第2章 细胞和基本组织

第二章细胞和基本组织细胞膜的化学组成和分子结构

细胞膜的物质转运机能

基本组织第一节细胞膜的化学组成和分子结构多利和邦妮

细胞膜的结构

一、细胞膜的化学组成与分子结构（TheChemicalcompositionandMolecularStructureofCellMembrane）

细胞膜的基架是脂质双分子层，主要起屏障作用，而膜上镶嵌、覆盖、贯穿的各种特殊蛋白质负责完成跨膜物质、能量和信息的转运和转换。

膜结构特点：液态镶嵌模型流体镶嵌模型(fluidmosaicmodel)：以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构、因而也具有不同生理功能的蛋白质。

脂质双分子层：

细胞膜蛋白质：

表面蛋白质(peripheralprotein)；

整合蛋白质(integratedprotein)。

细胞膜糖类：以共价键形成糖脂或糖蛋白，可作为抗原决定簇或膜受体的可识别部位。

细胞膜的脂质以磷脂类为主，其次为胆固醇，还有少量鞘磷脂类物质。脂质以双分子层形式包被在细胞表面。

脂质双分子层中分散镶嵌着多种蛋白质分子。

细胞膜还含有少量糖类，它们以共价键的形式和膜的脂质或白质结合，形成糖脂或糖蛋白。细胞膜的作用细胞膜是将细胞内容物和周围环境分隔开的一层薄膜，起屏障作用。

细胞生命活动所需的氧气和营养物质，及二氧化碳和代谢废物，均须通过细胞膜进出细胞。因此，细胞膜必须有选择地通透不同物质。胞外信息要被细胞感知，也须要特定的结构参与。

蛋白质分子

识别蛋白质酶受体蛋白质转运蛋白质离子通道细胞骨架蛋白

细胞膜所具有的各种功能，在很大程度上决定于膜上的蛋白质的功能；细胞和周围环境间进行的物质、能量和信息交换，也大都与膜上的蛋白质分子有关。

膜蛋白细胞膜物质转运的形式及其特点被动过程

主动过程*单纯扩散易化扩散原发性主动转运继发性主动转运载体中介通道中介转运方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度需否转运蛋白否是是是是有无饱和现象无有无有有化学特异性无有有有有需否代谢能量及来源否否否是

ATP是离子梯度（Na+泵活动形成）转运的物质O2，CO2，脂肪酸葡萄糖，氨基酸Na+，K+，Ca2+Na+，K+，Ca2+，H+葡萄糖，氨基酸主要含可溶性酶类，如糖酵解、氨基酸合成和分解三、细胞质及细胞器核蛋白体氨基酸缩合成肽内质网膜性管道系统粗面内质网运送蛋白质滑面内质网合成贮存肝糖原，合成脂类，肌纤维收缩分解丙酮酸产生ATP溶酶体水解蛋白质、糖、脂等核膜包围核物质核仁蛋白质和核酸染色质脱氧核糖核酸贮藏、复制和传递遗传信息控制细胞内蛋白质的合成细胞核是核物质的集中区域，位于细胞中央区域，担负遗传信息传递中枢作用，控制细胞内蛋白质合成的数量和种类，从而调节细胞的各种生命活动四、细胞核及其功能（一）细胞周期概念

细胞周期（cellcycle）：是指细胞从上一次分裂结束开始生长到下一次细胞分裂结束所经历的过程，又称细胞增殖周期。细胞周期时间（TC）绝大多数真核生物的细胞周期时间较长，通常在细胞周期中间期所占时间较分裂期长，例如人的组织培养细胞在37℃条件下，一个细胞周期为18－22h，其中分裂期为45min，而分裂间期17h以上。五、细胞的增殖

细胞周期划分G1(gap1)

细胞有丝分裂完成DNA复制前S(synthsisphase)DNA复制2c-4cG2(gap2)：DNA复制完成到有丝分裂开始M期(mitosis,division）分裂开始到结束终端分化细胞

G0周期性细胞细胞类型（增殖特性）

周期性细胞：

始终保持旺盛的增殖活性。

G0期细胞：

一般不分裂，暂不增殖细胞。

终端分化细胞

（无增殖能力细胞）

结构和功能高度特化

周期性细胞终端分化细胞G1期（DNA合成前期）

G1早期：细胞生长、生物合成、形成细胞器

体积、表面积、核\质比

G1晚期：为DNA合成准备信号分子调控G0——G1晚——S期startpoint（DNA合成相关酶，细胞周期运行的蛋白）（二）细胞周期各时相的细胞形态和分子事件S期（DNA合成期）1.DNA复制2.蛋白质合成（组蛋白、非组蛋白）组装核小体。G2期（有丝分裂准备期）1.促有丝分裂因子(MPF)合成2.微管蛋白（tubulin)合成3.0.3%DNA复制

G2期checkpoint：1.是否完成DNA复制？2.是否有DNA错误复制？M期

（三）有丝分裂期（mitosis)

主要事件1.核膜的解体和重建

2.染色质凝集和重新形成

3.纺锤体形成和染色体运动

4.细胞质分裂（收缩环；细胞板）细胞分裂用时0.5~2hr

1.前期（prophase）

染色质凝集(组蛋白-P核小体—染色体袢环—染色单体)核膜破裂和核仁解体(lamin-P为可溶性,核膜断裂成小泡)核仁DNA加入各自染色体中，核仁成分分散

确立分裂极和纺锤体形成中心体centrosome移动

微管组织中心(MTOC):----中心体

星体周围微管三种中心粒无定形基质中心体星体

（astar)

星体微管动粒微管极间微管

星体微管

星体

染色体

有丝分裂器（mitoticapparatus）纺锤体

(spindle):星体周围微管染色体两侧动粒动粒是由着丝粒结合蛋白在有丝分裂期间特别装配起来的、附着于主缢痕外侧的圆盘状结构，内侧与着丝粒结合，外侧与动粒微管结合。每一个中期染色体含有两个动粒,位于着丝粒的两侧。2.中期（metaphase）标志染色体排列在赤道面上。细胞侧面观“线状”细胞极面观“单星”纺锤体拉长3.后期（anaphase）

姐妹染色单体分离、向细胞两极运动二分体------单体（子代染色体）动粒微管缩短极间微管延长染色体被拉向两极——双星

②细胞质分裂（cytokinesis)

分裂沟，中间小体

（残余微管和致密细胞基质）加深、完全断开细胞器大致分配分裂沟4.末期（telophase）标志子细胞核形成;细胞质、器分裂①染色体解聚、核膜形成、核仁形成纺锤体是染色体分离、移动的主要装置

推力、拉力、固着力、粘着力

姐妹染色单体（着丝粒）分开

促后期蛋白复合体APC

染色体动粒与微管连接处是作用点

微管动力蛋白是染色体运动的动力

动力蛋白（dynein）；纺锤体微管组装/去组装规律

染色体运动方向是综合力作用的结果有丝分裂保障机制第二节基本组织构成人体的基本结构和功能单位是细胞，细胞在人体内通过细胞间质结合在一起。根据组织结构和功能，将人体的组织归纳为四大类：上皮组织结缔组织肌组织神经组织上皮组织一.被覆上皮二.腺上皮三.感觉上皮结缔组织一.疏松结缔组织二.致密结缔组织三.网状结缔组织四.脂肪组织五.软骨组织六.骨组织肌肉组织一、肌纤维结构二、肌纤维的超微结构三、滑动学说四、心肌与骨骼肌神经组织一、神经元二、神经纤维的信息传导三、突触上皮组织一．上皮组织概念和特点概念：大量形状较规则并紧密排列的上皮细胞和细胞间质组成。结构特点：1、上皮组织大都无血管和淋巴管；2、其营养物质由深层结缔组织的血管提供，来自血液的营养物质通过基膜渗透到上皮组织细胞间隙中；

3、上皮组织按其形态结构和功能分为三大类：被覆上皮、腺上皮、感觉上皮

二．被覆上皮的结构与分类单层扁平上皮单层立方上皮：分布甲状腺、肾小管及肝脏、卵巢表面；具有吸收和分泌的功能；单层柱状上皮：分布胃、肠、子宫粘膜内表面.具有吸收和分泌的功能；假复层柱状纤毛上皮：分布呼吸道的内表面；

保护分泌作用。内皮:分布心脏、血管、淋巴管内表面

有利于血液和淋巴的流动；间皮：分布毛细血管、肺泡壁等；

有利于物质与气体交换；(一)单层上皮（二）复层上皮复层扁平上皮：分布皮肤、口腔、咽、食管、肛门、阴道等

增加抗摩擦的耐受力

复层柱状上皮：分布眼睑、结膜

具有保护作用

变移上皮：分布肾盂、肾盏、输卵管、膀胱、尿道

具有收缩扩张作用，防止尿液渗入器官壁内

三．腺上皮和腺

腺上皮：在人体内专门执行分泌功能的上皮

腺：以腺上皮为主,所构成的器官外分泌腺：腺的分泌物可经导管排到身体表面或器官的管腔。如汗腺、唾液腺、胃腺等。内分泌腺：腺的分泌物（激素）进入血液或淋巴液，输送到全身各器官和组织；如甲状腺、脑垂体、肾上腺等。

功能：主要调节机体的新陈代谢，生长发育和对外环境的适应等。四．感觉上皮

具有特殊感觉功能的上皮成为感觉上皮，感觉上皮（sensoryepithelium）又称神经上皮(neuro-epithelium)，是具有特殊感觉功能的特化的上皮。上皮游离端往往有纤毛，另一端与感觉神经纤维相连。它们分布在舌、鼻、眼、耳等感觉器官内，具有味觉、视觉和听觉等功能。分嗅觉上皮、视觉上皮、听觉上皮。五．上皮组织的再生和修复六、上皮细胞的特化结构上皮细胞的游离面、基底面和相邻的侧面，常特化成不同结构，以适应其特殊生理功能。上皮细胞游离面的特化结构

(1)微绒毛上皮细胞游离面的特化结构（2）纤毛（cilia）比微绒毛长上皮细胞侧面的特化结构

(1)紧密连接（tightjunction）又称闭锁小带（zonulaoccludens），位于细胞侧面，接近游离缘顶端，由相邻细胞膜的膜蛋白紧密粘着而成，外观呈闭锁的带状，使细胞游离端结合牢固、不易分离

(2)中间连接（intermediatejunction）又称粘着小带（zonulaadherens）,位于紧密连接下方，连接处相邻细胞膜平行排列，其间隔有窄的间隙，间隙内充有无定形物质。

(3)

桥粒（desmosome）又称粘合斑（maculaadherens），位于中间连接的下方，相邻细胞膜呈单个或不连续的斑点状连接。上皮细胞基底面的特化结构

(1)基膜（basementmembrane）：位于上皮细胞基底面的薄膜。

(2)质膜内褶（plasmamembraneinfolding）：是细胞基底面的质膜向胞质内部凹入形成的内褶。

(3)半桥粒（hemidesmosome）：位于上皮细胞基底面与基膜接触处，其微细结构与桥粒的一半相似。结缔组织结缔组织结构特点：１细胞数量少，细胞间质多，细胞散于间质中；２细胞的种类繁多，功能各不相同，没有极性；３有丰富的血管。

结缔组织分类疏松结缔织致密结缔组织脂肪组织网状组织软骨组织骨组织血液和淋巴透明软骨组织弹性软骨组织纤维软骨组织(一)疏松结缔组织疏松结缔组织细胞成纤维细胞巨噬细胞浆细胞肥大细胞脂肪细胞白细胞细胞间质纤维基质胶原纤维弹性纤维网状纤维二．致密结缔组织分布：肌腱、韧带、真皮眼球结膜、肌肉表面的深筋膜等。结构特点：胶原纤维和少数弹性纤维构成。纤维排列紧密，排列方向与肌肉牵拉方向一致，根据纤维的排列分为规则和不规则致密结缔组织。１．规则致密结缔组织结构特点：

主要由紧密而平行排列的胶原纤维组成，纤维之间少量的基质相连接。纤维排列方向与承受的牵拉方向一致。细胞少，主要夹在纤维素之间的成纤维细胞，通常为腱细胞。如腱细胞损伤时，再生能力强。２．不规则致密结缔组织结构特点：纤维来互相交织，纤维的排列方向多与器官所承受机械力和张力的方向一致。三．网状结缔组织分布：骨髓、淋巴结、肝、脾等造血器官和淋巴器官结构特点：由网状细胞、网状纤维和基质构成。功能：具有吞噬和防御能力。四．脂肪组织分布：皮下、肠系膜、大网膜、心外膜、肾周围。结构特点：大量脂肪细胞和少量的疏松结缔组织及小血管。功能：具有储存脂肪、保湿、支持和缓冲能力。五.软骨组织

结构特点：由软骨细胞和细胞间质构成。软骨内一般没有血管，其营养主要依靠软骨膜内的血管供应.软骨细胞：位于基质的小腔内，具有分泌产生基质和纤维的能力。

软骨细胞间质：根据不同纤维成分，软骨分为三种透明软骨:分布肋软骨、关节面软骨、喉和气管软骨.

弹性软骨:分布耳廓、会厌软骨.

纤维软骨:分布椎间盘、关节盘、关节盂、半月板、肌腱或韧带与骨连接处.（一）骨组织的结构１．细胞：按形态与功能可分为：骨细胞、成骨细胞、破骨细胞。功能：①具有产生细胞间质，造骨和破骨的作用；②具有调节血钙浓度的作用。２．细胞间质基质：由有机物和无机物组成。纤维：主要是胶原纤维和基质中有机成分。纤维成束很规则的分层排列，每层纤维与基质结合在一起成为骨板。六．骨组织

(二)骨质的结构骨松质：由杆状或片状的骨小梁（骨板）互相交织成网状面构成。骨小梁的排列方向与骨所承受的压力方向和张力方向一致。骨密质:由规则而成层紧密排列的骨板构成。长骨干的骨板排列而分为:外环骨板:由多层骨板与骨的表面平行排列面，位于骨干的外周。内环骨板：由几层不甚完整的骨板与骨髓腔面平行排列。哈佛氏骨板：由多层呈同收圆状排列的骨板所围成的圆筒状结构间骨板：是不规则的骨板，位于哈佛氏系统之间。福尔克曼氏管：横穿骨板的管道，通过骨髓腔内，是血液和神经通过。肌肉组织肌肉组织：主要是由肌细胞组成，肌细胞之间有少量的结缔组织以及血管和神经。肌纤维的特性：它具有收缩和舒张的能力。根据肌纤维的结构和功能的特性，肌组织分为：骨骼肌、心肌、平滑肌。骨骼肌：受躯体神经支配，为随意肌；骨骼肌和心肌纤维为横纹肌。心肌和平滑肌：两肌受植物神经支配，为不随意肌。

一．骨骼肌组织

结构：骨骼肌组织的基本成分是骨骼肌纤维。（一）骨骼肌纤维的显微结构

１.骨骼肌纤维

肌膜:外面有基膜紧密贴附。

肌浆:肌膜下方，有大量肌原纤维平行排列；含有肌红蛋白。

肌卫星细胞:在骨骼肌纤维与基膜之间。当肌纤维受损伤后，此细胞可分化形成肌纤维。

２.肌原纤维每条肌原纤维都有明带和暗带相间排列的横纹。肌原纤维：

光显微镜下观察明带呈单折光，又称Ｉ带。着色较浅,在明带中央有一着色深的细线，称为Ｚ线或Ｚ盘.暗带呈双折光，又称Ａ带。暗带中部有较明的Ｈ带,Ｈ带中央还有一条深色的Ｍ线.两条相邻Ｚ线之间的一段肌原纤维称为肌节。它是骨骼肌收缩的基本结构单位.（二）骨骼肌纤维的超微结构１.肌原纤维：由上千条粗、细两种肌丝有规则的平行排列组成。(1)粗肌丝位于Ａ带；

细肌丝一端固定于Ｚ盘上，另一端经过Ｉ带，伸到Ａ带的粗肌丝之间最后以游离段止于Ｈ带的边缘。(2)Ａ带因有粗肌丝和细肌丝共存而显得深暗;

Ｉ带只有细肌丝故显明亮，Ｈ带只有粗肌丝而显得略明。(3)Ａ带内粗肌丝和细肌丝相间而平行排列;

一根粗肌丝的周围有６条细肌丝；而一条细肌丝周围有３条粗肌丝.两种肌丝