
第2章细胞.ppt
45页组织学 第2章 细胞,,细 胞,,细胞膜,细胞质,细胞核,,细胞基质,细胞器,包涵物,,,,线粒体 内质网 核糖体 高尔基复合体 溶酶体 微体 中心体 细胞骨架,,糖元 脂滴 色素,细胞基本结构,细胞光镜结构与超微结构模式图,细胞超微结构模式图,1. 细胞核 2. 细胞质,细胞透射电镜图片,M 线粒体 S 滑面内质网 R 粗面内质网 L 溶酶体 P 过氧化物酶 GL 糖原 N 细胞核,一、细 胞 膜,细胞膜 又称单位膜 呈“两暗夹一明” 的 三层结构 内、外两层电子致密 的“暗”层, 中间夹着电子密度低 的“亮”层 细胞膜,细胞膜结构模式图-液态镶嵌模型,细胞膜的化学组成: 脂质分子、 蛋白质分子 糖类分子, 脂质分子常排列成双层, 组成膜的骨架,蛋白质 分子分布在脂质双层内, 构成膜的主体;糖类分 子大多分布在膜表面, 与膜的某些脂类或蛋白质 组成糖脂或糖蛋白,,细胞膜-液态镶嵌模型,细胞膜的化学组成,1. 膜脂(membrane lipid) 以磷脂和胆固醇为主,包括:,,亲水极的头部,疏水极的尾部,胆碱、乙醇胺等,两条平行的脂肪酸链,(在膜中央),,外露,-,-,膜脂分子可做侧向移动,使其有流动性,细胞膜的化学组成,2. 膜蛋白 执行生物膜各种功能, 构成:膜受体、载体、酶和抗原等。
膜蛋白分为两类: 内在膜蛋白:可以不同深度镶嵌于脂双层分子中, 两端暴露于膜的内外表面 外在膜蛋白:附着在膜的内、外表面, 膜蛋白可在细胞膜中侧向移动,执行功能细胞膜的化学组成,绝大部分膜蛋白为糖蛋白,寡糖链参与构成其表面 功能基团糖脂增强质膜外层的坚固性,并参与调节细胞 的生长发育、分化,并有细胞识别和免疫调节等重要功能分布于细胞膜的外表面,以寡糖链的形式分别与膜 脂和膜蛋白结合,形成糖脂和糖蛋白3.膜糖类,(二)细胞膜的主要功能,1.物质跨膜运输 (1) 被动运输:物质顺浓度梯度转运,此过程不耗 能,有简单扩散、易化扩散两种方式 (2) 主动运输:从低浓度侧向高浓度侧的耗能运输 需要ATP (3) 膜动运输:大分子与颗粒物质的运输必须借助质膜本身 的包被作用来完成通过入胞和出胞作用 2.信息传递 质膜上有各种受体蛋白,能感受外界各种化 学信息,产生生物学效应转导信号细胞质,细胞基质,细胞器,包涵物,,,,线粒体 内质网 核糖体 高尔基复合体 溶酶体 微体 中心体 细胞骨架,,糖元 脂滴 色素,二、细胞质,(一) 细胞质基质,基质 又称胞质溶胶,是细胞质中均质而半透明的胶 体部分,充填于其它有形结构之间。
化学组成 按其分子量大小分为三类: 小分子-水、无机离子 中分子-脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等 大分子-多糖、蛋白质、脂蛋白和RNA等 功能:提供维持细胞器正常结构和完成其功能活 动所需要的物质和环境二) 细胞器,1、核糖体 由核糖体核糖核酸(ribosome ribonucleic acid,rRNA) 和蛋白质组成核糖体由一个大亚基与一个小亚基构成 rRNA 是核糖体的骨架, 多聚核糖体(polyribosome) 由一条mRNA细丝 穿行于许多核糖体的大、小亚基之间,将多个核糖体串联而成, EM下呈串珠状或花簇状 功能: 合成蛋白质-它能将mRNA所含的核苷酸密码翻译为氨基 酸序列即肽链,再聚合成蛋白质 两种存在形式: 游离核糖体(free ribosome) 合成细胞结构蛋白,供细胞结构 更新,细胞功能旺盛则游离核糖体极多 附着核糖体(attache ribosome)-位于内质网膜表面,合成分 泌蛋白 LM 核糖体丰富的细胞,细胞质呈嗜碱性核糖体及蛋白质合成与核糖体电镜结构,核糖体及蛋白质合成示意图,核糖体(TEM),(二) 细胞器,2.内质网(endoplasmic reticulum,ER) 扁平囊状或管泡状膜性结构。
分为两种: 粗面内质网(rough endoplasmic reticulum,RER) 膜表面有附着核糖体 滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum,SER) 膜表面不附着核糖体 内质网膜上有多种酶:葡萄糖-6-磷酸酶( G6P )等, 该酶可做为内质网的标志酶二) 细胞器,主要合成分泌蛋白质, 在分泌蛋白旺盛的细胞, 如浆细胞、腺细胞等, 粗面内质网特别发达, 扁平囊密集呈板层状 可根据粗面内质网的发达 程度来判断细胞的功能状态, RER发达的细胞, 光镜下细胞质嗜碱性较强粗面内质网(TEM),粗面内质网(RER),(二) 细胞器,滑面内质网(SER) 多呈管泡状, 功能: (1)合成类固醇激素, 肾上腺皮质细胞、睾丸间质细胞、 卵巢黄体细胞等SER都很发达 (2)合成脂类 也合成所有膜脂类 (3)解毒作用 (4)离子贮存与释放 SER发达的细胞, 光镜下细胞质嗜酸性较强滑面内质网(TEM),(二) 细胞器,LM:银染呈黑褐色网状 EM: 扁平囊、小泡、大泡 凸面-形成面,有小泡 凹面-成熟面,有大泡 功能:进行蛋白质加工、 浓缩、修饰、糖化 Gol的标志酶为: 硫胺素焦磷酸酶(TPP) 组化染色呈阳性。
高尔基复合体(TEM),3.高尔基复合体(Golgi complex,Gol),(二) 细胞器,由GOL成熟面脱离生成的膜包小体, 含多种酸性水解酶溶酶体的标志酶 为酸性磷酸酶,用酶组化方法可显示 LY分为: 初级溶酶体(primary lysosome) 是新生成的溶酶体 次级溶酶体(secondary lysosome)- 又称吞噬性溶酶体 功能-细胞消化器,溶酶体 (TEM),4.溶酶体(1ysosome,Ly),(二) 细胞器,圆形或椭圆形为内容物均质大小不等的小泡, 电子密度中等或较高;未与吞噬物结合含酶无活性 (2) 次级溶酶体 由初级溶酶体和各种内源和外源的吞噬物融合 而成,体积大,形态多样, 可分为: 自噬溶酶体-吞噬衰老和破损的细胞器 异噬溶酶体-吞噬外源性物质 残余体 -脂褐素等,(1).初级溶酶体:,溶酶体变化过程,溶酶体变化过程示意图,(二) 细胞器,5.线粒体(mitochondrion,Mit) LM:杆状、圆形或椭圆形, EM: 外膜内膜、嵴、嵴间腔 腔内充满基质, 合成ATP, 产生能量 功能:能量代谢中心,称“供能器” 合成蛋白质 线粒体嵴分为两类: 板层状嵴-一般细胞线粒体 管泡状嵴-合成类固醇激素细胞,线粒体 (TEM),(二) 细胞器,6.过氧化物酶体(peroxisome) 又称微体(microbody,Mb), 膜包圆形小体, 多见于:肝细胞、 肾小管上皮细胞。
具有电子致密的核心 其标志酶为过氧化氢酶, 功能: 参与脂肪酸氧化; 分解过氧化氢,解毒过氧化物酶体(TEM),(二) 细胞器,7.中心体(centrosome) 一对互相垂直的圆筒状中心粒构成 EM:壁-9组三联微管+电子致密物构成 壁外侧-9个中心粒卫星 功能:参与细胞分裂,形成纺锤体,使染色体的分离中心粒(TEM)(↙) 右下图横断,中心粒卫星,(二) 细胞器-细胞骨架,8.细胞骨架(cytoskeleton) 组成:微管、微丝、中间丝 (1)微管(microtubule Mt) 由微管蛋白(tubulin)聚合 13条原纤维纵向排列围成微管 类型: 单微管-不稳定 二联微管-于纤毛、鞭毛中 三联微管-构成中心体、基体 功能: 支架作用、维持细胞形状、参与 细胞运动;物质运输、信号转导A 微管,(二) 细胞器-细胞骨架,(2)微丝(microfilament,Mf ) 为细丝状结构, 分为: 粗丝-肌球蛋白(myosin)组成 细丝-肌动蛋白为主 功能:支持作用 (伪足、微绒毛丰富) 细胞收缩、变形运动B 微丝,(二) 细胞器-细胞骨架,分为五种,(免疫组化方法) 角质蛋白丝-分布上皮细胞 结蛋白丝 -分布于肌细胞 波形蛋白丝 -于间充质细胞 分化来的细胞, 神经丝-于神经元中 神经胶质丝-于星型胶质细胞, GFAP阳性表达。
3)中间丝(intermediate filament) 构成细胞骨架的主要成分 介于细丝与粗丝之间C 中间丝,(三) 包涵物,包涵物(inclusions) 1.糖原颗粒 LM:PAS染色时呈紫红色 EM:电子密度高,无膜包裹, 两种类型: β颗粒-不规则,散在于肌细胞; α颗粒-花簇状,多见于肝细胞α糖原颗粒,2.脂滴 LM:脂肪被溶解呈空泡状 EM: 中等或低电子密度,包括:糖原颗粒、脂滴、分泌颗粒、色素颗粒等A 脂滴和β糖原颗粒,(三) 包涵物,3.分泌颗粒(secretory granule) 常见于各种腺细胞、 内含酶、激素 等生物活性物质 分泌颗粒有膜包裹 形态、大小因细胞 种类不同各异 4.色素颗粒 电子密度不等,色素,三、细胞核,细胞核(nucleus) 含有DNA遗传信息 LM:HE染色呈强嗜碱性 结构:核被膜、染色质、 核仁与核基质,细胞核,,核被膜 核仁 核基质 染色质,,常染色质 异染色质,核(TEM),三、细胞核,又称核膜,包裹在核表面, 由内、外两层单位膜构成, 两层膜间隙为核周隙 核被膜上有核孔, 外核膜表面有核糖体附着, 并与粗面内质网相续; 核周隙亦与内质网腔相通, 故核被膜也参与蛋白质合成,核结构模式图,(一)核被膜(nuclear envelope),三、细胞核-核被膜,核纤层:于内核膜的核质面。
有支撑核膜,固定染色质作用 核孔:是内外核膜融合的环形孔道,核质间物质交换通道 内、外核膜在孔缘相续, 核孔复合体: 由核孔环与中心颗粒组成, 核孔内有环,环有16个球形 亚单位,孔内、外缘各有8个 核孔中央有中心颗粒(又称孔栓), 从中心颗粒发出放射状细丝与 环上16个亚单位相连 功能: RNA与蛋白质经核孔出入核,核孔复合体,三、细胞核,(二)染色质与染色体 1.染色质(chromatin) 组成:DNA、组蛋白、非组蛋白 LM:细丝状、颗粒状、强嗜碱性 EM:颗粒与细丝组成,分为, 常染色质:电子密度低、功能活跃 异染色质:电子密度高,功能静止 2.染色体(chromosome) 是细胞有丝分裂中染色质(DNA分子) 超螺旋集缩而成的棒状结构染色质及染色体模式图,三、细胞核,(三) 核仁(nucleolus) LM:圆形,含大量rRNA呈强嗜碱性 EM:由以下三部分构成 纤维中心-低电子密度,存在rRNA基因 致密纤维成分-高电子密度的rDNA 颗粒成分-位于核仁的外周, 核糖体亚基的前身 可通过核孔进入细胞质 功能:与蛋白合成密功相关, 是核糖体重要装配场所核(TEM),三、细胞核,(四) 核基质 包括核液与核骨架两部分。
核液:含水、离子、酶类等无形成分; 核骨架:由多种蛋白质形成的纤维网架,并与核纤层和核 孔复合体相连 功能:对核的结构具有支持作用 近年研究:核基质蛋白可与其它一些蛋白包括细胞基因转录、 基因复制、及信号转导有关的蛋白结合共同完成 核基质的生物学功能四、细胞周期,细胞周期(cell cycle): 是指细胞从上一次分裂结束开始到下一次分裂终了所经 历的过程,分为分裂间期与分裂期两个阶段 (一) 分裂间期 分为三期 DNA合成前期(G1期):起始-RNA大量合成,后期-合成 DNA复制相关的酶类与触发蛋白 DNA合成期(S期):是DNA合成期,使体细胞的DNA成为4倍体 DNA合成后期(G2期):为细胞分裂准备期中心粒复制完毕 形成两个中心体,还合成有丝分裂所需 的RNA和微管蛋白等四、细胞周期,细胞周期,四、细胞周期-分裂期,(二) 分裂期 有三种方式,即有丝分裂、减数分裂和无丝分裂 1.有丝分裂:需经前、中、后、末期,是连续变化过 程,由一个母细胞分裂成为两个子细胞。
