1、,第 三 章 超 微 结 构 ultrastructure,细胞和组织的超微结构，主要是描述细胞内各种细胞器、细胞核、细胞膜及其表面特化结构和细胞间的连接以及间质成分等的微细结构.,第一节细胞和组织的超微结构 Ultrastructure of the cell and tissue,关于细胞内部结构的组成，在LM下将细胞分为，细胞核细胞膜、与细胞质三部分，从亚细胞水平观察，可根据细胞内部结构的性质、彼此之间的关系，将细胞分为模相结构和非模相结构两类。在非模相结构中，又可分为质相结构和核相结构。细胞 ：模相结构质膜、RE、GOL、Mit、Ly、核膜 非模相结构核相结构：核仁、染色质（染色 体核
2、基质 质相结构：核蛋白体、中心体、 胞质基质、微丝 细 胞 的 组 成,细胞,细胞,细胞,细胞的性状,一、细胞膜（cellmembrane)1、概念：细胞膜是指包围在细胞表面的一层薄膜，随着细胞超微结构以及有关膜分子生物学研究的进展，扩充了关于膜的概念。广义细胞膜的含义包括两个部分；质膜(plasmalema)和细胞内膜（internal membrane)。质膜是指细胞与外环境之间的界膜，细胞内膜构成了细胞内各种细胞器的膜。这二部分膜不但结构相似，同时也相互连通，因此常把质膜和细胞内膜结构统称为细胞膜系统（又称生物膜）。2、功能：细胞膜系统不仅起着简单的界膜和支持作用，并参与细胞的能量转换、
3、兴奋传递、脂肪和蛋白质的代谢及物质的转运。细胞膜系统的不同部分分别执行不同功能。,单位膜（红细胞细胞膜） X280，000,细胞内膜结构,X12.000,细胞基质 X145.000,二、细胞膜分子构型与电镜下表现形式1、细胞膜的主要成份2、细胞膜结构（细胞膜液态相嵌模型）3、细胞衣（又称细胞被 cell coat)4、基板包括细胞膜、密网组成的基板、网板5、细胞的内吞和外排（1）内吞：胞饮、吞噬、受体介导内吞作用（2）外排：细胞向外界排出物质称胞吐作用,1 、生物膜的化学组成生物膜 蛋白质(%) 脂类(%) 糖类(%) 蛋白质/脂类髓鞘 18 79 3 0.23质膜血小板膜 33-42 50-
4、51 7.5 红细胞膜 49 43 8 1.1Hela细胞 60 40 2.4 1.5细胞内膜核膜 59 35 2.9 1.7内质网膜 67 33 2.0线粒体外膜 52 48 2.4 1.1线粒体内膜 76 24 1-2 3.2,粘多糖细胞衣 （小肠上皮细胞 X30.000,胞 饮（pinocytosis)细胞内吞大分子溶液及微小颗粒的活动，形成胞饮小泡。多见于毛细血管内皮细胞。 受体介导的内吞作用是细胞依赖膜上的特异性受体蛋白识别外界某种特异性物质的内吞作用，形成的小泡有毛刺状结构称膜被小泡。 外 排 作 用细胞内小分子物质穿膜排出，大分子物质以膜动方式完成。,质膜下小泡（肾小管上皮细胞）
5、 X25000,吞饮（毛细血管内皮吞饮小泡）,毛细血管内皮吞饮小泡X148，000,巨噬细胞正在吞噬红细胞,受体介导作用的膜被小泡,静止期杯状细胞,分泌期杯状细胞,外排作用,分泌颗（TEM,分泌颗粒,三 、细胞表面的特化结构和连接1、微绒毛(microvillus)：是细胞膜和细胞质突向腔面的细小指状突， 使上皮细胞有效吸收面积扩大2030倍2、纤毛（cilium)：是细胞顶端质膜伸向腔面能动的毛状突起，具有排出异物的功能。3、静纤毛(stereocilium)：是微绒毛的一种，但不能运动，质膜内含有细丝，具有支撑作用。4、紧密连接（tight junction)：相邻细胞膜外层呈网格状融合，
6、细胞间隙消失，阻止物质自由通过保持细胞内环境的相对稳定。5、桥粒连接（desmosome)：相邻细胞膜相互平行，细胞间隙为粘合物形成的中央致密带胞质面为细丝形成的致密板。细胞支持作用6、缝隙连接（gap junction)：相邻细胞膜间断融合，融合处有连接子相互连通，是细胞进行电交连的主要部位。7、中间连接：相邻细胞膜间有1525nm间隙，协调细胞运动。,肾小管上皮细胞表面的微绒毛,微绒毛（小肠吸收细胞）X75，000,间皮（SEM,支气管上皮的纤毛细胞 X4200,纤毛顶部微管的横断面,附睾管上皮细胞表面的静纤毛 X10，900,连接复合体（肝细胞）,紧密连接( FJ)排列松散不规则 PF面
7、呈嵴状，EF面呈浅沟,桥粒连接（表层上皮）,缝隙连接（肝细胞）X193，000,相嵌连接,二、细胞核（nucleus）1、核膜 （nuclear membrane)：EM下分二层，外层核膜表面附有Rib,核质面附有染色质核孔处未见。2、核周池（perinuclear cisterna）：内外二层核膜间隙，宽1060nm，和ER相通，是细胞质和细胞核进行物质交换的场所。3、核孔（nuclear pore)：内外核膜融合形成隔膜封闭状态，直径30100nm，是核质之间物质转运的通道。4、内致密层：内层核膜核质面附有电子致密物（核纤层）是保持核轮廓的基本结构。,细胞核膜SEM,细胞核,核膜孔,细胞核
8、冷冻蚀刻,二、染色质 在间期核内染色质由大小不等的颗粒和细丝组成，它的主要成分是DNA和少量的RNA，EM下根据形态不同分二种1、异染色质 heterochromatin ：电子密度高，由粗细丝1020nm和大颗粒15nm聚成团块状，分布在核周的核膜内缘，或散在分布，染色体紧密盘曲，此部分遗传物质处于功能静置状态。2、常染色质 euchromatin 是小颗粒和细丝直径3nm组成电子密度低，分布异染色质之间。是稀疏伸展部分DNA功能活跃。三、核仁 nucleousEM下核仁埋于核质中无膜包裹，由细颗粒1015nm和原纤维57nm构成网架，其内充满无定形基质（RNA）。功能合成RNA。四、核基质
9、：是一种不定形物质含有水分和可溶性物质（RNA、糖蛋白，细胞核向胞浆转运的物质）还有起支架作用的核骨架。,五、细胞核的功能1、通过DNA的复制、细胞分裂将遗传信息传至子细胞。2、DNA将信息转录RNA，合成蛋白质控制细胞的结构和功能。3、DNA主要在染色质内，RNA是核仁的主要成分，DNA可以将遗传信息直接转录给RNA，控制Rib、mRNA、tRNA合成。4、RNA通过核孔进入细胞浆，控制细胞内蛋白质合成。,核仁(SEM) 细颗粒 原纤维 核基质,三、细胞质 cytoplasm（一）、线粒体 mitochondria1、线粒体Mit：外膜平坦有细长丝状突起（SEM），内膜形成线粒体嵴，内膜于外
10、膜间称外室含有可溶性酶类，嵴间腔为内室充满离子颗粒，嵴膜上有排列整齐的基粒内含ATP合成酶提供能量，Mit是细胞能量代谢中心。2、Mit嵴的形态：板层嵴嵴排列的方向于Mit 长轴垂直 管状嵴嵴排列的方向于Mit 长轴平直3、Mit嵴的长度数量：于细胞代谢活动高低有关，代谢高细胞嵴长密集（心肌 ，肾小管）代谢低的细胞嵴少而稀疏（神经，平滑肌）4、Mit的功能：是细胞生物氧化的场所（三酸循环，呼吸链电子传递，氧化磷酸化）， 能量代谢中心，线粒体内含有多种酶类。其中三酸循环在内室基质中进行，氧化磷酸化反应在Mit内膜和嵴膜上。,心 肌 细 胞 的 线 粒体,SEM电镜下，线粒体表面有细长的突起,线粒
11、体 （TEM板 层嵴 X30.000,黄体细胞线粒体（管状嵴 X30.000,（二）、内质网 endoplasmic reticulum ER 是细胞质中由膜围成的管状或扁平囊状物，ER与核膜、质膜部分相连，与高尔基复合体紧密相关，成为细胞内运输物质的重要管道。根据内质网膜上是否有核蛋白体可分二种1、粗面内质网（rough endoplasmic reticulum,RER）：为囊状或扁平囊状同心圆排列的膜状结构，末端膨大成池，内含蛋白粒子，表面附有核蛋白体，TEM下核蛋白体呈花簇状起到合成蛋白质的作用，其膜结构具有储存和输送合成产物的作用。2、滑面内质网 ( smooth endoplasm
12、ic reticulum,SER)：呈小管或小泡状，表面没有核蛋白体附着。主要功能合成类固醇激素。（三）、高尔基复合体 golgi complx Gol由38层扁平囊、大泡和小泡三部分组成，排列成二个面，凸面称形成面，凹面称分泌面，小泡是RER出芽形成的分布在凸面和周围。大泡位于扁平囊的凹面，内含电子致密物。GOL根据细胞不同所在位置不同。,粗面内质网SEM）,粗面内质网囊池SEMX20.000,粗面内质网表面的核蛋白体,多聚核蛋白体（粗面内质网囊池切线切面 X75.000,滑面内质网,高尔基复合体 输精管上皮细胞 65.000,(四、溶酶体 Ly1、初级溶酶体primary Ly：刚从Gol
13、分离出来的囊泡，无作用底物，无消化功能，电子密度低。2、次级溶酶体：自生Ly：作用底物为内源性来源衰老细胞器等 Secondary 吞噬Ly：作用底物为外源性细胞吞噬的物质 残 体 ：不能被酶消化的物质残留在Ly内3、多泡体：是多个小泡由单位膜包裹形成的小体基质内含酶类。4、脂褐素：由单位膜包裹的不规则小体，内含脂滴等。5、髓样小体：外有膜包裹，基质内含丝网状或同心圆排列的膜性成分。多见巨噬细胞、肿瘤细胞、免疫缺陷病细胞内。 物质代谢作用：Ly水解Pr、脂肪、糖类被细胞利用功能： 保 护 作 用：Ly膜具有抗Ly消化作用，分解衰老细胞 其 它：细胞发生，激素调节等均有Ly参入,微体肝细胞）,自
14、嗜体胰腺细胞,吞噬溶酶体,多泡体（上X90.000 初级溶酶下,脂褐素 （肾上腺皮质细胞 X50.000,肝细胞的髓样小体,（五、核蛋白体 ribosome Rib 由核糖核酸（RNA）和蛋白质组成，是细胞内最小的细胞器，为无胞膜电子致密小颗粒，呈花簇状15nm大小，以结合Rib和游离Rib形式存在，结合Rib合成分泌蛋白质（酶类、Ab、原胶原），游离Rib合成结构蛋白（膜蛋白、微丝、微管蛋白、肌球蛋白等）供应细胞各结构的自我更新。（六）、微体 microbody Mic 又称过氧化物酶小体含有多种过氧化氢酶类，为有膜包裹的圆形小颗粒，动物细胞内Mic含有核样体，分解代谢产物过氧化氢，参入脂肪
15、代谢。（七）、中心体：由一对中性粒和九组微管组成，每组三根微管，排成环形，可能和细胞分裂有关。,游离核蛋白体,X100.00,微体（肝细胞X11000,中心体上皮细胞,（八）、细胞骨架1、微管 microtubule：细管状结构主要成分是蛋白质，脂类很少，外径2030nm 内径1015nm,管壁厚5nm，是纤毛、中性粒和鞭毛的主要成分。起到支架作用，和细胞运动有关，参入细胞内物质的转运。2、微丝 microfliament：细肌丝是肌动蛋白丝位于质膜下和微绒毛内参与细胞的吞饮。颗粒排出微绒毛运动。粗肌丝由肌球蛋白组成是肌肉收缩的基本单位。3、中间丝 intermediate filamemt：
16、介于粗细肌丝之间，（张力微丝、波形蛋白丝、神经丝等），无收缩功能起到细胞骨架和支架作用4、微梁网络 microtrabecular lattice：比微丝细呈网络状遍布细胞质内和细胞骨架共同构成细胞内支架。,粗细肌丝，肌球蛋白和肌动蛋白组成,张力原纤维X10000,波形蛋白中间丝（巨噬细胞 X36000,神经丝X16000,（九）、细胞质内包含物细胞器内除细胞内膜结构外还有细胞的代谢产物和储存的营养物质，糖元、脂肪、细胞的分泌产物，酶原颗粒、色素颗粒、结晶物质。1、糖元：无被膜散在的颗粒，B糖元颗粒2030nm，散在分布，多见肌细胞糖元，a糖元颗粒是B颗粒的聚合体，玫瑰花结状，常见肝细胞。2、脂滴：大小不一的空泡有或无界膜包裹基质内含不饱和脂肪酸，胞质内出现脂类包含物为细胞损伤的形态指征。3、色素颗粒：EM下直径9nm的致密颗粒，视网膜色素颗粒。4、蛋白质包含物：以结晶状或颗粒状形式存在。,肌 糖元颗粒,肝细胞糖元颗粒,脂滴（骨骼肌 X10000）,视网膜色素颗粒X12000,角质蛋白颗粒（表皮）X6000,
