，多为椭圆形或长杆状等。 大小：约为细胞体积的1/4

16、-1/3,细胞核的结构： 由核膜、核仁、核基质、染色质和核内骨架五部分构成。 核膜由内、外两层质膜构成，其间隙称核周隙。 核膜的外层表面有核糖体附着，与粗面内质网结构相似，在某些部位还与粗面内质网相连续，核周池与内质网腔相通； 核膜上有孔，叫核孔。核孔是控制大分子出入细胞核的通路。由一组蛋白颗粒以特定方式排布而成的复杂结构，现称为核孔复合体，可分为环孔颗粒、周边颗粒、中央颗粒和细丝等四部分。 核纤层：指位于核膜的内表面由电子密度高的纤维状蛋白质构成的结构，厚10-100微米。,核仁： 光镜下：呈圆形或卵圆形，其大小、数量及在核内的位置，随细胞机能而变化。 电镜下：核仁主要由细丝和颗粒组成，外无

17、膜包被。 化学成分：主要是蛋白质与核糖核酸(RNA)，功能是参与蛋白质的合成。核基质：是无结构胶状物质，为核内代谢活动提供了适宜的环境。 核内骨架：是指核内由3-30纳米的蛋白质纤维构成的三维网络结构。 核骨架：由核内骨架与核纤层、核孔复合体相连而成。,染色质： 光镜下：为被碱性染料深染的结构；在电镜下呈细丝状结构；由DNA、RNA、组蛋白和非组蛋白构成。 在分裂间期的细胞核中DNA分子的螺旋化程度不同。螺旋紧密的部分处于浓缩状态，转录不活跃或不转录,称为异染色质(heterochromatin),在光镜下着色深，呈颗粒状或团块状；螺旋松散伸长的部分，具有转录活性,在光镜下染色浅或不被染色，多位于胞核的中央, 称常染色质(euchromatin)。 染色质的基本结构单位是核小体（nucleosome），由组蛋白八聚体和约200个碱基对长度的DNA链构成。,