绪论及细胞组织胚胎学

1、v（一）组织学（一）组织学(histology) 定义： 组织学是借助于显微镜观察人体微细结构的一门学科。 研究内容：研究内容： 人体的组织是由细胞和细胞间质发育分化形成的，而器官系统则又是由几种不同组织发育分化而成。 因此组织学的研究内容包括：细胞、组织和器官系统三部分。 v定义：定义： 是人体形态结构的基本单位，是一切生物体新陈代谢、生长发育、繁殖分化的形态学基础。v结构特点：结构特点： 形态各异、大小不等：人体具有许多形态各异、大小不同的细胞，参与机体的各种机能活动。v功能特点：功能特点： 相互调节、相互协同：各种细胞在机体内相互调节、相互协同，以维持整体的生命活动。 v形成：形成：在胚

2、胎发育时期形成。v组成：组成：由一些形态相似、功能相近的细胞 和细胞间质所组成。v分类：分类： 由于细胞的特性不同，组织也相应分为：上皮组织、结缔组织、肌组织、神经组织。 v形成：形成：是在胚胎发育的早期由几种不同的组织发育、分化和互相结合所形成。v器官的组织特征：器官的组织特征： 成体各器官、系统分别具有其细微结构的组织特征，执行着特定的功能。 如：口腔、食道、胃、肠等均由不同的组织发育、分化和结合而成，它们具有各自不同的形态结构特点，但却执行着共同的功能，即消化食物、吸收营养、排除糟粕。 v定义：定义： 是研究人体发生、生长发育及其机理的学科。v研究内容：研究内容： 生殖细胞形成、受精、卵

3、裂、植入、三胚层形成与分化、胎膜与胎盘、先天性畸形等。 v人体的生长发育：人体的生长发育： 是一个从精、卵结合所形成的受精卵开始直至个体死亡的连续不断的过程，也是一个由单细胞受精卵演变成多细胞人体的生长、发育与分化的过程。 v人体在母体内生长发育的过程可分为胚期和胎期，而在人体的生长发育过程中绝大多数变化是发生在胚期和胎期。v所以人体胚胎学实际是研究人体在胚期和胎期的生长、发育，它所涉及的时期可以说是从受精开始，终止于出生。胎儿的诞生只不过是在人体的生长发育中环境的明显变化，人体本身的生长发育并不因诞生而停止。 胎儿诞生后，不只是身体的长高、长大，而且还要发生一系列的重要变化。v因此，从广义的

4、角度讲，研究人体的发生、发育的科学，应称为人体发生学人体发生学（development of human）。 v组织学与胚胎学的研究主要涉及到两方面：即显微镜显微镜和标本标本。 1.光学显微镜光学显微镜(light microscopy, LM)：又称光镜，常用于学习和研究组织学与胚胎学，其分辨率为0.2m，放大倍数约为1000倍。 v又称为电镜，多用于组织学与胚胎学的研究，其分辨率为0.2nm，比光镜高1000倍，可放大几万倍到几十万倍。因此电子显微镜能观察到细胞的更微细结构。 透射电子显微镜图 扫描电子显微镜图v应用光学显微镜观察组织标本(切片)是最常用的方法。v组织学的标本制作比较复杂，

5、基本包括以下几个主要，即步骤：取材、固定、脱 水、浸蜡、包埋、切片、染色染色、脱水、透明、封固等。v其他制片技术： 此外血细胞、分离细胞或脱落细胞可直接涂在玻片上（涂片）； 疏松结缔组织可撕成薄片铺在玻片上（铺片）； 牙和骨等坚硬组织可磨成薄片（磨片） 切片或其他标本需经染色后方可在显微镜下观察。 苏木精：为碱性染液，使细胞核内的染色质和细胞质内的核糖体等物质染成蓝紫色，该物质称为具有嗜碱性嗜碱性(basophilia)。 伊红：为酸性染液，可使细胞质内的普通蛋白和胶原纤维等物质染成粉红色，该物质称为具有嗜酸嗜酸性性(acidophilia)。 若与苏木精和伊红亲和力均不强，则称中性中性(ne

6、utrophilia)。HE染色，示小肠绒毛单层柱状上皮细胞细胞核嗜碱性，被染为蓝紫色；细胞质略嗜酸性，被染为粉红色。 甲苯胺蓝是一种蓝色的碱性染料，可将细胞内、外的某些物质染成紫红色，而不是蓝色，这种染色现象称为异染性异染性(metachromasia)。示气管壁透明软骨囊：具有异染性的特点，在HE染色下被染为蓝紫色，但在甲苯胺蓝染色中，则被染为紫红色. 重金属盐浸镀法可使附着在细胞或组织表面的金属微粒还原而呈棕黑色或棕黄色。 有些细胞或者组织可直接使硝酸银还原而被显示出来，称为亲银性亲银性(argentaffin)； 有些细胞或组织不能直接使硝酸银还原，在染色过程中需另外加入还原剂尚能发生

7、反应，则称嗜嗜银性银性(argyrophilia)。 硝酸银染色，示小肠腺内分泌细胞细胞被染为黑色；HE复染 根据分辨率、放大倍数及功能等不同可分为两种，即：透射电子显微镜，又称透射电镜或电镜；扫描电子显微镜，又称扫描电镜。 v透射电镜所观察的组织必须用戍二醛或锇酸固定，树脂包埋，切厚5080nm的超薄切片，然后再经铅盐等重金属盐染色后镜下观察。v电镜下所见的结构称超微结构超微结构(ultrastructure)。v超微结构被金属所染部位，在荧光屏上显得暗，图象较黑，为电电子密度高子密度高；反之则称为电子密度低电子密度低。v被检结构与重金属盐相结合的称正染色正染色；被检结构本身不与重金属盐结合

8、，而其周围着重金属盐的称负染色负染色。一般染色都是正染色。透射电子显微镜，示淋巴细胞超微结构黑色为高电子密度；灰色为低电子密度v扫描电子显微镜技术要观察的组织不需制成切片。 v固定后的标本，在其表面喷镀金属，在荧光屏上即可显示细胞或组织表面的立体结构，如细胞表面的突起、微绒毛、纤毛等。扫描电子显微镜示血细胞表面超微结构v为了既要避免细胞、组织内的某些物质不被固定液所破坏，又要使组织变硬，便于将其切成较薄的薄片。同时，又要很快地得到切片。可将所获取的新鲜组织立即投入到液氮(-196)内进行快速冻结。然后，再用恒冷箱切片机恒冷箱切片机(cryostat)制成冷冻切片(frozen section)

9、 。v利用这种方法制片迅速，细胞内酶的活性保存较好，故常用于酶组织化学染色。v该技术既可以看到细胞膜外表面，又可见细胞膜的内表面，也可探测细胞膜断面的结构。v该技术包括冷冻、断裂、镀铂、分离复制面等主要步骤。 冷冻蚀刻复型术，示细胞内面及细胞核表面超微结构 v定义：是通过化学反应的原理，定性、定位、定量研究组织或细胞内化学物质的组成及与功能的关系；若与电子显微镜技术相结合，则简称为电镜组织(细胞)化学。v基本原理：在组织切片和细胞样品上滴加一定的试剂，该试剂与组织内的某些成分发生化学反应，在局部形成有色沉淀物，通过显微镜观察而对组织细胞内的化学成分进行定位、定性和定量的研究。v酶组织化学方法：

10、组织化学方法也可显示酶的活性，各种不同的酶有不同显示方法。一般是将组织切片在某种酶底物中温育，而后检出反应产物，即可知酶的存在。如：显示三磷酸腺苷酶，作用液中就含三磷酸腺苷。 举例：过碘酸希夫反应(period acid Schiff reaction)，简称PAS 反应。该方法是显示细胞内糖原或多糖的一种方法，其化学反应的的基本过程是通过过碘酸的氧化作用，使多糖释放出醛基，醛基与无色硷性品红结合反应，于多糖存在的部位形成紫红色沉淀物，从而证明细胞内含有糖原或粘多糖成分。PAS法显示肝细胞糖原v是利用抗原与抗体结合的原理，定性、定位、定量检测细胞内多肽、蛋白质等大分子物质的方法。v该方法是先将

11、蛋白质或多肽作为抗原，注入到某种动物体内，使其体内产生与所注入抗原相应的抗体。而后自其血清中提取该抗体，并以荧光染料或铁蛋白或辣根过氧化物酶等标记。用标记了的抗体来处理组织切片。标记抗体与切片上相应抗原特异性结合。因此切片中有标记物呈现的部位，从而显示该物质在组织中的分布。v这种方法特异性强、敏感度高、发展十分迅速，应用也十分广泛，成为当前生物学和医学众多学科的重要研究方法。免疫组织化学反应步骤示意图v将人体或动物的活细胞、活组织在体外培养，称细胞或组织培养(cell or tissue culture) 。v细胞在体外生存，必需具备适宜的条件，其包括营养、O2和CO2的比例、渗透压、pH值、

12、温度和湿度。v利用体外培养细胞，可人为的给以各种不同的条件，研究不同条件对细胞的分裂、分化、结构和功能等的影响，并可用显微摄影等技术记录细胞的动态变化。培养瓶内的细胞培养 96孔板内的细胞培养 1.长度单位：长度单位： 按国际单位制计量镜下或照片中细胞结构的长度。 常用的长度单位是：毫米(mm)、微米(m)、纳米(nm)。1 毫米(mm)1000 微米(m)1000000 纳米(nm)0.0001 毫米(mm) 1 微米(m)1000 纳米(nm) 0.0000001 毫米(mm)0.0001 微米(m)1 纳米(nm) v组织学与胚胎学是一门以形态结构为主的学科，许多结构不要死记硬背，而是在

13、实习课中通过观察、分析、比较，然后再记忆。 v这种联系既不会感到枯燥而又能认识深刻，所以学习时要重视实习课这个重要环节。 v组织学切片或照片中所显示的是组织和细胞的平面结构，如要研究它的立体结构，可制成连续切片，观察记录每一张切片中的结构，然后累积起来进行分析，或制成模型以表达整体结构。 v同一细胞或某一种结构或组织，由于切面的不同而有着形态的差异。因此，应注意从平面的局部的图象中，正确地理解立体与整体的 结构关系。 v在显微镜下观察的组织切片都是结构断面的形态。 v由于所切的部位不同，在一个细胞某断面可见细胞核，在某断面见不到细胞核。 v又如身体内许多管状的器官，由于所切方位不同，往往呈完全

14、不同的形态。示单管不同横(左)、纵(右)切面模式图 示弯管不同切面模式图 每种细胞、组织和器官均有一定的形态结构特点，并与其功能有着密切关系。例如：v神经细胞有细长突起的结构特点，以传递神经冲动； v分泌蛋白质的细胞，其细胞质中含丰富的粗面内质网、发达的高尔基复合体和许多分泌颗粒等； v红细胞含丰富的血红蛋白，则具有结合和携带氧气的功能； v巨噬细胞胞质内含较多的溶酶体； v肌细胞的形态细长、肌浆内含与收缩有关的肌丝等； v上皮细胞的排列紧密与其保护功能相关； v消化道各段粘膜的功能不同，其结构又有各自的特点等。 v从受精卵到胎儿娩出，胚胎经过一系列的变化，这个变化是个连续的过程。 v学习人体

15、胚胎学时一定要把握住每一过程的变化，包括时间、地点、相互关系，从而建立起动态的概念。 v定义：定义：细胞是一切生物体的结构结构和功能功能的基本单位基本单位。 人体由多种细胞构成，它们具有不同的形态结构和特定的功能。共同完成人体完整的生命活动，如物质代谢、生长发育、对环境的感应及生殖遗传等。 1.细胞形态细胞形态人体细胞形态各异，有球形、多边形、梭形、扁平形、立方形、圆柱形和星形多突状等。都是适应有机体各种特定的功能演化而成。 例如：v血液中可以游走的白细胞呈球形球形；v输送氧气的红细胞为双面凹陷的圆盘状圆盘状；v密集排列成片成团的上皮细胞呈多边形多边形；v具有收缩能力、完成有机体各种运动的肌细

16、胞为长长梭形或长圆柱形梭形或长圆柱形； v能接受刺激、传导冲动，并支配其它细胞活动的神经细胞具有长短不同的突起；长短不同的突起； v有些细胞为了特殊功能需要，具有纤毛、鞭毛、微纤毛、鞭毛、微绒毛绒毛等，如精子等。 人体各种形态 细胞模式图 2细胞大小细胞大小 细胞大小差别很大，有些细胞并可随功能的变化而变化。 例如： v最小的细胞，如小脑的颗粒细胞，直径只有4m； v较大的细胞，如成熟的卵细胞，直径约为135m； v最大的细胞，是神经细胞，它的突起最长可超过1； v肌细胞大小还可随生理需要发生变化；骨骼肌可因锻炼使肌细胞变粗大；子宫平滑肌的长度在妊娠期可由50m增大到500m。 3.细胞结构细

17、胞结构人体细胞的形状及大小虽然各不相同，但它们都具有共同的基本结构：即细胞膜、细胞核和细胞质。细胞一般结构模式图 细胞超微结构模式图 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)，其厚度约710nm。 光镜下：光镜下：一般难以分辨出细胞膜，但可间接证明其存在，如刺破活细胞可见胞质流出。 v电镜下：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、外两层为高电子密度层，厚2.0nm，深暗，为致密层；中间层为低电子密度层，厚3.5nm，明亮，为透明层。 以上三层膜是一切生物膜所具有的共同特性，因而称为单位膜单位膜。单位膜不仅普遍存在

18、于各种细胞的表面，而且细胞内有膜的细胞器的膜结构均与此相似。单位膜的电镜结构 对于细胞膜的分子结构，有许多学说，但目前较为公认的是“液态镶嵌模型(fluid-mosaic model)”学说。此学说认为细胞膜是由脂双层脂双层和膜蛋白膜蛋白构成。 1.脂双层：脂双层：由磷脂、糖脂和胆固醇组成。v磷脂：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。v糖脂糖脂：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。 v胆固醇：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

19、作用。 v2.膜蛋白：膜蛋白：具有整合蛋白和外周蛋白两种类型。v整合蛋白：整合蛋白：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。部分整合蛋白的外表面与寡糖链结合，又称糖蛋白糖蛋白。 v外周蛋白：外周蛋白：多位于细胞质一侧，不插入两层脂之间。外周蛋白与膜表面的整合蛋白或磷脂基团以非共价键结合，易于分离。某些细胞的外周蛋白与糖脂以共价键结合，锚定于外层，并突向细胞外间隙。 细胞膜分子结构模型 l. 维持细胞的完整性维持细胞的完整性: 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。 2. 物质交换的通道物质交换的通道: 通过细

20、胞膜，细胞可以从其周围环境中摄入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。 3. 是一种通透屏障是一种通透屏障: 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转运，以保持细胞内物质的稳定。 4. 参与细胞的胞吞作用与胞吐作用参与细胞的胞吞作用与胞吐作用，这是大分子物质通过细胞膜的方式。 5. 有些镶嵌在细胞膜上的跨膜蛋白是受体，不同的蛋白受体与体内不同的激素、神经递质、药物或抗原等进行特异结合后，即可发生变构现象，使细胞的功能或物质代谢朝着一定方向变化，进而调节细胞内各种代谢活动。 6. 细胞衣 (cell coat

21、): 或称糖衣(glycucalyx)，位于细胞膜外表面。 由细胞膜糖蛋白的寡糖链以及糖脂的蛋白聚糖组成。可使细胞粘附于细胞外基质。 定义定义: 细胞膜与细胞核之间的部分为细胞质细胞质，又称细胞浆细胞浆，是细胞新陈代谢与物质合成的重要场所。形态形态:细胞质在生活状态下为透明胶状物，在固定标本上常呈颗粒状、泡沫状或网状。 组成组成: 细胞质的基本成分为细胞液。在细胞液中主要含细细胞器胞器、包涵物包涵物和细胞骨架细胞骨架三种有形结构成分。 (一一)细胞液细胞液(cytosol): 又称细胞基质(cytoplasmic matrix)，是细胞中无定型结构的胶状物质,呈液态,是细胞质的基本成分。(二二

22、)细胞器细胞器(organelles)：1. 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。2. 分类：可分为有膜细胞器和无膜细胞器。3. 组成：有膜细胞器：主要包括线粒体线粒体、粗面内质网粗面内质网、滑面内质网滑面内质网、高尔基复合体高尔基复合体、溶酶体溶酶体和微体微体。 无膜细胞器：核糖体核糖体、中心体中心体等。 细胞超微结构模式图 一、细胞核的一般特点：一、细胞核的一般特点：(一)数目：除成熟红细胞外，人体所有的细胞都有细胞核；多数细胞只有一个细胞核，但也有两个或多个，如骨骼肌细胞可有数百个。(二)位置：多位于细胞中央或基底部，也有的位于周边，如骨骼肌细胞和脂肪细胞。(三)形

23、态：核形态大小一般与细胞的形态大小相适应。1.圆形、立方形和星形细胞的细胞核，多为圆形；2.柱状、梭形细胞的细胞核，多为椭圆形或长杆状等。v由核膜、核仁、核质和染色质四部分构成。 v电镜下：电镜下：1. 核膜由内、外两层单位膜构成，其间隙叫做核周池核周池/核周隙核周隙。2. 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；3. 核膜上有孔，叫核孔核孔。核孔是控制大分子出入细胞核的通路。 细胞核结构模式图 细胞核立体结构模式图 l. 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。2. 电镜下：核仁主要由细丝和颗粒组成

24、，外无膜包被。 3. 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。 核质是无结构胶状物质，为核内代谢活动提供了适宜的环境。 l.光镜下：光镜下：为被碱性染料深染的结构； 2.电镜下：电镜下：染色质呈细丝状结构；3.化学成分：化学成分：主要是蛋白质蛋白质和脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（DNA）。1) DNA分子由双股螺旋状的脱氧核糖核苷酸链组成。2) 在分裂间期的细胞核中，DNA分子的螺旋化成度不同。v螺旋紧密的部分，光镜下着色深，呈颗粒状或团块状，称异染色质异染色质； v螺旋松散伸长的部分，在光镜下不被染色，不可见，称常染色质常染色质。 DNA结构模式图 v1)定义: 在细

25、胞分裂期，染色质DNA分子的双股螺旋全部旋紧、变粗、变短，成为一条条粗棒状，即为染色体染色体。 2) 染色体数量：人体细胞的染色体为46条，组成23对。其中22对为常染色体常染色体(autosome)，其形态在男女性都一样；其余一对为性染色体性染色体(sex chromosome)，决定性别。在男性为XY，在女性为XX。v3) 染色体的结构：每对染色体的两条染色单体都借着丝点相连接，从着丝点向两端伸出染色体臂，着丝点的位置决定染色体的形态。4) 染色体的性质：染色体是遗传的物质基础,与染色质是在不同机能状态下的同一物质。 染色体形态模式图 一、概念一、概念（一）定义：细胞分裂是细胞繁殖的方式，

26、即一个细胞的成分重新分配形成两个子细胞的过程。（二）分裂方式：有丝分裂与无丝分裂。 v又称间接分裂，是最主要的分裂方式。 （一）特点：分裂时，在光镜下可见到细胞内的细丝，故称有丝有丝分裂分裂（mitosis）（二）分期：有丝分裂是一个连续的细胞变化过程，通常根据形态变化将其分为四个期：即前期、中期、后期和末期。各期之间没有截然的界限。 细胞有丝分裂模式图 l） 细胞体细胞体：常变成球形；2） 细胞核细胞核： (1)膨大，核染色质由细丝状逐渐卷曲，变短并增粗成为染色体。 (2)此时DNA已进行复制，DNA的含量为正常体细胞的一倍，同时进行蛋白质合成。 (3)染色体纵列成两条染色单体，染色单体并不

27、完全立即分开，仍在着丝点处相连。 (4)部分核膜消失，核仁逐渐模糊不清。 3) 细胞质细胞质：已复制的两对中心粒开始向细胞两极移动。在分向两极的中心粒之间由许多微管相连，形成纺垂体。在染色体着丝点处是扁盘状结构，亦有许多微管附着。细胞有丝分裂纺锤体 1) 此期核膜、核仁完全消失。2) 中心粒已分向细胞的两极，纺垂体更发达，并穿过细胞中部。2) 染色体更致密、更明显，并移至纺垂体的中段，排列在细胞的赤道板上。3) 从细胞的一极观察时，染色体排列成放射状，每一染色单体的着丝点处都有纺垂体微管（称纺垂体纤维）附着。 1)排列在赤道板上所有纵裂的染色体已于着丝点处完全分离，成为两个染色单体，各染色单体

28、受纺垂体纤维的牵引，逐渐移至细胞的两极，所以分到细胞两极的染色单体与原来染色体的数目相等。 2) 此时相当赤道板部位的细胞膜出现环状缩窄，细胞质开始分裂 l) 细胞拉长，细胞膜进一步缩窄，逐渐将细胞质分体，纤维也随之消失，两个新的子细胞形成。 2) 与此同时，已进入细胞两极的染色体分子解螺旋化，逐渐松开，变成染色质，两个子细胞核形成，核仁又重新出现。3)至此，细胞完成有丝分裂全过程，并进入细胞间期。 v又称直接分裂，是一种比较简单的细胞分裂方式。 特点: l. 在无丝分裂中，核膜、核仁不消失。2. 分裂开始时，细胞核变长，继之核膜出现绞窄，细胞核进一步拉长呈哑铃形，以后又逐渐分成两个细胞核；3) 最后出现细胞质的分裂。 细胞无丝分裂模式图 (一一) 概念：概念：1.定义定义: 又称细胞增殖周期，是指从这次细胞分裂后的新生细胞开始，到下一次细胞分裂结束为止，所经历的一段细胞生命历程。 2.分期分期:细胞周期分为两个阶段，