第二章人体的基本生理功能-细胞和四大组织

第二章细胞和基本组织本节课讲授重点掌握细胞膜的概念掌握细胞膜物质转运的形式和影响因素掌握人体四种基本组织的特点和分布第一节细胞的结构细胞(cell)是构成人体的最基本的功能单位。机体的每个细胞都被一层薄膜所包被，称为细胞膜（cellmembrane）或质膜（plasmamembrane），细胞膜把胞质（cytosol）与其外部环境相分隔，使细胞成为一个相对独立的单位。一、细胞膜的结构概述细胞膜主要有脂质（lipid）和蛋白质（protein）组成，此外还有极少量的糖类物质。关于细胞膜的分子结构，目前已被公认的假说是Singer和Nicholson于1972年提出的液态镶嵌模型（fluidmosaicmodel）,即以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。(一)脂质双分子层以液态的脂质双分子层为基架，具有稳定性和流动性。(二)细胞膜蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层中，生物膜具有的各种功能大多与其有关。有些作为抗原决定族=免疫信息(血型)；(三)细胞膜糖类多为短糖链，以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白。有些作为膜受体的“可识别”部分，能特异地与激素递质等结合。二细胞质熟悉各细胞器的形状、结构及其功能细胞质：细胞基质和细胞器最主要是可溶性酶细胞器核蛋白体：蛋白质合成内质网：蛋白质、脂类合成场所；细胞内膜高尔基体：各膜性结构间物质转运线粒体：细胞氧化功能，氧化中心和动力站溶酶体：细胞内重要的消化器官另外还有微丝、微管、中心粒ribosomeEndoplasmicReticulum(ER)粗面内质网：既是核蛋白体附着的支架，又是运输蛋白质的通道滑面内质网：功能较复杂GolgiApparatusmitochondriaLysosomes三细胞核掌握核小体的概念，DNA的功能熟悉细胞核的组成：核膜、核仁、染色质和染色体核小体：染色质的基本化学成分是脱氧核糖核酸（简称DNA）和组蛋白，二者结合形成染色质结构的基本单位。DNA的功能：贮藏、复制和传递遗传信息控制细胞内蛋白质的合成四、细胞的增殖掌握细胞周期的概念了解细胞周期中各期的变化细胞周期：细胞从一次分裂结束开始生长，到下一次分裂结束所经历的过程。包括间期和分裂期。(即G1、S、G2、M期)合成前期(Gl)：RNA与蛋白质合成DNA合成期(S:)：DNA复制阶段DNA合成后期(G2)：合成与有丝分裂有关的物质分裂期M：时程最短，变化最大（结构和生化活动）细胞周期特异性药减数分裂（meiosis）Meiosis(onlytwoofthe23humanchromosomepairsareshown,thechromosomesfromoneparentinblue,thosefromtheotherparentinpink).细胞衰老（cellaging/senescence）概念：细胞生理功能和增殖能力减弱，形态改变，趋向死亡的现象特点：慢性、进行性、退化性机制复杂：衰老基因、端粒丢失、自由基、DNA复制能力下降细胞凋亡（apoptosis）概念：主动死亡，程序性细胞死亡（programmedcelldeath）特点：主动、程序性、无炎症反应与细胞坏死的区别：功能意义：凋亡与坏死的区别区别点细胞凋亡细胞坏死起因生理或病理性病理性变化或剧烈损伤范围单个散在细胞大片组织或成群细胞细胞膜保持完整，一直到形成凋亡小体破损染色质凝聚在核膜下呈半月状呈絮状细胞器无明显变化肿胀、内质网崩解细胞体积固缩变小肿胀变大凋亡小体有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，残余碎片被巨噬细胞吞噬基因组DNA有控降解，电泳图谱呈梯状随机降解，电泳图谱呈涂抹状蛋白质合成有无调节过程受基因调控被动进行炎症反应无，不释放细胞内容物有，释放内容物。第二节：四种基本组织掌握四种组织的特点和分布掌握肌小节和三联管的定义了解分类（一）上皮组织(A)一般特点：密集的上皮细胞＋细胞间质有极性（游离面和基底面）无血管，神经末梢丰富保护、分泌、吸收、排泄（B）各类上皮组织的结构和功能1、被覆上皮：单层扁平上皮：保持表面湿润光滑单层立方上皮：分泌、吸收单层柱状上皮：分泌、吸收假复层纤毛柱状上皮：保护、分泌复层扁平上皮：耐磨擦，防止异物侵入，修复受伤部位变移上皮：使上皮面积扩大和缩小（1）单层扁平上皮由一层扁平细胞组成。表面观细胞形态不规则，边缘呈锯齿状，细胞边界染成黑色，核位于中央，为淡色圆形区域（硝酸银染色）。侧面观细胞扁薄，细胞核扁椭圆形,核周有少量细胞质，呈一条红色细线（HE染色）。单层扁平上皮单层扁平上皮正面观（镀银法）（2）单层立方上皮由一层立方形细胞组成，表面观细胞呈六角形；侧面观细胞呈立方形，细胞界限清楚，核圆形位于中央（HE染色）。单层立方上皮单层立方上皮（3）单层柱状上皮为一层棱柱状细胞组成，表面观，细胞呈六角形；侧面观，细胞高柱状，紧密地排成一层，胞质呈红色，细胞界限较清楚，核椭圆形靠近基底部（HE染色）。单层柱状上皮中可夹有杯状细胞（HE染色）。单层柱状上皮单层柱状上皮切片单层柱状纤毛上皮纤毛上皮切片（4）假复层纤毛柱状上皮由柱状细胞、棱形细胞、锥体形细胞、杯状细胞组成。细胞高矮不等，但所有细胞基部均附着于基膜，故实际上是单层上皮。由于细胞排列紧密，界限不清，细胞核不在同一水平，锥体形细胞核的位置最低，紧靠基膜，棱形细胞核位于中间，杯状细胞核也靠基底部，切片观好像复层，且柱状细胞游离面有纤毛，故称假复层纤毛柱状上皮（HE染色）。假复层纤毛柱状上皮假复层纤毛柱状上皮切片（5）复层扁平上皮由多层细胞组成，但各层细胞形态不同（模式图）。表面数层细胞为扁平形，核扁椭圆形；中间数层为多边形细胞，核圆居中；基底部一层矮柱状或立方形细胞，排列紧密，界限不清，核圆染色深。复层扁平上皮可分为角化复层扁平上皮（HE染色）和未角化复层扁平上皮（HE染色）。复层扁平上皮复层扁平上皮（6）变移上皮多层细胞组成，细胞形态和层数随器官功能状态不同而异，如：收缩期膀胱：细胞层次多，可达5-6层，表层细胞体积较大，称盖细胞，中层细胞多为多边形，基底部细胞为立方或矮柱状（HE染色）；舒张期膀胱：细胞层次减少，表层细胞扁平（HE染色）。变移上皮变移上皮变移上皮（膀胱）（空虚时）变移上皮（膀胱）（扩张时）2、腺上皮专门行使分泌功能（1）外分泌腺，有管，如汗腺、唾液腺、胰腺等（2）内分泌腺，无管，如甲状腺、肾上腺等。思考题??解释单位膜及液态镶嵌模型上皮组织有哪些特点吗？假复层纤毛柱状上皮有何结构特点？复层扁平上皮和变移上皮有何不同？上皮组织的游离面、基底面和侧面有哪些特殊结构？它们各有何功能？（二）结缔组织一般特点：大量细胞间质＋散在的细胞无极性支持、连接、营养、保护疏松结缔组织疏松结缔组织致密结缔组织脂肪组织网状组织（镀银法）透明软骨切片纤维软骨切片弹性软骨切片硬骨横磨片硬骨横磨片硬骨去灰横切硬骨去灰纵切（三）肌组织肌小节：在相邻两条Z线之间的一段肌原纤维。由1/2I带＋A带＋1/2I带组成。是骨骼肌纤维结构和功能的基本单位。肌原纤维和肌小节骨骼肌超微结构示意图每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤维长轴平行排列的肌原纤维。直径约1-2微米，纵贯肌细胞全长。肌小节：两条Z线之间的结构。肌原纤维的结构示意图粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图肌管系统横小管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。纵小管系统:肌质网系统。终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。三联管结构:每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。肌管系统结构示意图平滑肌分离装片骨骼肌分离装片心肌切片心肌分离装片肌小节模式图三联管：每一横管和其两侧的终池共同构成。负责肌细胞内外信息传递。骨骼肌心肌平滑肌随意肌不随意肌皆有细长圆柱状短柱状有分支梭形多个细胞核，周边一个胞核，中央丰富肌原纤维、肌管系统闰盘，肌管系统少肌质网不发达，无横管贮Ca能力强贮Ca能力弱显横纹，结构基本相同无横纹（四）神经组织神经元神经胶质细胞神经纤维神经元模式图神经元分为胞体(P)和突起。胞体是细胞的营养、代谢和整合中心，其中央为细胞核(N)，胞体的细胞质称核周质。突起分树突(D)和轴突(A)，树突粗短、分支多；轴突细长，侧枝(L)以直角发出，轴突末端分支膨大称终扣或轴突终末(At)。神经细胞分离装片脊髓横切运动终板装片环层小体髓鞘（锇酸）脊神经节切片交感神经节切片大脑锥细胞切片小脑潘金奇细胞神经干纵横(C)细胞间连接紧密连接：封闭细胞间隙、阻碍物质扩散中间连接和桥粒：连接细胞缝隙连接：连接、传递信息细胞间连接第三章细胞的基本功能第一节细胞的结构和物质转运功能第三节细胞的生物电现象第四节肌细胞的收缩第二节细胞的跨膜信号转导一、物质的跨膜转运●被动转运●主动转运指物质顺电位或化学梯度的转运过程。指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。（一）被动转运(passivetransport)概念：不消耗能量，物质顺电位或化学梯度（电－化学梯度）的转运过程。特点：①不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯度所贮存的势能）②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”③顺电-化学梯度进行分类：①单纯扩散②易化扩散1.单纯扩散(simplediffusion)(1)概念指脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程；是一种简单的物理扩散；。[CO2]i＞[CO2]o[O2]o＞[O2]i某物质通过膜的难易程度（即膜对该物质的通透性）取决于它们的脂溶性、分子大小和带电状况；扩散的方向和速度取决于膜两侧该物质的浓度差和膜对该物质的通透性。(2)特点①扩散速率高；②无饱和性,直到膜两侧浓度达到平衡；③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”；④不需消耗能量。(3)转运的物质O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醇、类固醇类激素等少数几种。注：膜对H2O具高度通透性，故H2O除单纯扩散外，还可通过水通道（waterchannel)跨膜转运。2.易化扩散(1)概念非脂溶性或脂溶性小的物质,需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程，称为易化扩散（facilitateddiffusion）,也是一种被动过程。(2)分类:1）经载体的易化扩散介导这一过程的膜蛋白称为载体蛋白或载体（carrier）。载体是一些贯穿脂质双层的整合蛋白。特征：①转运方向始终是顺浓度梯度；②转运速率存在饱和现象；③载体与溶质的结合具有结构特异性；④结构相似的溶质经同一载体转运时有竞争性抑制。经载体的易化扩散转运的物质：如葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质2）经通道的易化扩散介导这一过程的膜蛋白称为离子通道（ionchannel）或通道。通道是一类贯穿脂质双层的、中央带有亲水性孔道的膜蛋白。特征：①高速度：这是通道与载体之间最重要的区别。②离子的选择性：取决于通道开放时水相孔道的大小和孔道壁的带电情况。③门控：根据引起门控过程的机制的不同，离子通道可分为化学门控通道、电压门控通道和机械门控通道等。经通道的易化扩散转运的物质:各种带电离子[K+]i＞[K+]o[Na+]o＞[Na+]i(二)主动转运(activetransport)概念：指需要消耗能量，物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。特点：①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供；②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”；③是逆电-化学梯度进行的。分类：③入胞和出胞式转运。②继发性主动转运（简称：联合转运）；①原发性主动转运（简称：泵转运）；如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等1.泵转运——Na+-K+泵（原发性主动转运）Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase，简称钠泵。当[Na+]i↑[K+]o↑时，都可被激活，ATP分解产生能量，将胞内的3个Na+移至胞外和将胞外的2个K+移入胞内。通道转运与钠-钾泵转运模式图钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力－继发性主动转运（如葡萄糖、氨