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文檔簡介
主要內(nèi)容一.運動解剖學的定義和地位二.人體解剖學的分科三.人體器官的變異和畸形四.學習運動解剖學的目的五.學習運動解剖學的基本觀點和方法六.器官和系統(tǒng)七.運動解剖學研究方法八.人體解剖學常用術(shù)語小結(jié)【基本概念】【重點難點】【思考練習】緒論
一.運動解剖學的定義和地位運動解剖學(sportsanatomy)是人體解剖學的一個分支,它是在研究正常人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,重點研究運動對人體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長發(fā)育的影響,探索人體機械運動規(guī)律與體育動作技術(shù)關(guān)系的一門學科。它是體育專業(yè)的一門主干必修課。學習本門課程的目的在于使學生理解和掌握人體各器官的正常形態(tài)結(jié)構(gòu)知識,為學習其他基礎(chǔ)課程奠定必要的形態(tài)學基礎(chǔ)。高等院校體育專業(yè)開設(shè)的人體解剖學,其內(nèi)容重點是:從體育科學的角度,在正常人體解剖學的基礎(chǔ)上,研究體育運動對人體形態(tài)結(jié)構(gòu)及其生長發(fā)育的影響,闡述人體形態(tài)結(jié)構(gòu)和運動功能之間的關(guān)系,探討運動器官的機械運動規(guī)律及其與體育運動技術(shù)的關(guān)系。
二.人體解剖學的分科1.系統(tǒng)解剖學消化系統(tǒng)2.局部解剖學3.組織學皮膚4.胚胎學(1)外科解剖學5.其他(2)X線解剖學(3)斷面解剖學(5)藝術(shù)解剖學(4)運動解剖學
三.人體器官的變異和畸形
1.變異:
出現(xiàn)率低,對外觀和功能影響不大的形態(tài)結(jié)構(gòu)差異。正常閉孔動脈異常閉孔動脈2.畸形:
出現(xiàn)率極低,對外觀和功能影響嚴重的形態(tài)結(jié)構(gòu)異常內(nèi)翻足
四.學習人體解剖學的目的高等院校體育專業(yè)培養(yǎng)的學生是未來的體育教師、教練員、體育社會輔導員。作為體育工作者學習人體解剖學的目的有如下三點:(一)形成科學的人體運動觀(二)提供運動技術(shù)教學及訓練的科學依據(jù)(三)奠定學習后繼課程的解剖學基礎(chǔ)(一)形成科學的人體運動觀體育工作者從事的體育教學、運動訓練、鍛煉輔導等工作必須具備科學的人體運動觀。人體解剖學就是從自然科學的角度出發(fā),闡述了人體形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能相互聯(lián)系、相互制約、相互統(tǒng)一的內(nèi)在關(guān)系,為學生建立了人體結(jié)構(gòu)與功能保持動態(tài)平衡的科學人體運動觀,使他們認識到體育學習、運動訓練、體育鍛煉對人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響以及增強體質(zhì)的意義。體育學習、運動訓練是通過改變機體器官的功能促進其形態(tài)結(jié)構(gòu)的改善,而結(jié)構(gòu)的改善又進一步提高機體的功能。根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點,運動的本質(zhì)是打破了形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能原有的動態(tài)平衡狀態(tài)而建立新的動態(tài)平衡,以達到人體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能共同優(yōu)化,從而提高人體的健康水平或運動水平的目的。(二)提供運動技術(shù)教學及訓練的科學依據(jù)人體解剖學的理論知識為各項運動技術(shù)課的教學和訓練提供了科學依據(jù),如:解剖學動作分析理論、影響關(guān)節(jié)運動幅度和肌肉力量發(fā)揮的因素、多關(guān)節(jié)肌理論、環(huán)節(jié)受力分析法、肌肉力量性練習和伸展性練習的解剖學依據(jù)等內(nèi)容都是科學地闡述運動技術(shù)原理的基礎(chǔ)理論,這些理論對我們研究人體與運動的關(guān)系具有重要的作用。有關(guān)青少年兒童的生長發(fā)育規(guī)律為我們進行體育教學、科學研究及科學選材提供了理論依據(jù)。(三)奠定學習后繼課程的解剖學基礎(chǔ)在高等院校體育專業(yè)學習中,涉及到多門運動人體學科課程,除人體解剖學外,還有人體生理學、體育保健學、人體測量學、運動生物力學和運動心理學等。這些學科的知識都是在人體各器官形態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上展開的。如不具備人體形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的知識,就無從掌握器官系統(tǒng)的生理功能;不了解運動系統(tǒng)的解剖知識,就難以理解運動損傷的機理和制定有關(guān)的預(yù)防措施;不了解人體的某些體表標志就無法進行人體測量;不熟悉肌肉關(guān)節(jié)運動功能很難對運動動作進行生物力學分析。因此,只有掌握人體解剖學知識,才能更好地學習其他課程。
五.學習人體解剖學的基本觀點和方法人體形態(tài)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,學習人體解剖學必須以辯證唯物主義為指導思想,運用辯證唯物主義的觀點和方法去觀察人體和研究人體,這樣才能對人體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律有正確的認識,因此學習人體解剖學應(yīng)掌握和運用以下基本觀點和方法。
(一)學習人體解剖學的基本觀點1.進化和發(fā)展的觀點人類是由靈長類的古猿進化發(fā)展而來的,人體的形態(tài)結(jié)構(gòu)就是在漫長的進化過程中不斷適應(yīng)外界環(huán)境而逐漸發(fā)展形成的。人類在認識自然,改造自然活動中神經(jīng)系統(tǒng)的嚴密構(gòu)筑和高度分化,使人類擁有了區(qū)別于其他動物的語言、思維等社會屬性。然而作為自然界的人,人類的形態(tài)結(jié)構(gòu)仍然保留著脊椎動物的基本特征,這反映了種系發(fā)生的演化過程。同時,人類個體在生長發(fā)育過程中其形態(tài)結(jié)構(gòu)在不同年齡、不同社會生活和不同勞動條件下表現(xiàn)出不同的個體差異,這反映了個體演化的過程。因此,掌握進化發(fā)展的觀點,有利于增進對人體形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生發(fā)展的理解。人體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能是相互影響、相互聯(lián)系和相互制約的,形態(tài)結(jié)構(gòu)是一個器官機能的物質(zhì)基礎(chǔ),形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化會導致功能的改變,而功能的變化又能影響該器官形態(tài)結(jié)構(gòu)的發(fā)展。因此,在生理限度內(nèi)有意識地改變器官的功能條件,就能使組織器官發(fā)生有益于健康的變化。如堅持體育鍛煉就可以增強機體器官功能的活動,促進器官形態(tài)結(jié)構(gòu)趨于完善,達到增強體質(zhì)的目的。2.形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一的觀點3局部和整體統(tǒng)一的觀點人體是由若干個不同的器官系統(tǒng)相互聯(lián)系相互影響構(gòu)成的一個完整統(tǒng)一的有機體,每一個器官系統(tǒng)都是人體不可分割的組成部分。在學習和研究個別器官系統(tǒng)時都必須運用歸納綜合的方法從整體角度去認識他。同樣,某器官或局部結(jié)構(gòu)的變化必將導致整體結(jié)構(gòu)和功能的改變,如體育鍛煉在改善運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和提高了其功能的同時,也促進了心血管系統(tǒng)和其他系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改善和功能的發(fā)展。理論聯(lián)系實際是一切科學實驗研究的重要基本原則,這一原則對指導體育專業(yè)學生人體解剖學的學習和研究具有特殊的意義,這是因為一方面人體解剖學的教與學是與實驗、實習、尸體標本、圖譜、模型、活體觀察聯(lián)系起來的。以理論指導實踐,以實踐驗證理論;另一方面體育專業(yè)學生學習人體解剖學的目的是為了指導運動實踐。只有將掌握的理論知識應(yīng)用到運動實踐中去,實現(xiàn)理論與運動實踐的相結(jié)合,才能加深對理論的理解和領(lǐng)悟,提高在運動實踐中分析問題和解決問題的能力。4.理論聯(lián)系實際的觀點(二)學習人體解剖學的基本方法人體解剖學是一門形態(tài)科學,要系統(tǒng)掌握人體各器官各系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)知識,必須重視標本模型的觀察,重視活體觀察和觸摸,認真上好實驗課,增強直觀的感性認識,同時也可通過作業(yè)、畫圖和動作分析等形式,鞏固理論知識。
六.器官和系統(tǒng)由數(shù)種組織構(gòu)成具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)并完成某種特定功能的結(jié)構(gòu)單位。組成器官的數(shù)種組織中,其中一種組織起主導作用,器官的功能就是由起主導作用的組織來實現(xiàn)的。如:1肺:肺是重要的呼吸器官。它是由上皮組織、結(jié)締組織、肌組織和神經(jīng)組織構(gòu)成。其中上皮組織起主導作用,所以肺的氣體交換功能,主要是通過上皮組織來實現(xiàn)的。2腦:腦是思維活動的器官。腦是由神經(jīng)組織、結(jié)締組織、上皮組織構(gòu)成,其中神經(jīng)組織起主導作用,它決定了腦具有思維、意識,支配和調(diào)節(jié)人體活動的功能。3骨骼:骨是運動器官之一,骨是由結(jié)締組織、上皮組織、神經(jīng)組織構(gòu)成,其中結(jié)締組織是骨的主要成份,它完成支持、保護、運動杠桿和人體內(nèi)的“鈣磷”倉庫等功能。4心臟:是由心肌組織、神經(jīng)組織、上皮組織、結(jié)締組織等構(gòu)成。心肌組織是心臟的主要成份,它完成有節(jié)律地收縮與舒張推動血液運行的功能。(一)器官由若干個功能密切相關(guān)的器官組成,共同完成一系列連續(xù)性的生理功能的結(jié)構(gòu)體系。如:骨、關(guān)節(jié)、骨骼肌組成運動系統(tǒng),人體任何運動都是借助于骨骼肌的收縮牽動著骨以關(guān)節(jié)為軸,這一連續(xù)性的生理功能來實現(xiàn)的。人體就是由運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和感覺器官等組成的
.(二)系統(tǒng)人體各系統(tǒng)主要器管及主要功能系統(tǒng)主要器官主要功能運動系統(tǒng)骨、關(guān)節(jié)、骨骼肌完成人體位移運動消化系統(tǒng)口、咽、食管、胃、腸、唾液腺、肝、膽、胰完成消化吸收和排除食物殘渣呼吸系統(tǒng)鼻、咽、喉、氣管、支氣管、肺執(zhí)行氣體(O2、CO2)交換泌尿系統(tǒng)腎、輸尿管、膀胱、尿道完成泌尿和排尿功能神經(jīng)系統(tǒng)腦、脊髓和神經(jīng)支配和調(diào)節(jié)人體各種生理功能循環(huán)系統(tǒng)心臟、血管、血液、淋巴結(jié)、淋巴管完成物質(zhì)運輸和交換功能生殖系統(tǒng)男性:睪丸、陰莖、附睪、輸精管及腺體女性:卵巢、子宮、輸卵管、陰道及腺體完成繁衍后代功能內(nèi)分泌系垂體、甲狀腺甲狀旁腺、腎上腺、胰島、性腺協(xié)助神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)人體各種生理功能感官眼、耳、鼻、舌、皮膚完成感受各種刺激的生理功能
七.人體解剖學研究方法(一)運動解剖學的研究內(nèi)容1.體育運動和健身鍛煉對人體器官、組織、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)影響的基礎(chǔ)或/和應(yīng)用研究
主要集中在對骨、關(guān)節(jié)、骨骼肌、心臟、血管、肝臟、腎臟、肺、大腦、脊髓和內(nèi)分泌及感覺器官等的形態(tài)學基礎(chǔ)研究,近年來有趨向于超微結(jié)構(gòu)研究水平發(fā)展的趨勢。(1)運動與骨和軟骨形態(tài)學及其計量學研究主要集中在運動對骨和軟骨影響的微細結(jié)構(gòu)的觀察;應(yīng)用組織、細胞的形態(tài)計量學理論和方法對運動引起的骨和軟冒形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化進行定量研究,近年來有趨向于骨和軟骨超微結(jié)構(gòu)的形態(tài)計量學和生化標志物及基因表達等研究水平發(fā)展的趨勢。(2)運動與關(guān)節(jié)和骨骼肌形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能、創(chuàng)傷和修復(fù)的形態(tài)學基礎(chǔ)和應(yīng)用研究主要集中在骨骼肌的纖維類型、關(guān)節(jié)和骨骼肌神經(jīng)支配、疲勞、創(chuàng)傷與修復(fù)的基礎(chǔ)研究;關(guān)節(jié)肌工作與發(fā)力特征,尤其是六大關(guān)節(jié)與脊柱肌群工作的力學特征及不同項目運動員力量訓練的應(yīng)用研究。近年來有趨向于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究兩極水平發(fā)展的趨勢。(3)運動與心血管重塑的生物學研究主要集中在運動心臟肥大的生物學機制,運動性心臟與病理性心臟的區(qū)別,近年來有趨向于運動心臟的心肌間質(zhì)成分變化機制、心臟內(nèi)分泌調(diào)節(jié)機制、運動與血管重塑的調(diào)節(jié)、心肌和平滑肌活細胞代謝特征以及心肌和平滑肌細胞基因表達等研究水平發(fā)展的趨勢。(4)運動與內(nèi)臟器官形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)研究主要集中在運動與肝臟、胰臟、肺、腎、睪丸形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的研究,近年來有趨向于內(nèi)臟器官分子研究水平以及向胃、腸形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能及消化道菌落種群研究的發(fā)展趨勢。(5)運動與神經(jīng)系統(tǒng)各器官形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)研究主要集中在運動與大腦皮質(zhì)、海馬、小腦皮質(zhì)、脊髓灰質(zhì)神經(jīng)元微細結(jié)構(gòu)與疲勞和學習記憶的影響。近年來有趨向于超微結(jié)構(gòu)以及分子和基因表達研究水平發(fā)展的趨勢。
2.兒童青少年運動員形態(tài)選材與優(yōu)秀運動員身體形態(tài)特征的研究
主要集中在人體身高、體重、機體各環(huán)節(jié)圍度、長度與比例,骨齡、皮紋及其遺傳特征與不同項目運動員體型特征和選材指標研究。近年來有趨向于優(yōu)秀運動員“基因解剖學”及DNA多態(tài)研究水平發(fā)展的趨勢。3.人體結(jié)構(gòu)機械運動規(guī)律的研究
主要集中在運動器官的機械運動規(guī)律,心臟、血管的彈性結(jié)構(gòu)、力學特征,體位變化與內(nèi)臟器官狀態(tài)、胃腸蠕動和血流動力學特征等方面的研究。近年來有趨向于機械信號與細胞及分子變化機制研究水平發(fā)展的趨勢。4運動傷病的形態(tài)學基礎(chǔ)研究
主要集中在骨折愈合、膝關(guān)節(jié)半月板的形態(tài)結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)軟骨和韌節(jié)的修補與置換、末端病的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化、椎間盤的結(jié)構(gòu)與運動損傷的關(guān)系等的研究。近年來有趨向于干細胞移植與基因?qū)胫斡\動性傷病基礎(chǔ)研究水平發(fā)展的趨勢。5運動健身增強機體器官功能和對疾病器官形態(tài)與功能逆轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)研究
主要集中在人體重要器官如運動與骨的生長發(fā)育和骨折愈合;運動與關(guān)節(jié)的靈活性、穩(wěn)定性;運動與骨骼肌的伸展性、彈性以及發(fā)展力量和柔韌性的手段與方法研究;運動與心血管疾病、糖尿病、肥胖癥、骨質(zhì)疏松癥逆轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)研究。近年來有趨向于胃、肝、腎、肺等器官功能增強和疾病逆轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)研宄并向基因水平發(fā)展的趨勢。6.運動與細胞凋亡研究
主要集中在運動與骨、軟骨、骨骼肌、心肌、腦、腎、肝等組織的細胞凋亡形態(tài)特征、氧化應(yīng)激的研究。近年來有趨向于凋亡的細胞信號轉(zhuǎn)導途經(jīng)、基因調(diào)控以及疾病、凋亡與運動逆轉(zhuǎn)等水平發(fā)展的趨勢。(二)運動解剖學的研究方法與技術(shù)由于運動解剖學屬于形態(tài)學科,其研究內(nèi)容涉及到母學科人體解剖學、組織學、細胞學等形態(tài)學內(nèi)容和體育運動基礎(chǔ)研究中的運動形態(tài)學內(nèi)容,其研究方法必然涉及到形態(tài)學研究的各種手段和方法。隨著生命科學研究的發(fā)展和深入,新興的研究手段和方法也不斷進入運動解剖學研究領(lǐng)城。1.尸體解剖法2.活體觀察、運動技術(shù)與動作分析法3.肌電圖法4.X線斷層掃描與磁共振斷層掃描5.組織切片技術(shù)6.光學顯微鏡技術(shù)7.組織和細胞化學技術(shù)8.原位雜交、熒光原位雜交、原位PCR及RT-PCR技術(shù)9.細胞和細胞化學定量術(shù)(1)顯微分光光度術(shù)(2)細胞形態(tài)立體計量技術(shù)
(3)顯微圖像分析技術(shù)
(4)流式細胞技術(shù)10.電子顯微鏡技術(shù)11.激光掃描共聚焦顯微技術(shù)12.組織芯片技術(shù)
13.干細胞技術(shù)14.數(shù)字化虛擬人體技術(shù)
相信,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,會有更多新的研究技術(shù)走進運動解剖學科學研究的奠堂。
八.人體解剖學常用術(shù)語為了正確清楚地說明人體各部位的位置關(guān)系、結(jié)構(gòu)和功能,特統(tǒng)一規(guī)定了人體解剖學姿勢及方位、軸和面等術(shù)語。(一)人體解剖學姿勢身體直立,兩眼平視,兩足并攏,足尖向前,上肢垂于體側(cè),手掌向前
(二)方位1上與下:靠近頭部者為上,靠近足部者為下。2前與后:靠近腹側(cè)者為前,靠近背側(cè)者為后。3內(nèi)與外:凡屬空腔器官,接近內(nèi)腔者為內(nèi),遠離內(nèi)腔者為外。4內(nèi)側(cè)與外側(cè):以身體正中面為準,靠近正中面者為內(nèi)側(cè),遠離正中面者為外側(cè)。5淺與深:以體表為準,接近體表者為淺,遠離體表者為深。6近側(cè)端與遠側(cè)端:四肢靠近軀干部分為近側(cè)端,遠離軀干部分為遠側(cè)端。7橈側(cè)與尺側(cè):前臂外側(cè)為橈側(cè),內(nèi)側(cè)為尺側(cè)。
8脛側(cè)與腓側(cè):小腿外側(cè)為腓側(cè),內(nèi)側(cè)為脛側(cè)。(三)人體的基本切面1矢狀面:沿人體前、后徑將身體分為左、右兩部分的平面。沿人體正中線所作的矢狀切面稱為正中面。
2冠狀面:沿人體左、右徑,將身體分為前、后兩部分的平面。
3水平面:與地面平行將身體分為上、下兩部分的平面。
(四)人體的基本軸1矢狀軸:垂直通過冠狀面的軸。2冠狀軸:垂直通過矢狀面的軸。3垂直軸:垂直通過水平面的軸。
第一節(jié)細胞
細胞是一切生物體形態(tài)結(jié)構(gòu),生理功能和生長發(fā)育的基本單位。人體雖有數(shù)百種大小、形態(tài)、功能各異的細胞,但它們都有一個不同特點,即細胞的結(jié)構(gòu)由細胞膜、細胞質(zhì)與細胞核三部分組成。細胞膜細胞膜(cellmembrane)又稱質(zhì)膜,是包裹于細胞表面,將細胞與外界微環(huán)境隔離的界膜,形成一種屏障,并參與細胞的生命活動。一、細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜厚度約為7.5~10nm,在高倍電鏡下細胞膜呈現(xiàn)為平行的三層結(jié)構(gòu),即電子致密的內(nèi)、外兩層(各厚2.5~3.0nm)與電子透明的中間夾層(厚3.5一4.0nm)。細胞膜的化學組成主要是脂類、蛋白質(zhì)和糖類。根據(jù)目前公認的生物膜液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel),脂類常排列成雙分子層,蛋白質(zhì)通過非共價鍵與其結(jié)合,構(gòu)成膜的主體;糖類通過共價鍵與膜的某些脂類或蛋白質(zhì)組成糖脂或糖蛋白。細胞膜電鏡圖膜脂以磷脂和膽固醇為主,并含糖脂。它們均為兼性分子,包括一個親水極的頭部和一個疏水極的尾部。其頭部由膽堿、乙醇胺等形成,尾部由兩條脂肪酸鏈形成。在水溶液中它們能自動形成雙分子層結(jié)構(gòu),使疏水的尾部埋藏在里面,即膜的中央,親水的頭部露在外面,朝向膜的內(nèi)外表面。在電鏡標本制備過程中,類脂的親水極嗜鋨性較強,故呈電子致密狀;疏水極的嗜鋨性極弱,故呈電于透明態(tài),于是類脂雙層在電鏡子下表現(xiàn)為三層結(jié)構(gòu)。在膜內(nèi),類脂分子一方面以自身長軸中心做垂直于膜平面的旋轉(zhuǎn),另一方面在單層內(nèi)作側(cè)向移動,從而膜脂呈現(xiàn)整體的流動性,這種流動性受其分子中脂肪酸鏈非飽和程度的影響,也受其中膽堿的調(diào)節(jié)。膜蛋白是膜執(zhí)行各種功能的物質(zhì)基礎(chǔ)??尚纬赡な荏w、載體、酶和抗原等。膜蛋白為球形蛋白質(zhì),其70%~80%以不同深度鑲嵌于雙層類指中,稱為內(nèi)在蛋白(intrinsicprotein),又稱為跨膜蛋白(transmembraneprotein),內(nèi)在蛋白表面兼具親水性和疏水性的氨基酸基團,前者與類脂的親水極相結(jié)合,暴露于細胞膜的內(nèi)外表面;后者則包埋于類脂雙層的疏水極區(qū)域。其余20%~30%的膜蛋白表面僅有親水性氨基酸基團,附著在細胞膜內(nèi)、外表面,稱外在蛋白或外周蛋白(extrinsicorperipheralprotein)。膜蛋白可在細胞膜中側(cè)向移動,執(zhí)行其多樣化的功能。糖類只分布子細胞質(zhì)膜的外表面,以寡糖鏈的形式分別與膜脂和膜蛋白結(jié)合,形成糖蛋白或糖脂。在電鏡下有的細胞(如小腸吸收細胞)表面由于寡糖鍵極為豐富,形成一層很厚的茸毛狀糖衣(glycocalyx)或細胞衣(cellcoat)但多數(shù)細胞膜的糖衣薄而不易分辨?,F(xiàn)已知絕大部分膜蛋白為糖蛋白,寡糖鏈參與構(gòu)成其表面功能基團。糖脂增強質(zhì)膜外層的堅固性,并參與調(diào)節(jié)細胞生長、細胞分化過程中的細胞識別和免疫調(diào)節(jié)等重要功能。細胞除質(zhì)膜的超微結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)三層結(jié)構(gòu)外,亞細胞結(jié)構(gòu)中也有很多與質(zhì)膜相同的膜性結(jié)構(gòu),稱為細胞內(nèi)膜,如細胞器膜與核膜。常把質(zhì)膜細胞內(nèi)膜統(tǒng)稱生物膜(biomembrane)。二、細胞膜的主要功能1.物質(zhì)跨膜運輸細胞膜是細胞與細胞環(huán)境間的半透膜屏障。對于物質(zhì)進出細胞有選擇性調(diào)節(jié)作用。
(1)被動運輸:指物質(zhì)順濃度梯度轉(zhuǎn)運過程而言,此過程不消耗能量,其交換方式有兩種。
1)簡單擴散:O2、CO2及其它脂溶性物質(zhì)從高濃度側(cè)向低濃度測穿過類脂雙層而擴散,不消耗細胞能量。
2)易化擴散:非脂溶性或親水性分子,如氨基酸、葡萄糖和金屬離子等借助于質(zhì)膜上內(nèi)在蛋白順濃度梯度或電化學梯度運動,不消耗ATP能量而使物質(zhì)分子從高濃度測向低濃度測擴散。
(2)主動運輸:質(zhì)膜上的載體蛋白將離子、營養(yǎng)物和代謝物等逆電化學梯度從低濃度側(cè)向高濃度側(cè)的耗能運輸。所耗能量由具ATP酶活性的膜蛋白分解ATP提供。例如正常生理條件下,人紅細胞內(nèi)K+的濃度相當于血漿中的30倍,但K+仍能從血漿進入紅細胞內(nèi),Na+濃度比血漿中低很多,但Na+仍由紅細胞向血漿透出,呈現(xiàn)一種逆濃度梯度的“上坡”運輸。近年來均以“泵”的概念來解釋主動運輸?shù)臋C理,機體細胞中主要是通過Na+、K+--ATP酶和Ca2+--ATP酶構(gòu)成的Na+和Ca2+泵來完成主動運輸。
(3)大分子與顆粒物質(zhì)的運輸:對于蛋白質(zhì)、多核苷酸和多糖等大分子物質(zhì)以及顆粒等、是由質(zhì)膜運動產(chǎn)生內(nèi)凹、外凸而導出內(nèi)吞入胞或外吐和出芽而出胞。
1)胞吞作用:也稱入胞作用,質(zhì)膜內(nèi)陷將所攝取的液體或顆粒物質(zhì)包裹,逐漸成泡,脂雙層融合,形成細胞內(nèi)的獨立小泡。人類和動物的許多細胞均靠胞吞作用攝取物質(zhì)。根據(jù)所攝物的物理性質(zhì)不同把胞吞作用分為兩類:胞飲作用:由質(zhì)膜包裹液態(tài)物質(zhì)形成吞飲小泡或吞飲體的過程;吞噬作用:為各種變形的、具有吞噬能力的細胞所特有,吞噬的物質(zhì)多為顆粒性的,如微生物、組織碎片和異物等。2)胞吐作用:旨把細胞內(nèi)分泌物、突觸小泡等有膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的物質(zhì)排出細胞。當它們與細胞膜接觸后,與細胞膜相融合,封閉的膜結(jié)構(gòu)開放,內(nèi)容物排入細胞外。胞吞作用形成的吞噬體和吞飲泡都可與溶酶體結(jié)合,其內(nèi)容物被溶酶體酶處理,其膜可能以小泡方式重返細胞膜。同樣,胞吐活動完成后,細胞膜也可在無明顯胞吞活動的情況下形成小泡,將過多的膜返回細胞內(nèi)部,這樣,細胞膜與細胞內(nèi)膜處于動態(tài)的平衡,稱為膜再循環(huán)。在此過程中,細胞膜也得到更新。3)受體介導的內(nèi)吞作用:在質(zhì)膜上形成凹陷,當特定大分子與凹陷部位的相應(yīng)受體結(jié)合時,凹陷進一步向胞質(zhì)回縮,并從質(zhì)膜上箍斷形成有被膜小泡。此后的過程就與內(nèi)吞小泡進行的過程相同,這種受體介導內(nèi)吞具有高度選擇性,轉(zhuǎn)運速度很快。4)膜通道運輸:通道也稱通道蛋白質(zhì)(channelprotein),是由轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)組成的含水通道,能使溶質(zhì)經(jīng)擴散過膜,是一種被動轉(zhuǎn)運。通道分兩種即持續(xù)開放與瞬間開放通道。2.信息跨膜傳遞信息跨膜傳遞是質(zhì)膜的重要功能。質(zhì)膜上有各種受體蛋白,能感受外界各種化學信息,將信息傳入細胞后,使胞內(nèi)發(fā)生各種生物化學反應(yīng)和生物學效應(yīng)。信息傳遞規(guī)律是外源性刺激直接傳給膜上受體,經(jīng)酶的調(diào)控產(chǎn)生信號,再激發(fā)另一酶的活性顯示出生物學效應(yīng)。此種反應(yīng)分為幾條途徑:環(huán)磷酸腺苷信使途徑、環(huán)磷酸鳥苷信使途徑、磷脂酰肌醇信使途徑和Ca2+的信使機制。以上幾條途徑的詳細過程見細胞生物學。細胞質(zhì)細胞質(zhì)(cytoplasm)又稱胞漿是由細胞質(zhì)基質(zhì)。內(nèi)膜系統(tǒng)、細胞骨架和包涵物組成。(一)細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)又稱胞質(zhì)溶膠(cytosol),是細胞質(zhì)中均質(zhì)而半透明的膠體部分,充填于其它有形結(jié)構(gòu)之間。細胞質(zhì)基質(zhì)的化學組成可按其分子量大小分為三類,即小分子、中等分子和大分子。小分子包括水、無機離子;屬于中等分子的有脂類、糖類、氨基酸、核苷酸及其衍生物等;大分子則包括多糖、蛋白質(zhì)、脂蛋白和RNA等。細胞質(zhì)基質(zhì)的主要功能是:為各種細胞器維持其正常結(jié)構(gòu)提供所需要的離子環(huán)境,為各類細胞器完成其功能活動供給所需的一切底物,同時也是進行某些生化活動的場所。(二)內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem)是通過細胞膜的內(nèi)陷而演變成的復(fù)雜系統(tǒng)。它構(gòu)成各種細胞器(organelle),如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基復(fù)合體、溶酶體等。這些細胞器均是互相分隔的封閉性區(qū)室,各具備一套獨特的酶系,執(zhí)行著專一的生理功能。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum,ER)是扁平囊狀或管泡狀膜性結(jié)構(gòu),它們以分支互相吻合成為網(wǎng)絡(luò),其表面有附著核糖核蛋白體者稱為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER),膜表面不附著核糖核蛋白體者稱為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,SER),兩者有通連。核糖核蛋白體附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,其主要功能是合成分泌蛋白質(zhì)(如免疫球蛋白、消化酶等),但也制造某些結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)(如膜鑲嵌蛋白質(zhì)、溶酶體醇等)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布于絕大部分細胞中,而在分泌蛋白旺盛的細胞(如漿細胞、腺細胞),粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別發(fā)達,其扁囊密集呈板層狀,并占據(jù)細胞質(zhì)很大一部分空間。一般說來,可根據(jù)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的發(fā)達程度來判斷細胞的功能狀態(tài)和分化程度?;鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多是管泡狀,僅在某些細胞中很豐富,并因含有不同的酶類而功能各異,①類固醇激素的合成,在分泌類固醇激素的細胞中;滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上有合成膽固醇所需的酶系,在此合成的膽固醇再轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に兀虎谥惔x,小腸吸收細胞攝入脂肪酸、甘油及甘油一酯,在滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上酯化為甘油三酯,肝細胞攝取的脂肪酸也是在滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上被氧化還原酶分解,或者再度酯化;③解毒作用,肝細胞的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有參與解毒作用的各種酶系,某些外來藥物、有毒代謝產(chǎn)物及激素等在此經(jīng)過氧化、還原,水解或結(jié)合等處理,成為無毒物質(zhì)排出體外;④離于貯存與調(diào)節(jié),橫紋肌細胞中的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)又稱肌漿網(wǎng),其膜上有鈣泵,可將細胞質(zhì)基質(zhì)中的Ca2+泵入、貯存起來,導致肌細胞松弛,在特定因素作用下,貯存的Ca2+釋出,引起肌細胞收縮。胃底腺壁細胞的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有氯泵,當分泌鹽酸時將CIˉ釋放,參與鹽酸的形成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)電鏡圖高爾基復(fù)合體2.高爾基復(fù)合體:由扁平囊、小泡和大泡三部分組成,它在細胞中分布和數(shù)量依細胞的類型不同而異。扁平囊有3-10層,平行緊密排列構(gòu)成高爾基復(fù)合體的主體,它有一面常凸起稱生成面,另一面凹陷,稱成熟面。扁平囊上有孔穿通,并朝向生成面。生成面附近有一些小泡,直徑為40~80nm,是由附近粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生而來,將粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運到扁平囊,故小泡又稱運輸小泡。大泡位于成熟面,是高爾基復(fù)合體的生成產(chǎn)物,包括溶酶體、分泌泡等。溶酶體逐漸離開高爾基復(fù)合體而分散到細胞各部。分泌泡互相融合,其內(nèi)容物電子密度增高,成為分泌顆粒。高爾基復(fù)合體電鏡圖溶酶體在蛋白質(zhì)分泌旺盛的細胞中高爾基復(fù)合體發(fā)達。高爾基復(fù)合體對來自粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、修飾、糖化與濃縮,使之變?yōu)槌墒斓牡鞍踪|(zhì),如在胰島B細胞中將前胰島素加工成為胰島素。高爾基復(fù)合體具有多種糖基轉(zhuǎn)移酶,許多蛋白質(zhì)在此被糖化形成糖蛋白。此外,名種溶酶體也在高爾基復(fù)合體濃聚形成初級溶酶體。3.溶酶體(lysosome)為有膜包裹的小體,內(nèi)含多種酸性水解酶,如酸性磷酸酶、組織蛋白酶、膠原蛋白酶、核糖核酸酶、葡萄糖苷酸和脂酶等,能分解各種內(nèi)源性或外源性物質(zhì)。它們的最適pH為5.0。不同細胞中的溶酶體不盡相同,(但均含酸性磷酸酶,故該酶為溶酶體的標志酶。按溶酶體是否含有被消化物質(zhì)(底物)可將其分為初級溶酶體和次級溶酶體。溶酶體電鏡圖(1)初級溶酶體:也稱原溶酶體。一般呈圓形或橢圓形,直徑多介于25~50nm。近年發(fā)現(xiàn)亦有長桿狀或緩狀溶酶體。其內(nèi)容物呈均質(zhì)狀,電子密度中等或較高,不含底物。在少數(shù)細胞,如破骨細胞和炎癥部位的中性粒細胞,溶酶體酶可被釋放到細胞外發(fā)揮水解作用
(2)次級溶酶體:也稱吞噬性溶酶體,是由次級溶酶體和將被水解的各種吞噬底物融合而構(gòu)成,因此其體積較大,形態(tài)多樣,內(nèi)容物為非均質(zhì)狀。根據(jù)其作用廢物的來源不同,分為自噬性溶酶體和異噬性溶酶體。自噬性溶酶體的作用底物是內(nèi)源性的,即來自細胞內(nèi)的衰老和崩解的細胞器或局部細胞質(zhì)等。線粒體4.線粒體(mitochondria)常為桿或橢圓形,橫徑為0.5~1um長2~6um,但在不同類型激胞中線粒體的形狀、大小和數(shù)量差異甚大。電鏡下,線粒體具有雙層膜,外膜光滑,厚6~7nm,膜中有2~3nm小孔,分子量為1萬以內(nèi)的物質(zhì)可自由通過;內(nèi)膜厚5~6nm,通透性較小。外膜與內(nèi)膜之間有約8nm。膜間腔,或稱外腔。由膜向內(nèi)折疊形成線粒體嵴,嵴之間為嵴間腔,或稱內(nèi)腔,充滿線粒體基質(zhì)?;|(zhì)中??梢娚⒃诘?直徑25~50nm。電子致密的嗜餓酸基質(zhì)顆粒,主要由磷脂蛋白組成,并含有鈣、鎂、磷等元素。基質(zhì)中除基質(zhì)顆粒外還含有脂類、蛋白質(zhì)、環(huán)狀DNA分子、核糖體。線粒體嵴膜上有許多有柄小球體,即基粒,其直徑為8~10nm,它由頭、柄和基片三部分組成。球形的頭與柄相連而突出于內(nèi)膜表面,基片鑲嵌于膜脂中。線粒體電鏡圖線粒體基粒中含有ATP合成酶,能利用呼吸鏈產(chǎn)生的能量合成ATP,并把能量貯存于ATP中。細胞生命活動所需能量的約95%由線粒體以ATP的方式提供,因此,線粒體是細胞能量代謝中心,線粒體嵴實為擴大了內(nèi)膜面積,故代謝率高,耗能多的細胞,嵴多而密集。大部分細胞的線粒體嵴為板層狀。桿狀線粒體的嵴多與其長軸垂直排列,圓形線粒體的嵴多以周圍向中央放射狀排列;在少數(shù)細胞,主要基分泌類固醇激素的細胞(如腎上腺皮質(zhì)細胞等),線粒體峭多呈管狀或泡狀;有些細胞(如肝細胞)的線粒體兼有板層狀和管狀兩種。線粒體另一個功能特點是可以合成一些蛋白質(zhì)。目前推測,在線粒體中合成的蛋白質(zhì)約占線粒體全部蛋白的10%,這些蛋白疏水性強,和內(nèi)膜結(jié)合在一起。線粒體合成蛋白質(zhì)均是按照細胞核基因組的編碼合成。如果沒有細胞核遺傳系統(tǒng),線粒體RNA則不能表達。因此表明線粒體合成蛋白質(zhì)的半自主性。關(guān)于線粒體形成的機制,較普遍接受的看法是,線粒體依靠分裂而進行增殖。線粒體的發(fā)生過程可分為兩個階段,在第一階段中,線粒體的膜進行生長和復(fù)制,然后分裂增殖。第二階段包括線粒體本身的分化過程,建成能夠行使氧化磷酸化功能的機構(gòu)。線粒體生長和分化階段分別接受兩個獨立遺傳系統(tǒng)的控制,因此,它不是一個完全自我復(fù)制的實體。過氧化物酶體5.過氧化物酶體(peroxisome)又稱微體(microbody),是有膜包裹的圓形小體,直徑為0.2~0.4μm,多見于肝細胞與腎小管上皮細胞。在人其內(nèi)容物為低電子密度的均質(zhì)狀;在某些動物尚含電子致密的核心,是尿酸氫化酶的結(jié)晶。過氧化物酶體含有40多種酶,不同細胞所含酶的種類不同,但過氧化氫酶則存在所有細胞的過氧化物酶體中。各種氧酶能使相應(yīng)的底物氧化,在氧化底物過程中,氧化酶使氧還原成過氧化氫,而過氧化氫酶能使過氧化氫還原成水。這種氧化反應(yīng)在肝、腎細胞中是非常重要的。
過氧化物酶體電鏡圖核糖體6.核糖體(ribosme)
是由核糖體RNA(rRNA)和蛋白質(zhì)組成的橢圓形致密顆粒,并非膜性結(jié)構(gòu),顆粒大小約為15nm×25nm。核糖體由一個大亞基與一個小亞基構(gòu)成。當一定數(shù)量(3~30)的核糖體由一條mRNA細絲穿行于它們的大、小亞基之間把它們串聯(lián)起來,則成為功能狀態(tài)的多核糖體(polyribosome),電鏡下呈串珠狀或花簇狀。核糖體能將mRNA所含的核苷酸密碼翻譯為氨基酸序列。細胞質(zhì)基質(zhì)中的游離核糖體(freeribosome)合成細胞自身的結(jié)構(gòu)蛋白,如細胞骨架蛋白細胞基質(zhì)中的酶類等,供細胞代謝、增殖和生長需要。因此,在旺盛增殖中的細胞游離核糖體極多。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜表面的附著核糖體(attachedribosome)除合成結(jié)構(gòu)蛋白外,主要合成分泌性蛋白。核糖體豐富的細胞,光鏡下胞質(zhì)呈嗜堿性。
(三)細胞骨架
細胞的特定形狀以及運動等均有賴于細胞質(zhì)內(nèi)蛋白質(zhì)絲織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)—細胞骨架(cytoskeleton)。細胞骨架是由微管、微絲、中間絲和微梁網(wǎng)組成。
1.微管(microtubule)是細而長的中空圓柱狀結(jié)構(gòu)。管徑約15nm,長短不等,常數(shù)根平行排列。微管由微管蛋白(thbulin)聚合而成。微管蛋白單體為直徑約5nm的球形蛋白質(zhì),它們串連成原纖維,13條原纖維縱向平行排列圍成微管。微管有單微管、二聯(lián)微管和三聯(lián)微管三種類型。細胞中絕大部分微管為單微管,在低溫、Ca2+和秋水仙素作用下易解聚為微管蛋白,故屬于不穩(wěn)定微管。二聯(lián)微管主要位于纖毛與精子鞭毛中,三聯(lián)微管參與構(gòu)成中心體和基體,均為穩(wěn)定微管。微管微管具有多種功能。微管的支架作用可保持細胞形狀,如血小板周邊部的環(huán)行微管使其呈雙凸圓盤狀,神經(jīng)細胞的微管支撐其突起,如果加入秋水仙素使微管解聚,則血小板變圓,神經(jīng)細胞突起縮回。微管參與細胞的運動,如細胞分裂時,由微管組成的紡錘體可使染色體向兩極移動,如果加入秋水仙素則分裂停止于中期,纖毛和鞭毛的擺動、胞吞和胞吐作用、細胞內(nèi)物質(zhì)的運送都需要微管參與。
微絲
2.微絲(microfilament)廣泛存在于多種細胞中,微絲常成群或成束存在,在一些高度特化的細胞(如肌細胞),它們能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),但更常見的是形成不穩(wěn)定的束或復(fù)雜的網(wǎng)。它們可根據(jù)細胞周期和運動狀態(tài)的需要,改變其在細胞內(nèi)的形態(tài)和空間位置,并能夠根據(jù)在細胞的不同狀態(tài)而聚合或解聚。分布于肌細胞和非肌細胞中的微絲分細絲和粗絲兩種。細絲直徑約6nm,長約lμm,主要由肌動蛋白(actin)組成,故又稱肌動蛋白絲,通常所說的微絲指此而言。細胞松弛素B能使細絲解聚,從而抑制細胞運動;粗絲直徑側(cè)10~15nm,長約1.5μ,主要由肌球蛋白(myosin)組成,故又稱肌球蛋白絲。
微絲是肌細胞內(nèi)的恒定結(jié)構(gòu)。在橫紋肌細胞內(nèi);細絲與粗絲以一定比例(約為2:1)有規(guī)則排列成肌原纖維,其收縮機制已明確。平滑肌細胞內(nèi)細絲與粗絲之比約為15:1,二者的排列不規(guī)則。非肌細胞中一般只能看到細絲,粗絲可能因存在時間短暫,或于電鏡標本制備過程中解聚為肌球蛋白,難于觀察到。在某些因素作用下,非肌細胞中的微絲迅速解策為其結(jié)構(gòu)蛋白;在相反因素作用下,結(jié)構(gòu)蛋白又裝配成微絲。其中細絲交聯(lián)成網(wǎng)以構(gòu)成細胞骨架的一部分,并維持細胞質(zhì)基質(zhì)的膠質(zhì)狀態(tài);細絲與粗絲的局部相互作用能引發(fā)運動。在活躍運動的細胞(主要在細胞質(zhì)周邊部)或細胞局部(如偽足),以及需要機械支持的部位(如微絨毛),都有豐富的微絲。因此,微絲除具有支持作用外,還參與細胞的收縮、變形運動、細胞質(zhì)流動、細胞質(zhì)分裂以及胞吞、胞吐過程。肌細胞的細胞骨架網(wǎng),發(fā)揮固定和機械性整合作用。
中間絲3.中間絲(intermediatefilament),又稱中等纖維,直徑約為8~11nm,介于細絲與粗絲之間,因而得名。中間絲可分為五種,各由不同蛋白質(zhì)構(gòu)成。在成體中絕大部分細胞僅含有一種中間絲,故具有組織特異性,且較穩(wěn)定。五種中間絲的形態(tài)相仿,難于分辨。但用免疫組織化學方法則能將它們區(qū)分,從而可進一步分析細胞的類型。
(1)角質(zhì)蛋白絲(keratinfilament):分布于上皮細胞,在復(fù)層扁平上皮細胞內(nèi)尤其豐富,常聚集成束,又稱張力絲。張力絲附著于橋粒(一種細胞連接),能加固細胞間的連接。張力絲除起支持作用外,還有助于保持細胞的韌性和彈性。(2)結(jié)蛋白絲(desminfilament):分布于肌細胞,在橫紋肌細胞內(nèi),結(jié)蛋白絲所形成的細網(wǎng)連接相鄰肌原纖維并使肌節(jié)位置對齊;在Z膜處,細網(wǎng)包圍肌原纖維并與細胞膜連接。在平滑肌細胞內(nèi),結(jié)蛋白絲連接在密體與密斑之間形成立體網(wǎng)架,并與肌動蛋白絲相連。波形蛋白絲(3)波形蛋白絲(vimentinfilament):主要存在于成纖維細胞和來自胚胎間充質(zhì)的細胞。在少數(shù)含有兩種中間絲的細胞中,波形蛋白絲是其中的一種,波形蛋白絲主要在核周形成網(wǎng)架,對核起機械性支持,并穩(wěn)定其在細胞內(nèi)的位置。(4)神經(jīng)絲(neurofilament):存在于神經(jīng)細胞的胞體與突起中,由神經(jīng)絲蛋白組成,與微管共同構(gòu)成細胞骨架,并協(xié)助物質(zhì)運輸。(5)神經(jīng)膠質(zhì)絲(neurogialfilament):主要存在于星形膠質(zhì)細胞內(nèi),由膠質(zhì)原纖維酸性蛋白組成,多聚集成束,交織走行于胞體,并伸入突起內(nèi)。
(四)中心體中心體(centrosome),多位于細胞核周圍,由一對互相垂直的中心粒(centriole)構(gòu)成。中心粒呈是短圓筒狀,長0.5μm直徑為外0.2μm,由9組三聯(lián)微管與少量電子致密的均質(zhì)狀物構(gòu)成其壁。相鄰的三聯(lián)微管相互斜向排列,狀如風車旋翼。在壁外側(cè)有時可見9個球形的中心粒衛(wèi)星(centriolarsatellite)。大小約70nm。在細胞分裂時,以中心粒衛(wèi)星為起點形成紡錘體,參與染色體的分離(詳見"細胞周期")。有纖毛或鞭毛的細胞,中心粒形成基體,參與微管組的形成。中心體電鏡圖(五)包涵物
是細胞質(zhì)中本身沒有代謝活性,卻有特定形態(tài)的結(jié)構(gòu)。有的是貯存的能源物質(zhì),如糖源顆粒、脂滴;有的是細胞產(chǎn)物,如分泌顆粒、黑素顆粒;殘余體也可視為包涵物。(五)包涵物---糖原顆粒1.糖原顆粒(glycogengranule)是細胞貯存葡萄糖的存在形式,PAS反應(yīng)呈紅色。電鏡下,其電子密度高,無膜包裹,并呈兩種類型:β顆粒,直徑為20~30nm,形狀不規(guī)則,分散存在。多見于肌細胞;α顆粒,是β顆粒的聚合體,呈花簇狀,大小不一,多見于肝細胞。(五)包涵物---脂滴2.脂滴(fatdrop)是細胞貯存脂類的存在形式,內(nèi)含甘油三酯、脂肪酸、膽固醇等。脂滴在脂肪細胞中最多,其次為分泌類固醇激素的細胞。在前者,常常一個脂滴即占據(jù)細胞的絕大部分空間;在后者,則多是小的球狀。在普通光鏡標本制備過程中,脂滴被二甲苯、乙醇溶解而遺留大小不等的空泡。電鏡下,脂滴無膜包裹,多是低或中等電子密度,與所含脂肪酸的不飽和程度有關(guān)脂滴電鏡圖(五)包涵物---分泌顆粒3.分泌顆粒(secretorygranule)常見于各種腺細胞,內(nèi)含酶、激素等生物活性物質(zhì)。分泌顆粒的形態(tài)、大小及在細胞內(nèi)的分布位置因細胞種類而異,但都有膜包裹。分泌顆粒電鏡圖細胞核在HE染色切片上,細胞核(nucleus)以其強嗜堿性而成為細胞內(nèi)最醒目的結(jié)構(gòu)。由于它含有DNA----遺傳信息,因此,借DNA復(fù)制與選擇性轉(zhuǎn)錄,細胞核成為細胞增殖、分化、代謝等活動中關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。人體絕大多數(shù)種類的細胞具有單個細胞核,少數(shù)無核、雙核或多核。核的形態(tài)在細胞周期各階段不同,間期核的形態(tài)在不同細胞亦相差甚遠,但其結(jié)構(gòu)都包括核被膜,染色質(zhì),核仁與核基質(zhì)四部。
細胞核電鏡圖細胞核---核被膜
(一)核被膜
核被膜(nuclearenvelope)包裹在核表面,由基本平行的內(nèi)層膜、外層膜兩構(gòu)成。兩層膜的間隙寬10~15nm,稱為核周隙(perinuclearcisterna)。核被膜上有核孔(nuclearpore)穿通。外核膜表面有核糖體附著,并與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相續(xù);核周隙亦與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通,因此,核被膜也參與蛋白質(zhì)合成。內(nèi)核膜也參與蛋白質(zhì)合成。內(nèi)核膜的核質(zhì)面有厚20~80nm的核纖層(fibrouslamina),是一層由細絲交織形成的致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。核纖層不僅對核膜有支持、穩(wěn)定作用,也是染色質(zhì)纖維倆端的附著部位。細胞核---核孔核孔是直徑50~80nm的圓形孔。內(nèi)、外核膜在孔緣相連續(xù),孔內(nèi)有環(huán)(annulus)與中心顆粒組成核孔復(fù)合體。環(huán)有16個球形亞單位,孔內(nèi)、外側(cè)各有8個。從位于核孔中心的中心顆粒(又稱孔栓)放射狀發(fā)出細絲與16個亞單位相連。核孔所在處無核纖層。一般認為,水離子和核苷等小分子物質(zhì)可直接通透核被膜;而RNA與蛋白質(zhì)等大分子則經(jīng)核孔出入核,但其出入方式尚不明了。核功能活躍的細胞核孔數(shù)量多。成熟的精子幾乎無核孔,而卵母細胞的核孔極其豐富,成為研究該結(jié)構(gòu)的主要材料。細胞核---染色質(zhì)(二)染色質(zhì)
是遺傳物質(zhì)DNA和組蛋白在細胞間期的形態(tài)表現(xiàn)。在HE染色的切片上,染色質(zhì)有的部分著色淺談,稱為常染色質(zhì),是核中進行RNA轉(zhuǎn)錄的部位;有的部分呈強嗜堿性。稱異染色質(zhì),是功能靜止的部分,故根據(jù)核的染色狀態(tài)可推測其功能活躍程度。電鏡下,染色質(zhì)由顆粒與細絲組成,在常染色質(zhì)部分呈稀疏,在異染色質(zhì)則極為濃密?,F(xiàn)已證明,染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)為串珠狀的染色質(zhì)絲。是由DNA雙螺旋規(guī)則重復(fù)地盤繞,形成大量核小體。細胞核---核小體核小體為直徑約10nm的扁圓球形,核心由5種蛋白(H1、H2A、H2B、H3、H4)分子組成;DNA盤繞核心1.75周,含140個堿基對。DNA鏈于相鄰核小體間走行的部分稱連接段,含10~70個堿基對,并有組蛋白H1附著。這種直徑約10nm的染色質(zhì)絲在其進行RNA轉(zhuǎn)錄的部位是舒展狀態(tài),即表現(xiàn)為常染色質(zhì);而未執(zhí)行動能的部位則螺旋化,形成直徑約30nm的染色質(zhì)纖維,即異染色質(zhì)。人體細胞核中含46條染色質(zhì)絲,其DNA鏈總長約1m,只有以螺旋化狀態(tài)才能被容納于直徑4~5μm的核中。(三)核仁是形成核糖體前身的部位。大多數(shù)細胞可具有1~4個核仁。在合成蛋白旺盛的細胞,核仁多而大.光鏡下,核仁呈圓形,并因含大量rRNA而顯強嗜堿性。電鏡下,核仁由細絲成分、顆粒成分與核仁相隨染色質(zhì)三部分構(gòu)成。細絲成分與顆粒成分是rRNA與相關(guān)蛋白質(zhì)的不同表現(xiàn)形式,二者常混合組成核仁絲,后者蟠曲成網(wǎng)架。人的第13、14、15、21和22對染色體的一端有圓形的隨體(satellite),通過隨體柄與染色體其它部分相連。隨體柄即為合成rRNA的基因位點,又稱核仁組織者區(qū),當其解螺旋進入功能狀態(tài)時即成為核仁相隨染色質(zhì),并進一步發(fā)展為核仁。理論上人體細胞可有10個核仁,但在其形成過程中往往互相融合,因此細胞中核仁一般少于4個。(四)核基質(zhì)
是核中除染色質(zhì)與核仁以外的成分,包括核液與核骨架兩部分。核液含水、離子、在HE酶類等無成分;核骨架(nuclearskeleton)是由多種蛋白質(zhì)形成的三維纖維網(wǎng)架,并與核被膜核纖層相連,對核的結(jié)構(gòu)具有支持作用。它的生化構(gòu)成與其它可能的作用沿在研究中。程序化細胞死亡在活組織中,單個細胞受其內(nèi)在基因編程的調(diào)節(jié),通過主動的生化過程而目殺死亡的現(xiàn)象,稱程序化細胞死亡(programmedcelldeathPCD也稱細胞凋亡(apoptosis).早在1972年,Kerr等在研究青蛙尾巴退化時,發(fā)現(xiàn)了一種既不同于細胞衰老死亡又不同干壞死的細胞死亡方式,即細胞凋亡,并從形態(tài)學上詳細描述了其特征。然而直到近年來發(fā)現(xiàn)它的發(fā)生機制由基因調(diào)控,先與細胞識別和信號傳遞有關(guān),才引起人們的重視。細胞凋亡常為單個散在分布的細胞。早期形態(tài)學改變?yōu)槿旧|(zhì)固縮,常聚集于核膜邊界呈分明的顆粒狀或星月形小體,細胞漿濃縮。繼后胞核和細胞外形皺折,核裂解,質(zhì)膜包繞其裂解碎片,細胞膜突出形成質(zhì)膜小泡(即細胞“出泡”現(xiàn)象),脫落后形成凋亡小體其內(nèi)可保留完整的細胞器和致密的染色質(zhì)。組織中的凋亡小體很快被巨噬細胞或鄰近細胞攝取消化,困此不出現(xiàn)明顯的炎細胞浸出。細胞凋亡出現(xiàn)時核小體之間連接部雙股螺旋斷裂形成多個180~200bp的寡核苷酸碎片,在含溴化乙淀的瓊脂糖凝膠電泳上呈典型的“梯狀”條帶。這一過程是激活的鈣離子依賴的核酸內(nèi)切酶介導的。盡管目前對細胞凋亡的研究逐漸深入,研究方法已從細胞水平進入分子水平,但對其本身相關(guān)的基因知之較少。第二節(jié)細胞間質(zhì)細胞間質(zhì)是存在于細胞與細胞之間的不具有細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的物質(zhì),它既是細胞分化過程的產(chǎn)物也是細胞生活的外環(huán)境。細胞間質(zhì)與細胞一起共同構(gòu)成組織。細胞間質(zhì)包括無一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的基質(zhì)和細絲狀的纖維。一、基質(zhì)基質(zhì)大多為粘性膠狀,也有液態(tài)狀(血液的基質(zhì))、半固體狀(軟骨組織的基質(zhì))和固體的基質(zhì)(骨組織的基質(zhì))。
二、纖維纖維包括膠原纖維、彈性纖維和網(wǎng)狀纖維。膠原纖維直徑為1-12μ,由膠原原纖維集合成束組成,膠原原纖維由膠原蛋白組成,膠原原纖維抗張強度大,給組織以韌性;網(wǎng)狀纖維,直徑為0.2-0.5μ,分支吻合連接成網(wǎng),由膠原蛋白組成;彈性纖維直徑為0.2-1.0μ,主要由彈性蛋白組成,表面還有糖蛋白構(gòu)成的微原纖維。彈性纖維能被拉長與回縮,給組織以彈性。細胞間質(zhì)中的纖維對細胞具有支持、聯(lián)絡(luò)、保護和使組織器官承受拉力、壓力和損傷修復(fù)等重要功能,而細胞間質(zhì)中的基質(zhì)、細胞質(zhì)中的基質(zhì)和細胞核中的核質(zhì),三者組成細胞內(nèi)、外的水路交通系統(tǒng),擔負著細胞營養(yǎng)物質(zhì)和排泄物質(zhì)的繁忙運輸任務(wù)。因此,細胞間質(zhì)是細胞賴以生活的人體內(nèi)環(huán)境?!净靖拍睢浚奔毎鳎菏蔷哂幸欢ǖ男螒B(tài)特點與特定功能的結(jié)構(gòu)。主要包括線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、微體、微管與微絲、中心體等。2細胞質(zhì):是位于細胞膜與細胞核之間的全部物質(zhì),其基本組成包括基質(zhì)、細胞器和內(nèi)含物。3核糖體:由大小兩個亞基結(jié)合而成,其化學結(jié)構(gòu)由核糖核酸和蛋白質(zhì)組成。核糖體以游離核糖體和結(jié)合核糖體兩種形式存在。核糖體具有合成蛋白質(zhì)的功能。4粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng):其主要特征是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的外面附有核糖體顆粒。此核糖體是細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所,亦是細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ?。5溶酶體:是由一層膜圍成的圓形顆粒,其中含有多種水解酶,能分解蛋白質(zhì)、脂肪、糖類與核酸等。溶酶體的功能主要有溶解和消化作用。6細胞間質(zhì):是存在于細胞與細胞之間的不具有細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的物質(zhì),包括無一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的基質(zhì)和細絲狀的纖維。它既是細胞分化過程的產(chǎn)物也是細胞生活的外環(huán)境。細胞間質(zhì)與細胞一起共同構(gòu)成組織。第一節(jié)上皮組織
上皮組織概述上皮組織覆蓋于人體的外表面或襯在體內(nèi)各種管、腔及囊的內(nèi)表面,由許多排列緊密的細胞和少量的細胞間質(zhì)所組成。細胞基部位于基膜上與深層結(jié)締組織相連。上皮細胞內(nèi)一般沒有血管,營養(yǎng)由深層結(jié)締組織中的血管供應(yīng)。上皮細胞具有極性,一極朝向體表及管、腔、囊的內(nèi)表面,稱游離面。上皮細胞的游離面具有特殊結(jié)構(gòu)以適應(yīng)與外界接觸頻繁的功能活動,如小腸上皮游離面有紋狀緣,以擴大吸收面;氣管上皮有顫動的纖毛,可使塵?;蚍置谖锱懦觥A硪粯O稱基底面,一般借一層很薄的基膜與深層的結(jié)締組織相連。上皮組織具有保護、分泌、吸收和排泄等功能,如皮膚上皮主要是保護;腸上皮和腎上皮是吸收和排泄;腺上皮是分泌。此外還有特殊分化的感覺上皮分布在感覺器官中,具有感覺的功能,如味細胞和嗅細胞。根據(jù)上皮組織的功能不同,分為被覆上皮、腺上皮和感覺上皮。被覆上皮被覆上皮是覆蓋在機體的內(nèi)外表面的上皮組織,一般是由各種形態(tài)的單層上皮細胞(單層上皮)和多層上皮細胞(復(fù)層上皮)組成的膜狀結(jié)構(gòu)。被覆上皮根據(jù)細胞排列的層次和表層細胞的形狀,又可分為七種。一、單層扁平上皮
由一層扁平細胞組成。表面觀細胞形態(tài)不規(guī)則,邊緣呈鋸齒狀,細胞邊界染成黑色,核位于中央,為淡色圓形區(qū)域(硝酸銀染色)。側(cè)面觀細胞扁薄,細胞核扁橢圓形,核周有少量細胞質(zhì),呈一條紅色細線(HE染色)。
單層扁平上皮分布的位置不同稱謂也不一。覆蓋于心臟、血管和淋巴管腔內(nèi)面的單層扁平上皮稱為內(nèi)皮,內(nèi)皮薄而表面光滑,有利于血液和淋巴的流動以及細胞內(nèi)、外物質(zhì)的交換;覆蓋于胸膜、腹膜和心包膜的單層扁平上皮稱為間皮,間皮很薄,表面濕潤光滑,便于內(nèi)臟活動。
單層扁平上皮單層扁平上皮(硝酸銀染色)
單層扁平上皮(HE染色)二、單層立方上皮
由一層立方形細胞組成,表面觀細胞呈六角形(模式圖);側(cè)面觀細胞呈立方形,細胞界限清楚,核圓形位于中央(HE染色)。
主要分布于腎小管、甲狀腺及肝臟等處,具有重吸收和分泌等重要作用。
單層立方上皮(模式圖)單層立方上皮(HE染色)三、單層柱狀上皮
為一層棱柱狀細胞組成,表面觀,細胞呈六角形(模式圖);側(cè)面觀,細胞高柱狀,緊密地排成一層,胞質(zhì)呈紅色,細胞界限較清楚,核橢圓形靠近基底部
(HE染色)。單層柱狀上皮中可夾有杯狀細胞(HE染色)。主要分布于胃、腸、子宮和輸卵管的內(nèi)表面等處,其功能主要是吸收和分泌。在某些器官的柱狀細胞表面常附有特殊結(jié)構(gòu)。如小腸粘膜的上皮細胞有紋狀緣;在氣管、支氣管、輸卵管和子宮等處的粘膜上皮表面都附有纖毛,因此,稱單層柱狀纖毛上皮單層柱狀上皮(模式圖)單層柱狀上皮(HE染色)單層柱狀上皮杯狀細胞(HE染色)
四、假復(fù)層纖毛柱狀上皮
由柱狀細胞、棱形細胞、錐體形細胞、杯狀細胞組成(模式圖)。細胞高矮不等,但所有細胞基部均附著于基膜,故實際上是單層上皮。由于細胞排列緊密,界限不清,細胞核不在同一水平,錐體形細胞核的位置最低,緊靠基膜,棱形細胞核位于中間,杯狀細胞核也靠基底部,切片觀好像復(fù)層,且柱狀細胞游離面有纖毛,故稱假復(fù)層纖毛柱狀上皮(HE染色)。主要分布在呼吸道內(nèi)表面。在假復(fù)層纖毛柱狀上皮細胞之間夾雜有分泌粘液的杯狀細胞,分泌的粘液能粘著并清除灰塵和細菌等異物,借助于纖毛有節(jié)律性的擺動,將含有灰塵、細菌的粘液排除至喉部形成痰液。此外,粘液還有濕潤干燥空氣的作用。假復(fù)層纖毛柱狀上皮(模式圖)假復(fù)層纖毛柱狀上皮(HE染色)五、復(fù)層扁平上皮
由多層細胞組成,但各層細胞形態(tài)不同(模式圖)。表面數(shù)層細胞為扁平形,核扁橢圓形;中間數(shù)層為多邊形細胞,核圓居中;基底部一層矮柱狀或立方形細胞,排列緊密,界限不清,核圓染色深。復(fù)層扁平上皮可分為角化復(fù)層扁平上皮(HE染色)和未角化復(fù)層扁平上皮(HE染色)?;准毎懿粩嗟剡M行有絲分裂,逐漸向上皮的中層推移,表層細胞的衰老、死亡及損傷脫落不斷得到深層細胞的補充。復(fù)層扁平上皮分布于口腔、咽、食管、肛門、陰道和皮膚等處,具有耐磨損、防止外物入侵的作用,受傷后有很強的修復(fù)能力五、復(fù)層扁平上皮(模式圖)
五、復(fù)層扁平上皮(角化HE染色)未角化復(fù)層扁平上皮(HE染色)
六、變移上皮
多層細胞組成,細胞形態(tài)和層數(shù)隨器官功能狀態(tài)不同而異,收縮期膀胱:細胞層次多,可達5-6層,表層細胞體積較大,稱蓋細胞,中層細胞多為多邊形,基底部細胞為立方或矮柱狀(HE染色);舒張期膀胱:細胞層次減少,表層細胞扁平(HE染色)。變移上皮(HE染色,收縮期膀胱:細胞層次多)
舒張期膀胱-細胞層次減少,表層細胞扁平(HE染色)三、腺上皮腺上皮是由具有分泌功能的腺細胞所組成的上皮。以腺上皮為主所組成的器官稱為腺體。腺體有外分泌腺和內(nèi)分泌腺之分,前者腺細胞的分泌物通過導管排到體外或器官的管腔,如汗腺、唾液腺等;后者分泌物不經(jīng)導管直接進入血液和淋巴,經(jīng)血液循環(huán)運送到全身各處并參與完成有關(guān)的生理功能,如甲狀腺、腎上腺等。四.感覺上皮感覺上皮是由上皮細胞在分化過程中特化成具有接受特殊感覺功能的細胞,能將刺激的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)沖動,這種神經(jīng)沖動沿著感覺神經(jīng)傳到大腦產(chǎn)生感覺。人體主要的感覺上皮有鼻粘膜嗅區(qū)內(nèi)的嗅覺上皮,它能接受氣味的刺激;舌粘膜內(nèi)的味覺上皮,它能接受食物味道的刺激;眼視網(wǎng)膜內(nèi)的視覺上皮,它能接受光線的刺激;耳內(nèi)的位置覺上皮,它能接受人體做各種直線變速、旋轉(zhuǎn)變速等位置變化的刺激等;耳內(nèi)的聽覺上皮,它能接受聲波的刺激等。思考題:一、通過實驗?zāi)隳芸偨Y(jié)出上皮組織有哪些特點嗎?二、假復(fù)層纖毛柱狀上皮有何結(jié)構(gòu)特點?三、復(fù)層扁平上皮和變移上皮有何不同?四、上皮組織的游離面、基底面和側(cè)面有哪些特殊結(jié)構(gòu)?它們各有何功能?結(jié)締組織結(jié)締組織概述
結(jié)締組織是由多種細胞和大量的細胞間質(zhì)組成的。組成結(jié)締組織的細胞種類多、排列疏松,且分散于細胞間質(zhì)中。細胞間質(zhì)有液體、膠狀體、固體基質(zhì)和纖維等。結(jié)締組織是人體內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜、形態(tài)多樣、種類繁多的一大類基本組織,廣泛分布于人體各處。結(jié)締組織的功能主要是起支持、連接作用,并具有營養(yǎng)和防御、保護等作用。如疏松和致密結(jié)締組織主要起支持、連接作用,同時又具有保護和防御功能;血液具有營養(yǎng)功能,并能清除異物和消滅細菌;骨組織構(gòu)成身體的支架,起著支持和保護作用。結(jié)締組織根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的不同可以分為疏松結(jié)締組織、致密結(jié)締組織、網(wǎng)狀組織、脂肪組織、軟骨組織、骨組織、血液和淋巴組織。一、疏松結(jié)締組織疏松結(jié)締組織肉眼觀察時呈蜂窩狀,故又稱蜂窩組織。疏松結(jié)締組織是由排列疏松的纖維與分散在纖維間的多種細胞構(gòu)成。疏松結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)特點是細胞數(shù)量少而分散,但種類多,細胞無極性,纖維分布稀疏,有血管和神經(jīng)分布,大量的半液體基質(zhì)填充于細胞與纖維之間。
疏松結(jié)締組織是由細胞、纖維和基質(zhì)三種成分組成。一、疏松結(jié)締組織----細胞疏松結(jié)締組織中細胞類型較多,成纖維細胞和巨噬細胞是該組織的主要細胞。其他如漿細胞、肥大細胞和脂肪細胞僅在某些部位出現(xiàn),數(shù)量不恒定。在某些病理情況下,還可見少量來自血液的各種白細胞。
1成纖維細胞:成纖維細胞是疏松結(jié)締組織的主要細胞成分,數(shù)量多,分布廣。根據(jù)不同的功能活動狀態(tài),將細胞分為成纖維細胞和纖維細胞:成纖維細胞乃是機能活動旺盛的細胞,細胞較大、輪廓清楚、細胞核也大、核仁大而明顯,細胞有明顯的蛋白質(zhì)合成活動和分泌活動并產(chǎn)生纖維和基質(zhì);纖維細胞機能不活躍,細胞輪廓不明顯、核小、著色深、核仁不明顯、細胞質(zhì)少。這兩種細胞可互相轉(zhuǎn)化,當組織損傷時,大量成纖維細胞聚集在該處,產(chǎn)生新細胞與間質(zhì)進行修復(fù)。2巨噬細胞:數(shù)量多,分布廣,細胞不規(guī)則,具有短而鈍的突起。有活躍的吞噬能力,吞噬侵入人體內(nèi)的細菌、異物及衰老傷亡的細胞碎片,對機體有重要的防御保護作用;巨噬細胞對機體的鐵代謝起重要的作用,衰老的紅細胞被吞噬后而解體,解體后紅細胞內(nèi)的含鐵化合物和其他化學物質(zhì),在細胞生成或代謝時仍可被重新利用;巨噬細胞還能吞噬處理和貯存抗原物質(zhì),并將處理后的抗原物質(zhì)傳遞給免疫淋巴細胞,在免疫反應(yīng)中具有重要作用。一、疏松結(jié)締組織----細胞3漿細胞:漿細胞在疏松結(jié)締組織中數(shù)量較少。細胞圓形或卵圓形,大小不等,核圓形,偏于細胞的一側(cè),染色質(zhì)在核膜下排列如車輪狀,胞質(zhì)嗜堿性(HE染色)。漿細胞具有合成、貯存與產(chǎn)生抗體的功能,并參與體液免疫反應(yīng)。一、疏松結(jié)締組織----細胞漿細胞(HE染色)漿細胞(HE染色)一、疏松結(jié)締組織---細胞4.肥大細胞胞體為圓形或卵圓形;核小而圓,胞質(zhì)內(nèi)充滿異染性顆粒(硫堇染色)
一、疏松結(jié)締組織---纖維疏松結(jié)締組織的纖維分三種:膠原纖維、彈性纖維和網(wǎng)狀纖維。1膠原纖維:膠原纖維直徑較粗,呈白色,在疏松結(jié)締組織中常排列成束,彼此交織,纖維束常有分支。膠原纖維的化學成分是膠原蛋白,膠原纖維具有韌性,抗拉力性強。2彈性纖維:直徑一般比膠原纖維細,略呈黃色,纖維有分支,排列散亂。其化學成分主要是彈性蛋白,具有彈性。疏松結(jié)締組織主要由膠原纖維和彈性纖維交織在一起所組成,既有韌性,又有彈性,故可使器官與組織抵抗外來牽引力,保持形態(tài)和位置的相對固定。3網(wǎng)狀纖維:網(wǎng)狀纖維在疏松結(jié)締組織中含量較少,多分布在其他組織的交界處。纖維較細,有分支,彼此交織成網(wǎng)狀,其化學成分是膠原蛋白。觀察--疏松結(jié)締組織主要觀察膠原纖維、彈性纖維、巨噬細胞和成纖維細胞。膠原纖維呈粗細不等條帶狀,交織成網(wǎng),染成粉紅色;彈性纖維呈細絲狀,交織成網(wǎng),末端常卷曲,染成紫藍色(醛品紅染色);巨噬細胞形態(tài)不規(guī)則,胞質(zhì)內(nèi)有大量的藍色顆粒,乃吞噬的臺盤蘭染料,核橢圓形,淡紅色;成纖維細胞輪廓不清,細胞核較大呈橢圓形,淡紅色,胞質(zhì)弱嗜堿性疏松結(jié)締組織排列散亂而疏松,相互交織成網(wǎng),主要是膠原纖維,染成紅色,彈性纖維在HE染色中不易著色,故不能辨認。纖維間可見少量細胞核,呈紫藍色,主要為成纖維細胞(HE染色)。疏松結(jié)締組織撕片(醛品紅)彈性纖維末卷曲,紫藍色
疏松結(jié)締組織撕片(醛品紅染色)巨噬細胞形態(tài)不規(guī)則
疏松結(jié)締組織---膠原纖維紅色,胞核藍紫色(HE染色)
二、致密結(jié)締組織致密結(jié)締組織的形態(tài)特征是細胞成分少,纖維多,排列緊密。此種組織可因所在部位的不同,其纖維的密度和排列而有差異。多數(shù)致密結(jié)締組織由膠原纖維組成,膠原纖維粗大,排列緊密呈粗細不等的束狀,比疏松結(jié)締組織致密,細胞和基質(zhì)成分少,多數(shù)為成纖維細胞(HE染色)少數(shù)由彈性纖維組成。根據(jù)纖維的排列可分為兩種類型:規(guī)則致密結(jié)締組織和不規(guī)則致密結(jié)締組織。以膠原纖維為主的致密結(jié)締組織,具有連接、支持和保護功能。致密結(jié)締組織---膠原纖維粗大(HE染色)三、脂肪組織由大量脂肪細胞組成。脂肪細胞較大,為圓球形,胞內(nèi)充滿脂滴,細胞核被擠至細胞一側(cè)呈半月形,脂滴被酒精溶解故呈空泡狀(HE染色)。成群的脂肪細胞之間被疏松結(jié)締組織分隔為許多脂肪小葉。脂肪組織主要分布在皮下、腸系膜、大網(wǎng)膜及某些臟器的周圍,具有貯存脂肪、維持體溫、支持和保護等功能。此外,脂肪組織的代謝活動很旺盛,脂肪細胞中的脂類不斷進行合成、轉(zhuǎn)化和利用脂肪組織---由脂肪細胞組成(HE染色)四、網(wǎng)狀組織由網(wǎng)狀細胞、網(wǎng)狀纖維和基質(zhì)組成。網(wǎng)狀細胞為多突起的星形細胞,網(wǎng)狀纖維(又稱嗜銀纖維)被染成棕黑色,呈細絲狀,交織成網(wǎng)(硝酸銀染色)。網(wǎng)狀組織構(gòu)成造血器官支架,分布于骨髓和淋巴等器官。此外,由于未分化的網(wǎng)狀細胞可演化成為其它類型細胞,如網(wǎng)狀細胞可產(chǎn)生網(wǎng)狀纖維;骨髓造血器官內(nèi)的網(wǎng)狀細胞可分化成為單核吞噬細胞系統(tǒng)等血細胞,具有吞噬作用。網(wǎng)狀組織--網(wǎng)狀細胞為多突起星形細胞(硝酸銀染色)
五、軟骨組織軟骨組織是一種特殊分化的結(jié)締組織。由軟骨細胞和細胞間質(zhì)組成。細胞間質(zhì)為凝膠狀的固體,內(nèi)含有豐富的纖維,軟骨細胞埋于細胞間質(zhì)的小腔內(nèi)。軟骨組織堅韌且有彈性,有較強的支持和保護作用。軟骨由軟骨組織和外面包裹的軟骨膜組成,軟骨內(nèi)沒有血管,其營養(yǎng)依賴軟骨表面軟骨膜內(nèi)的血管供應(yīng)。根據(jù)軟骨細胞間質(zhì)中不同的纖維成分,軟骨可分為透明軟骨、彈性軟骨和纖維軟骨。五、軟骨組織---透明軟骨透明軟骨組織分布較廣,如成人關(guān)節(jié)面軟骨、肋軟骨和氣管軟骨等。其構(gòu)造特點是細胞少,軟骨細胞存在于基質(zhì)的小囊中,細胞間質(zhì)中的基質(zhì)透明,呈半固體狀態(tài)、內(nèi)含少量的膠原原纖維,有一定的彈性,能承受較大的壓力;具有支持、緩沖和減少摩擦等作用。軟骨細胞對軟骨損傷后的再生修補沒有作用,軟骨組織的再生和修復(fù)主要依靠軟骨膜內(nèi)的細胞進行修復(fù)。老年人透明軟骨,可鈣化或骨化,還可變成纖維骨。
五、軟骨組織---透明軟骨軟骨周圍染成紅色的致密結(jié)締組織是軟骨膜。軟骨組織由軟骨細胞、基質(zhì)和纖維組成。軟骨細胞位于軟骨陷窩內(nèi),軟骨邊緣的細胞小且單個分布,中央的細胞較大,呈圓形或橢圓形,常3-5個細胞排列成群,稱同源細胞群(HE染色)。軟骨基質(zhì)呈淡藍色,軟骨基質(zhì)內(nèi)的空隙稱軟骨陷窩,陷窩周圍的基質(zhì)嗜堿性較強為軟骨囊,纖維的折光率與基質(zhì)相同,故HE切片中看不到。透明軟骨----
軟骨膜透明軟骨同源細胞群(HE染色)五、軟骨組織---彈性軟骨彈性軟骨主要分布于耳廓和會厭等處,構(gòu)造與透明軟骨近似,不同的是彈性軟骨的基質(zhì)里含有大量的彈性纖維,并相互交織成網(wǎng)狀。染成紫藍色(地衣紅染色)彈性軟骨具有支持、保護等作用。人的彈性軟骨終身不會鈣化或骨化。彈性纖維---染成紫藍色(地衣紅染色)五、軟骨組織---纖維軟骨纖維軟骨主要分布在椎間盤、半月板和恥骨聯(lián)合等處,構(gòu)造也與透明軟骨相似,不同之處是細胞少而分散或成行排列,基質(zhì)中含有大量的成束或交叉排列的膠原纖維,因而富有韌性。六、骨組織
骨組織是人體內(nèi)最堅硬的結(jié)締組織,由骨細胞和細胞間質(zhì)組成。細胞間質(zhì)內(nèi)的骨鹽與粘蛋白組成基質(zhì),纖維是骨膠原纖維。骨基質(zhì)呈細針狀結(jié)晶,大都沉積在膠原纖維內(nèi),沿纖維長軸平行排列,這不僅使骨組織呈現(xiàn)堅硬的固體狀態(tài),而且具有很強的抗壓力效能。因而骨組織具有支持和保護的功能。骨組織的結(jié)構(gòu)骨膠原纖維被粘蛋白粘合在一起,并有大量骨鹽沉積,共同構(gòu)成薄板狀結(jié)構(gòu),稱為骨板。在骨板之間或骨板內(nèi)有小空腔,稱骨陷窩。骨陷窩向周圍發(fā)出許多細管,稱骨小管,與附近骨陷窩發(fā)出的骨小管相通連。骨細胞由胞體和突起兩部分組成,胞體呈扁平卵圓形藏于骨陷窩內(nèi),突起伸入骨小管的空腔內(nèi),其內(nèi)充滿組織液。細胞有骨細胞、成骨細胞、破骨細胞和骨原細胞,以骨細胞為最多。成骨細胞由骨原細胞分化而成,是帶有細長突起的細胞,胞質(zhì)內(nèi)富含粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體,產(chǎn)生骨組織的基質(zhì)及膠原纖維,隨著骨基質(zhì)的鈣化,成骨細胞被包埋即轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌毎F乒羌毎麨槎嗪说拇蠹毎?,可釋放溶酶體酶,溶解和吸收骨質(zhì)。骨質(zhì)的結(jié)構(gòu)根據(jù)骨質(zhì)的結(jié)構(gòu)、分布和功能,可分為骨松質(zhì)和骨密質(zhì)兩種。1骨密質(zhì):主要分布于骨的表層及長骨的骨干。橫切長骨骨干觀察骨密質(zhì)的結(jié)構(gòu),顯示出骨板有四種不同的排列方式外環(huán)骨板與內(nèi)環(huán)骨板:外環(huán)骨板位于骨干外表面,由幾層骨板形成;內(nèi)環(huán)骨板位于骨干內(nèi)表面,由數(shù)層不甚整齊的骨板形成。外環(huán)骨板和內(nèi)環(huán)骨板表面分別覆蓋著骨外膜和骨內(nèi)膜,骨內(nèi)膜不覆蓋骨小梁、中央管及穿通管的表面。從外環(huán)骨板表面穿過骨密質(zhì)通向骨髓腔的管道稱為穿通管,其內(nèi)有來自骨外膜的血管及神經(jīng)通過。哈佛氏骨板:位于內(nèi)、外環(huán)骨板之間,是骨密質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)單位,為多層同心圓排列的圓筒狀骨板。中心有一縱行哈佛氏管,并與其周圍的骨小管相通連,骨細胞借哈佛氏管與骨小管內(nèi)組織液的流通與血液進行物質(zhì)交換。哈佛氏骨板與哈佛氏管合稱哈佛氏系統(tǒng),又稱骨單位。間骨板:是哈佛氏系統(tǒng)之間呈不完整的環(huán)狀骨板層,它是哈佛氏骨板被破壞后的殘留部分。
2骨松質(zhì)骨松質(zhì)由桿狀或片狀的骨小梁組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。骨小梁由數(shù)層重疊的骨板和骨細胞構(gòu)成。骨松質(zhì)的網(wǎng)狀腔隙內(nèi)有血管及紅骨髓,并與骨小管相通。組織液自此腔隙通過骨小管到達骨陷窩,骨細胞通過組織液的流通進行物質(zhì)交換。骨松質(zhì)主要分布于長骨兩端和扁骨、短骨和不規(guī)則骨的內(nèi)部。觀察骨磨片該片為長骨骨干密質(zhì)骨,其骨板排列有以下幾種形式,1)外環(huán)骨板:在骨干外表面,有數(shù)層到十幾層平行排列骨板,該片中看不到。2)內(nèi)環(huán)骨板:在骨干內(nèi)表面,骨板薄而不規(guī)則,有數(shù)層平行排列的骨板。3)骨單位(哈弗系統(tǒng)):由中央管(哈弗管)和周圍同心圓排列的骨板(哈弗骨板)組成。4)間骨板:位于骨單位之間,骨板呈弧形排列(苦味酸硫堇染色)。在骨板間或骨板內(nèi),可見扁橢圓形的小腔隙即骨陷窩,是骨細胞占據(jù)的空間,骨陷窩向四周發(fā)出許多細線即骨小管,是骨細胞突起占據(jù)的空間(苦味酸硫堇染色)。內(nèi)環(huán)骨板---間骨板
骨單位(哈弗系統(tǒng))---骨小管
七、血液-----紅細胞:
新鮮血液為粘性的不透明的紅色液體,由血細胞和血漿(細胞間質(zhì))組成。血細胞懸浮于血漿之中。血漿為血液的細胞間質(zhì),呈淡黃色的粘稠液體。血漿內(nèi)含溶解狀態(tài)的纖維蛋白原,流出血管后,纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芙獾睦w維蛋白,使血液凝固。血凝后析出的淡黃色透明液體為血清,即基質(zhì)。所以,血液的細胞間質(zhì)也包括基質(zhì)和纖維兩種成分。血細胞包括紅細胞、白細胞和血小板。紅細胞直徑7-9um,雙凹圓盤狀,故血涂片中紅細胞中央染色淺周圍染色深,成熟的紅細胞無細胞核及細胞器,胞質(zhì)內(nèi)充滿血紅蛋白(Wright染色),雙凹圓盤狀的外形使細胞具有較大的表面積,有利于攜帶氧氣和二氧化碳。細胞內(nèi)含大量的血紅蛋白,使血液呈紅色,血紅蛋白具有運輸氧氣和二氧化碳的功能。
七、血液-----白細胞:紅細胞在血液循環(huán)中平均壽命是120天,衰老的細胞不斷死亡,新生細胞不斷補充,以保持血液中紅細胞數(shù)量的相對穩(wěn)定。紅細胞是血液中數(shù)量最多的細胞,成人每立方毫米血液中的平均數(shù):男為450萬-500萬個,女為350萬-450萬個。隨著年齡或生活條件的不同,紅細胞的數(shù)量及血紅蛋白的含量可有生理性改變,如生活在高山和高原地區(qū)的居民,紅細胞的數(shù)值大都高于平原地區(qū)的居民.此外,如運動后、飽食后以及缺氧等情況下,都能使紅細胞的數(shù)值暫時增高,這是機能適應(yīng)性的表現(xiàn)。2白細胞:又稱白血球,為無色球形的有核細胞。按其細胞質(zhì)內(nèi)有無特殊顆粒,而分為有粒白細胞和無粒白細胞兩類。有粒白細胞又根據(jù)細胞質(zhì)內(nèi)特殊顆粒對瑞特氏(Wright)染料的染色反應(yīng)不同,分為嗜中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞三種;無粒白細胞分為淋巴細胞和單核細胞。紅細胞-----中性粒細胞中性粒細胞:占白細胞總數(shù)的50%-70%,成熟細胞核分葉,稱為分葉核,一般分2-5葉,成人的中性粒細胞以3核者為多。細胞質(zhì)內(nèi)布滿均勻的細小的嗜中性顆粒。為淡紫紅色(Wright染色)嗜中性粒細胞具有活躍的變形運動與很強的吞噬細菌、異物的能力,故有防御功能。七、血液-----白細胞:嗜中性粒細胞:紅細胞----
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