第2章细胞.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,细胞膜的化学组成,1.膜脂（membranelipid）,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。,L,M,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：,颗粒不规则，散在于肌细胞；,颗粒花簇状，多见于肝细胞。,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。,（1）前期：染色质丝高度螺旋化，逐渐形成染色体。两,个中心体移向细胞两极；形成纺锤体。核仁,与核被膜逐渐消失。,（2）中期：细胞变为球形，核仁与核被膜已完全消失。染,色体均移到细胞的赤道板，从纺锤体两极发出,的微管附着于每一个染色体的着丝点上。,四、细胞周期分裂期,（3）后期：由于纺锤体微管的活动，着丝点纵裂，每一,染色体的两个染色单体分开，并向相反方向,移动，接近各自的中心体，染色单体分为两,组。同时，细胞被拉长，在赤道部细胞膜缩,窄，细胞呈哑铃形。,（4）末期：染色单体逐渐解螺旋，重新出现染色质丝与,核仁；内质网组合为核被膜；细胞赤道部缩,窄加深，最后分裂为两个2倍体的子细胞。,细胞周期,有丝分裂,细胞周期,2减数分裂（meiosis),又称成熟分裂(maturation division)，它是一种特殊类型,的有丝分裂，这种分裂方式只发生在生殖细胞的成熟过,程中的某一阶段。,特点：,在细胞内DNA于间期中进行复制一次后，要连续进行两,次细胞分裂，结果子细胞中染色体数目比亲代细胞少了,一半，故称为减数分裂。,成熟生殖细胞内染色体数目为23个，为体细胞染色体数,目的一半，成熟的生殖细胞被称为单倍体细胞。,细胞周期,3无丝分裂(amitosis),又称直接分裂，分裂方式简单，,在人类：主要发生于肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺,皮质细胞。,开始分裂时：细胞伸长、细胞核也拉长，中央凹陷、细,胞核与细胞质均一分为二，形成两个子细,胞；若细胞质未分开，则形成双核。,五、程序化细胞死亡,程序化细胞死亡(programmed cell death，PCD),也称细胞凋亡(apoptosis),定义：机体活组织中，单个细胞受其内在基因编程的调节，,通过主动的生化过程而自杀死亡的现象。,形态学改变：,凋亡早期，细胞体积缩小、胞浆浓缩、胞质密度增加色深；染色质固缩成块状，常边集于核膜下呈新月形小体，继后，胞核和细胞外形皱折，核裂解为碎块，细胞膜皱缩，质膜包绕其裂解碎片，细胞膜出芽形成质膜小泡，脱落，形成凋亡小体，其内可保留完整的细胞器和染色质断片。组织中的凋亡小体很快被巨噬细胞或邻近细胞吞噬消化。,程序化细胞死亡,C 凋亡小体被巨噬细胞吞噬,1.凋亡早期细胞 2.凋亡小体形成,3、4凋亡小体被巨噬细胞吞噬 4.巨噬细胞,A核内染色质边集,细胞凋亡(TEM),B 凋亡小体形成,A,B,C,细胞凋亡超微结构变化示意图,程序化细胞死亡,细胞凋亡的显著特征：,染色质DNA的特征性降解作为细胞凋亡的一个重要的判断依据。染色质DNA的降解大部份为单链断裂，出现在核小体之间连接部，DNA断片都为200bp的寡核苷酸碎片，因此进行琼脂糖凝胶电泳时呈现特征性的梯状条带。,发生凋亡的细胞，早期出现细胞内快速、持续的钙离子浓度升高、染色质DNA的降解是由于内源性核酸内切酶基因活化和表达的结果;,钙离子依赖的核酸内切酶介导所致。,研究细胞凋亡的机制，将为揭示胚胎发生及临床疾病的发病机制开拓新的途径。,