细胞超微结构(1);概述:;细胞结构的组成:从电镜水平观察,可按照细胞内部结构的性质、彼此之间的关系等,将细胞分为:核结构、膜结构、质相结构或则膜相结构、非膜相结构。;细胞;[细胞膜(cell)];一、概念:光镜下:细胞膜是指包围在细胞外表的一层薄膜,又称质膜。电镜下:细胞膜是指细胞内两个不同部位之间或细胞与相邻细胞以及外环境之间的界膜。其中构成细胞表面界膜的叫细胞膜,产生各类细胞器之间的膜叫细胞内膜,如线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、核膜等。;二、膜的物理组成:主要由水和有产生分组成,有产生分主要是蛋白质、脂类(主要是磷脂)。三、膜的结构:“液态镶嵌模型学说”该学说觉得,生物膜是一种流动的、可塑的、不对称的、镶有蛋白质的脂类双分子层的膜状结构。由两层相对排列的脂类分子构成膜的中间部份,蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿在脂类双分子层表面(图)。;Date;电镜下:脂类双分子层由两条约2纳米的暗带,中间夹一条3.5纳米宽的亮带组成。暗带代表蛋白质,亮带代表胺类。;Date;三、膜的主要特点:1、不对称性:无论在结构和功能方面都存在①、脂质分子层不对称:如红细胞膜内层含胆碱磷脂和鞘磷脂多,而外层则含羟基磷脂多。
②、蛋白质分子位置、分布不对称。③、功能方面的不对称:如个别物质的载体,在膜的内侧只能接受某种物质,当载体移位和分子变构转向外侧时,则能运出这种物质。2、膜的流动性:膜平常处于液晶态。液晶态:是界于固态与液态之间的过渡状态,其分子结构排列有序,又可流动,称液晶态。;四、膜的主要功能1、通透作用:细胞膜不单纯起着和支架和屏障作用,它还严格的控制着物质的进出,具有选择性的通透作用,是细胞膜最重要的生理特点之一。;2、细胞膜受体细胞膜上的受体,如同“识别器”,它能辨识周围环境中的相应讯号,并接受有关讯号而在细胞内形成个别效应。3、调节代谢细胞膜上的酶参与各类生物物理反应,并???过多种途径来调节细胞代谢。4、免疫作用细胞膜上的抗体性具有极其重要的实践意义,它涉及到胚胎发生中组织脏器的产生,脏器的移植、输血、细胞免疫以及癌症的发生与发展,所以细胞膜的免疫作用在生物医学研究领域里受到注重!;[细胞外衣(cellcoat)]细胞外衣又叫细胞衣。它是附着在细胞膜表面细胞膜结构图,呈丝网状结构,厚约10~20纳米,某些可达0.1~0.5微米细胞膜结构图,按照细胞膜的现代概念,细胞衣无论从结构或功能上都属于细胞的组成部份,而不是细胞膜表面的附着物。
电镜下:为一层分支块状物。;Date;1、细胞外衣主要成份:糖蛋白糖蛋白的合成方法:由粗面核糖上的内质网体产生蛋白质,在高尔碳化物内与多肽分子结合成糖蛋白,之后被运输到细胞膜。从这点看,也可以说-细胞外衣是细胞的一种分泌物。;2、细胞外衣的功能①、参与免疫作用:实验证明,在细胞衣内有许多与免疫作用有关的膜抗体、特异受体以及与细胞表面活动有关的酶类。②、保护和通透作用:如小肠上皮细胞表面的细胞衣,在上皮细胞的表面产生一层保护层,以避免致病性损害。另外,小肠上皮细胞外衣还具有选择性通透作用,构成细胞活动的介质和分子筛,尤其与水溶性物质的交换有关。③、其它作用:当外界剌激伤及细胞外衣时,细胞外衣即很快出现节理或部份开裂,以免伤及细胞的结构。;;微绒毛多坐落上皮细胞底部。如:小肠上皮、肾小管上皮,肾小管上皮的微绒毛十分发达,产生光镜下的“纹状缘”和“刷状缘”。;2.微绒毛功能:①、扩大表面积,降低吸收功能。②、协助或参与细胞运动。③、参与细胞分泌活动。;[鞭毛(cilia)]鞭毛是坐落细胞膜包绕的指套状凸起中,横切面呈9+2结构,即中心为2个单微管,周边为9组双微管(图)。
;Date;Date;Date;1、分布:上皮细胞表面,如上呼吸道上皮细胞、生殖管线上皮细胞、食管膜上皮细胞2、主要成份:多种蛋白,主要是动力蛋白和微管蛋白等3、运动的特征:①、具有周期性和节律性;②、有方向性:即一直朝某一方向弯曲(单方向摆动);③、同步性和协调性。协调性:指在一定运动方向的水平上,鞭毛运动的时相不一,使一片鞭毛产生波浪状运动;Date;Date;[独肺脏]:有些组织在正常情况下看不见鞭毛,但有时在正常情况下或病理情况下,时常会出现一根或数根鞭毛,如垂体、肾上腺、甲状腺等。但它们的功能和意义尚不清楚。;[细胞联接(cell)]细胞联接是上皮细胞邻接面的细胞膜特化的联接装置。1、桥粒()又称黏合斑;Date;2、半桥粒()在上皮细胞基底面,细胞膜与基板相邻处可看见移相粒。;3、紧密联接(tight)又称闭锁联接;Date;4、中间联接()又称黏合小带坐落紧密联接的下方,在上皮细胞中通常呈连续带状分布,但在个别组织,如心肌闰盘可呈不连续带状分布。
主要特点;在两个相邻细胞间,细胞膜不融合有显著间隙。;5、复合联接();6、缝隙联接(gap)又称缝管联接、间隙联接;7、镶嵌联接()大多分布在柱形、立圆形、多角形细胞紧靠基部的侧面。;[基板basal]1、概念:坐落上皮细胞或内皮细胞基底面细胞膜毗邻,即细胞衣层的下方,由无定形物质构成一层膜样物质,称之为基板。电镜下:呈丛状细丝样物质;2、基板组成成份:主要是粘黄酮或糖蛋白基板与细胞衣不同,它不是上皮细胞或某一细胞类型细胞本身所属的结构,它与细胞膜不直接相连。基板在不同部位的形态不一,有时修长不连续,有是很厚并连续。通常基板的形态、厚度,随植物不同的年纪、种类、组织、细胞以及病理状况而异。;基板与基膜的区别:基膜是坐落上皮细胞与结缔组织相接处的一层均质性的薄膜。功能:对细胞起着支持和过滤作用,也就是起到联接细胞和细胞下基质的作用。;[胞饮水泡()];Date;Date;Date;Date;Date;Date;Date;[细胞质()又称胞浆]概述:细胞质在生活状态下呈透明的胶态。
基质由三部份组成细胞器包含物;基质:是细胞质的固相部份,它构成细胞的内环境,是细胞的可溶性相。包含物:是指储存在细胞内的单糖、蛋白质结晶和脂肪滴等,以及个别代谢产物。所以又可以称包含物为副质。;细胞器:是指细胞质内具有一定形态结构和某种特殊功能的有产生分。包括:线粒体、内质网、高尔碳化物、溶酶体、过氧化物酶体(胺基体)、细胞骨架。;细胞的功能,主要由细胞器完成。各类细胞器之间,细胞器与基质之间,细胞质与细胞膜、细胞核之间,它们的结构和功能都相互联系和阻碍,构成细胞的统一体。;[线粒体()]是细胞的主要细胞器之一,也是细胞贮存能量和供给能量的主要场所,所以有把线粒体比做细胞的“动力鞋厂”之说。目前已知线粒体内起码有100多种酶,这种酶精确有序的分布在线粒体的各有关部位。线粒体的形态、大小、数量、分布等,常因细胞的种类和生理状况不同,而有一定的差别和变化。;1、线粒体形态:呈方形、卵矩形、杆状、丝状,其中以卵方形为多。;Date;同类细胞的线粒体形态基本保持一定稳定性。但也会因生理机能、营养状况以及所在部位的不同,而有显著的变化。如:紧靠小肠吸收细胞核上区的线粒体呈细条状,这么坐落基部及周边的线粒体多为颗粒状。
;不同细胞内的线粒体差别则更大。如:肝细胞内的线粒体多呈方形,而肾小管上皮细胞内的线粒体多呈鞭毛或条状。;光镜下:呈细条状和细颗粒状。电镜下:呈长条形或卵矩形,结构造型特殊。;线粒体是一个由单层膜包绕而成的囊状小体,由内膜、外膜和内堂、外室组成。两膜其实都是典型的膜相结构,但功能各异。内外两室除了有大小之差,且各执行自己区域内的职能。;Date;外膜:表面平滑,是一层全封闭的生物膜,厚约6纳米,是线粒体与周围胞质、基质间的界面。内膜:略比外膜厚,约7纳米。内膜向内折叠,形成长短、大小、形状不一的线粒体嵴,嵴多为搁板状。嵴膜折叠层中的间隙—称嵴内间隙或嵴型腔。嵴内间隙与周围间隙相通,二者统称外室。;线粒体内堂基质的电子密度比通常胞质基质略高,呈均质状。基质中有无定形的致密颗粒分布,这种颗粒称基质颗粒或致密颗粒。半径约20~60纳米,最大可达120纳米,其数量及大小随细胞种类与机能状态而异。如:在肝细胞、胰腺细胞、小肠上皮细胞以及白细胞等,线粒体基质颗粒就没有成骨细胞活跃时的基质颗粒多。;线粒体嵴的排列方式,反映了生物的种间差别,以及细胞性质的差异。排列方式主要有两种:一种是“板层状嵴”,高等植物绝大部份细胞的线粒体嵴为“板层状”。
另一种排列方法是“小棒状嵴”,原生植物和一些比较低等植物的线粒体嵴为“小棒状嵴”。(图);2.线粒体的大小:线粒体的横经通常为0.1-1微米,长通常为1~2微米,有的可达7微米。不同种类的细胞,线粒体的大小不一样,如骨骼肌的线粒体可历时10微米,而成纤维细胞内时常可见巨型线粒体线粒体。在个别病理情况下还可以出现异常坐果的巨型线粒体。如:病毒性脑炎、肝癌、硬皮病……;3、线粒体的数目:不同细胞的线粒体数目不同:通常分化比较低、代谢迟滞、功能静止、以及衰退的细胞,线粒体数目除了比较少,但是结构比较简单。如:表皮细胞、淋巴细胞、纤维细胞、平滑肌细胞等。假如是分化高、代谢旺盛、功能活跃的细胞,则线粒体数目丰富。如:心肌细胞、骨骼肌细胞、肝细胞等。;4.线粒体的分布:大多是均匀分布在细胞内,但个别细胞的线粒体分布与细胞的能量需求有一定的关系。;5.线粒体的功能:线粒体是维持细胞呼吸和氧化乙酸化的多酶系统的载体,是细胞的主要能量所在。;6.线粒体的更新:线粒体在细胞内常处于不断更新中,原有的线粒体衰变、固缩、肿胀、崩解,最后被消化分解。线粒体不断更新产生的途径有三种:1、可由原先的线粒体分隔、分裂或芽生。
2、由其它细胞内膜衍化而至。3、在细胞基质内重新合成。;Date;Date;Date;[叶绿体(,ER)]核糖是细胞质内的重要结构成分,除红细胞以外,见于其它所有的细胞内。1.核糖的组成:由相互联系以单位膜为界的隙状腔(池)以及小管组成。在细胞内产生走失样或小棒状网路系统。按照核糖表面是否有核蛋白体,分为粗面核糖和滑面核糖。;粗面核糖(rough,RER)又称有粒叶绿体组成:由扁平并相互连通的叶绿体池及核蛋白体组成。(核蛋白体是为15~20纳米大小的电子致密颗粒,附着在叶绿体膜的内侧。;分布:单个分散或紧密排列呈层状,也可以呈同心圆状分布在细胞内。;Date;Date;Date;各类细胞内的粗面核糖浓度和分布差异很大,如肝脏细胞和浆细胞的粗面核糖发达,常呈板层状排列,而肝细胞和神经细胞的粗面核糖则甚少,呈分散分布。;Date;细胞内粗面核糖的多少与细胞的分化程度有关,通常分化程度高的细胞粗面核糖丰富,分化比较差的细胞粗面核糖比较少。;粗面核糖腔内通常呈均质状,电子密度低或中等,有的细胞的粗面核糖腔内可见蛋白样颗粒,如浆细胞内粗面核糖腔内的蛋白颗粒为结晶状小体,通常觉得这是由于细胞合成蛋白质功能减退或排除障碍,分泌物积存在粗面核糖腔内所成。
粗面外网的功能主要是合成和转运蛋白质。;滑面核糖(,SER)又称无粒叶绿体;各类细胞内的滑面核糖浓度也不同,多数细胞内的滑面核糖较少,散在分布。在电镜下多为分支小管或水泡状,但也有的细胞内的滑面核糖呈扁平板层或囊状。;滑面外网的功能1、主要是与甾体激素以及脂类的合成有关。2、参与单糖代谢;小鼠肝细胞胞质内可见由小管水泡组成的滑面核糖(黑“↑”),胞质内另可见多泡小体(白“▲”)及高尔碳化物(黑“▲”),相邻细胞间有微食道(白“↑”)。×45000;内质网体();通常,原核细胞只有一种内质网体,而真核细胞具有两种内质网体(其中线粒体中的内质网体与细胞浆内质网体不同)。内质网体在细胞中负责完成“中心法则”里由RNA到蛋白质这一过程,此过程在生物学中被称为“翻译”。在进行翻译前,内质网体小亚基会先与从细胞核中转录得到的信使RNA(RNA,简称“mRNA”)结合,再结合内质网体大亚基构成完整的内质网体然后,便可以借助细胞质基质中的转运RNA(RNA,简称“tRNA”)运送的多肽分子合成氨基酸。当内质网体完成对一条mRNA单链的翻译后,大小亚基会再度分离。法语中的“核糖体”()一词是由“核糖核苷酸”(“ribo”)和意大利语词缀“soma”(意为“体”)组合而成的。;小鼠肝细胞胞质内可见线粒体(黑“↑”),游离多聚内质网体(黑“▲”)及粗面叶绿体膜旁内质网体。×45000