细胞超微结构(1)
电镜--细胞的超微结构及功能
光学显微镜和电子显微镜的比较
光学显微镜 1. 可用以研究活的和无生命 的物质，对研究组织和完 整的细胞特别有用 2. 放大倍数：1000倍 3. 测量限度：大约0.2μm 4. 通常将细胞杀死，用染料 染色，以便于清楚地观察 特殊的成分 5. 光线穿过物体（或从物体 反射），经玻璃透镜放大 和聚焦，在眼睛的视网膜 上或在照相底片上产生影 象 电子显微镜 1. 用于研究死的、干的切成 非常薄片的细胞，利于研 究细胞器 2. 放大倍数：数10万倍 3. 测量限度：大约1nm 4. 细胞常用电子致密的重金 属盐染色，使细胞成分易 于看到和照相 5. 电子束通过物体，经磁透 镜放大和聚焦到荧光屏或 照相底片上，由于电子不 易穿透物质，因此，物体 必须非常薄（大约100 nm 以下）
质膜不对称性的生理意义
使膜的两层流动性有所不同，有助于维持 蛋白质的极性； 生物膜结构上的不对称性，保证了膜功能 的方向性；
– 有的功能只能发生在膜的外侧，如许多激素受 体是接受细胞外信号的结构； – 有的功能只能发生在膜的内侧，如调节细胞内 外Na+、K+浓度的Na+-K+ATP酶，其运转时所 需的ATP是细胞内产生的。
TEM
x436,740
二、质膜的化学组成
化学组成主要是脂类、 蛋白质和糖类。
–脂类常排列成双分子层， 蛋白质通过非共价键与 其结合，构成膜的主体， 糖类通过共价键与膜的 某些脂类或蛋白质组成 糖脂或脂蛋白。 –脂类30-80%；
–蛋白质20-70%
–糖类2-10%
质膜的化学组成（续）
膜脂以磷脂和胆固醇为主，并含糖脂。
细胞学术语
细胞质（cytoplasm）：质膜与核被膜之间 的原生质。 细胞器(organelle)：具有特定形态和功能 的显微或亚显微结构称为细胞器。 细胞质基质（cytoplasmic matrix）：细 胞质中除细胞器以外的部分。又称为或胞 质溶胶（cytosol），其体积约占细胞质的一 半。
细胞超微结构
三金工作室制作
2020/10/10
三金工作室制作
1、细胞外衣主要成分：糖蛋白
糖蛋白的合成方式：由粗面内质网上的核糖体 形成蛋白质，在高尔基体内与寡糖分子结合成 糖蛋白，然后被运输到细胞膜。
从这点看，也可以说-细胞外衣是细胞的一种 分泌物。
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2、细胞外衣的功能
①、参与免疫作用：实验证明，在细胞衣内有许 多与免疫作用有关的膜抗原、特异受体以及与 细胞表面活动有关的酶类。
[细胞外衣（cell coat）] 细胞外衣又叫细胞衣。它 是附着在细胞膜表面，呈 丝网状结构，厚约10~20纳 米，个别可达0.1~0.5微米， 根据细胞膜的现代概念， 细胞衣无论从结构或功能 上都属于细胞的组成部分， 而不是细胞膜表面的附着 物。电镜下：为一层分支 丝状物。
2020/10/10
②、保护和通透作用：如小肠上皮细胞表面的细 胞衣，在上皮细胞的表面形成一层保护层，以 防止致病性损害。另外，小肠上皮细胞外衣还 具有选择性通透作用，构成细胞活动的介质和 分子筛，尤其与水溶性物质的交换有关。
③、其它作用：当外界刺激伤及细胞外衣时，细 胞外衣即很快出现裂隙或部分脱落，以免伤及 细胞的结构。
三、膜的结构： “液态镶嵌模型学说” 该学说认为，生物膜是一种流动的、可塑
的、不对称的、镶有蛋白质的脂质双分子层的 膜状结构。由两层相对排列的脂质分子构成膜 的中间部分，蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿在 脂质双分子层表面（图）。
2020/10/10
三金工作室制作
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电镜下：脂质双分子层由两条约2纳米的暗带， 中间夹一条3.5纳米宽的亮带组成。暗带代表蛋 白质，亮带代表脂类。
细胞NXPowerLite
溶酶体变化过程
溶酶体变化过程示意图
2、 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）
2、 细胞器
2、 细胞蛋白旺盛的细胞， 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）
2、 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。
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。
LM
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)
2、 细胞器
（3）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。
细胞的超微结构-电子显微镜下的细胞
越来越多的研究表明，细胞的超微结构与疾病的发生和发展密切相关。未来将有更多的研 究关注细胞超微结构与疾病的关系，为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
细胞超微结构的动态研究
目前对于细胞超微结构的研究主要集中在静态结构上，而对于细胞超微结构的动态变化研 究相对较少。未来将有更多的研究关注细胞超微结构的动态变化，揭示细胞在生理和病理 状态下的动态过程。
信号分子与细胞膜上的受体结合，引发一系 列跨膜蛋白构象变化，进而激活细胞内的信 号传导途径。
受体介导的信号传导过程
受体识别与信号分子结合
细胞膜上的受体特异性识别并结合信 号分子，如激素、生长因子等。
受体活化与信号转导
信号放大与终止
通过级联反应放大信号，实现细胞对 信号的快速响应；同时，存在负反馈 调节机制以终止信号传导。
在生物学领域的应用举例
细胞生物学
电子显微镜可用于观察细胞的超微结构，如细胞 膜、细胞器、细胞核等，揭示细胞内部的结构和 功能关系。
分子生物学
电子显微镜可用于观察生物大分子的结构和功能 ，如蛋白质、核酸等，揭示生物大分子在生命活 动中的作用和调控机制。
微生物学
电子显微镜可用于观察细菌、病毒等微生物的形 态和结构，了解它们的生命活动和感染机制。
特点
细胞超微结构具有高度的复杂性和组织性，各种细胞器在细胞内 精确地分布和排列，共同维持细胞的生命活动。
研究意义及价值
揭示细胞功能
通过研究细胞超微结构，可以深入了解细胞器的形 态、分布和功能，从而揭示细胞的各种生理功能。
疾病诊断与治疗
许多疾病的发生和发展与细胞超微结构的异常密切 相关，因此研究细胞超微结构对于疾病的诊断和治 疗具有重要意义。
电镜--细胞的超微结构及功能
结构：
由基体和鞭杆两部分构成。 中轴是由多束平行的微管形成的轴丝。 鞭杆中的微管为9+2结构。 基体的微管组成为9+0。
Cilia from an epithelial cell in cross section (TEM x199,500)
鞭毛和纤毛的超微结构示意图
细胞学术语
细胞质（cytoplasm）：质膜与核被膜之间 的原生质。 细胞器(organelle)：具有特定形态和功能 的显微或亚显微结构称为细胞器。 细胞质基质（cytoplasmic matrix）：细 胞质中除细胞器以外的部分。又称为或胞 质溶胶（cytosol），其体积约占细胞质的一 半。
染色体
细胞器 核糖体
内膜系统
细胞骨架 转录与翻译 细胞分裂
简单
无 出现在同一时间与地点 无丝分裂
复杂
微管、微丝、中间纤维等 时空上是分开的 有丝分裂和减数分裂
第二章
质膜及其表面结构
质膜（plasma membrane）
包在细胞外面的质膜又称细胞膜，围绕 各种细胞器的膜称为细胞内膜。
细胞膜和内膜在起源、结构和化学组成的等方 面具有相似性，故总称为生物膜（biomembrane）。 生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础。
七、质膜的特化结构
质膜常带有许多特化的附属结构，如：微 绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛等等。 这些特化结构在细胞执行特定功能方面具 有重要作用。由于其结构细微，多数只能 在电镜下观察到。
质膜的特化结构
A
B
C
D
E
F
G
A 由糖蛋白组成的糖萼； B 微绒毛； C 胞饮作用的通道及小泡； D 皱褶； E 尖形变形虫； F 圆形变形虫； G 内褶
电镜--细胞的超微结构及功能
线粒体的半自主性
60年代，线粒体基质中分离出DNA (mtDNA)➙具有 独立的遗传体系； 虽能合成蛋白质，但翻译体系都是由核基因编码， 在细胞质中合成后，再定向转运到线粒体； 线粒体的转录和翻译过程完全依赖于细胞核的遗传 装置，即线粒体的半自主性。
细胞色素氧化酶（3）、细胞色素bc1复合体（1）、 ATP酶（4）、核糖体小亚单位（1）。
中间纤维的结构
第七章 病毒的超微结构
病毒是一类非细胞形态的介于生命与非生 命形式之间的物质。 主要特征：
– 个体微小，必须用电镜才能看见； – 仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA，没有 含两种核酸的病毒； – 专营细胞内寄生生活； – 具有受体连结蛋白，与敏感细胞表面的病毒受 体连结，进而感染细胞。
线粒体的超微结构（2）
内膜 （inner membrane）：
– 含100种以上的多肽；
–通透性很低，仅允许不带电荷的小分子物质通 过，大分子和离子需要特殊的转运系统；
–氧化磷酸化的电子传递链位于内膜； –内膜向线粒体基质褶入形成嵴（cristae），扩 大内膜表面积（达5-10倍）；
– 标志酶为细胞色素C氧化酶。
7.流感病毒（丝状有被膜）
谢 谢！
1.病毒的结构
10-30nm之间。 结构简单，由核酸（DNA或RNA）芯和蛋白 质衣壳（capsid）所构成。 衣壳有保护病毒核酸不受酶消化的作用。
核酸和蛋白质的装配形式：
– 二十面体对称 – 螺旋对称 – 复合对称
2.脊髓灰质炎病毒
3.烟草花叶病毒
4.疱疹性口炎病毒
5.人类天花病毒
6.T4噬菌体
微管组织中心：
– 微管进行组装的区域； – 着丝粒、中心体、基体等。
细胞超微结构
电镜下：细胞膜是指细胞内两个不同部位之 间或细胞与相邻细胞以及外环境之间的界 膜。 其中构成细胞表面界膜的叫细胞膜，形 成各种细胞器之间的膜叫细胞内膜，如线 粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、核膜等。
二、膜的化学组成：主要由水和有形成分组成，有 形成分主要是蛋白质、脂类（主要是磷脂）。
三、膜的结构： “液态镶嵌模型学说” 该学说认为，生物膜是一种流动的、可塑
概述：
在二十世纪四十 年代，由Ruska等人 在德国Siemens公司 研制开发了第一台电 子显微镜，人们利用 电镜及电镜技术，观 察到许多以前从未见 到过的细胞内细微结 构，随着电镜的不断 完善和电镜技术的不 断更新，使细胞学达 到了“超微结构”的 研究水平。
细胞结构的组成：
从电镜水平观察，可根据细胞内部 结构的性质、彼此之间的关系等，将细 胞分为：
肠上皮、肾小管上皮，肾小管上皮的微绒 毛非常发达积，增加吸收功能。 ②、协助或参与细胞运动。 ③、参与细胞分泌活动。
[纤毛 （cilia）]
纤毛是位于细胞 膜包绕的指套状 突起中，横切面 呈9+2结构，即 中心为2个单微 管，周边为9组 双微管（图）。
或者
核结构、膜结构、质相结构 膜相结构、非膜相结构。
膜相结构：质膜、内质网、高尔基体、核膜、线粒体、溶酶体
细 胞
质相结构：核蛋白体、中心体、微管、微丝、
非膜相结构
胞质基质
核相结构：核仁、染色质（染色体）、核基质
从光镜水平观察，一般将细胞分为：
细胞膜（cell membrane ） 细胞质（cell substance）
的、不对称的、镶有蛋白质的脂质双分子层的 膜状结构。由两层相对排列的脂质分子构成膜 的中间部分，蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿在 脂质双分子层表面（图）。
细胞核
荧光原位杂交示端粒
2.染色体的数目 染色体的数目 人 猕猴 黄牛 狗 猫 小鼠 小麦 洋葱 烟草 青霉菌 46 42 60 78 38 40 42 16 48 4(n)
3.染色体的类型 染色体的类型 1）中央着丝粒染色体 ）中央着丝粒染色体 着丝粒 着丝粒位于染色体纵轴 染色体纵轴1/2—5/8处 着丝粒位于染色体纵轴 处 2）亚中着丝粒染色体 着丝粒染色体 ）亚中着丝粒 着丝粒位于染色体纵轴 染色体纵轴5/8—7/8处 着丝粒位于染色体纵轴5/8—7/8处 3）近端着丝粒染色体 着丝粒染色体 ）近端着丝粒 着丝粒位于染色体纵轴 染色体纵轴7/8—靠近末端 着丝粒位于染色体纵轴 靠近末端 4）端着丝粒染色体 ） 着丝粒染色体 着丝粒位于染色体末端 着丝粒位于染色体末端
三. 核仁周期 核仁在细胞分裂前期消失， 核仁在细胞分裂前期消失， 末期又重现出现. 末期又重现出现.
细胞从间期进入分裂期， 细胞从间期进入分裂期，染色质 分裂期 浓缩形成染色体，含有rRNA rRNA基因 浓缩形成染色体，含有rRNA基因 的染色质袢环逐渐缩回到染色体， 的染色质袢环逐渐缩回到染色体， 停止转录,核仁消失。 停止转录,核仁消失。
细胞分裂结束进入间期， 细胞分裂结束进入间期，染色 间期 体含rRNA基因的核仁组织区解 rRNA基因 体含rRNA基因的核仁组织区解 旋和伸展，开始转录， 旋和伸展，开始转录，重新形 成核仁。 成核仁。
四.核仁的功能 核仁的功能
rRNA合成，剪接，加工及核糖体 合成，剪被压缩了 倍左右 被压缩了5倍左右 被压缩了 倍左右!!!
DNA双螺旋 双螺旋
一级结构 染色质串珠
二级结构
螺线管 袢环
三级结构
超螺线管
四级结构 中期染色体
课件系列——细胞超微结构
吞噬作用 （ 巨噬细胞正在吞噬红细胞）
肝 癌 的 吞 噬 作 用
杯 状 细 胞 的 胞 吐 作 用
静 止 期 杯 状 细 胞
杯状细胞（支气管上皮）X12000
四 细胞内膜结构 （一） 线粒体 mitochondria 1、Mit外膜平坦有细长丝状突起，内膜形成线粒体嵴。内膜与外 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：与细胞代谢活动有关，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（三羧酸循环，呼吸链电 子传递，氧化磷酸化）， Mit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
粘多糖细胞衣 （小肠上皮细胞〕 X30.000
3、基底层 位于各种上皮细胞基底部与细胞膜之间相隔一层细
胞衣。基底层与组织学中的基底膜概念不同。基底层是 由上皮细胞膜、细胞衣、基板、网板（ 胶原及网状纤维、成纤维细胞的突起和相伴随的基质） 组成。基底层厚 50-100nm，电子密度高于细胞外衣， 本身不属于细胞膜的组成部分，除含粘多糖外，还有胶 原蛋白。由上皮细胞合成。 功能 支持、连接和固着作用，同时也为一层物理屏 障。在炎症、缺氧、免疫复合物沉积时，基底层明显增 厚或复化。
SEM 电镜
下， 线粒
体表 面有
细长 的突 起
线粒体 （TEM〕板 层嵴 X30.000
A2 微吞作用 micropincytosis 将蛋白质物质吞入细胞形成复杂的形态。
超微结构
一）超微结构：（电镜下）1）叶绿体由叶绿体膜(2层单位膜)、类囊体、基质（stroma）三部分构成2）结构特点；三种不同膜（外膜、内膜和类囊体膜）三种彼此分隔空隙（膜间隙、基质、类囊体腔）3）叶绿体膜(Chloroplast membrane) 或称外被(outer velope)两层单位膜组成，6~8nm/层（膜厚度）①外膜：通透性大，能通透：无机盐、核苷、蔗糖等多种物质；细胞质和膜间隙的功能屏障；②内膜：选择性通透，上分布有专门的转运载体，负责转运小分子；隔开膜间隙和基质其。
③膜间隙(intermembrane space)：10~20nm4）类囊体（thylakoid）①叶绿体基质中由单位膜封闭形成的扁平小囊—类囊体；（基粒类囊体和基质类囊体）②叶绿体内部组织的基本结构和功能单位（其上分布许多光合作用色素，是光合作用的光反应场所）；③类囊体结构特点：一般沿叶绿体长轴平行排列，某些部位园盘状的基粒类囊体堆积成柱形颗粒—基粒(grana)；连接相邻基粒—基质类囊体；基质类囊体使叶绿体内类囊体成为一完整、连续的封闭的膜囊。
④基粒类囊体(granum thylakoid)直径0.25~0.8μm，厚0.01μm5~30个基粒类囊体/基粒40~80个基粒/叶绿体中基质类囊体(stroma thylakoid)；A)贯穿在两个或以上没有发生重叠的类囊体，B)由基粒类囊体延伸出来的网状或片状结构；类囊体膜特点—光合膜：A）膜结构不对称；B）膜上分布不同的参与光和作用的色素复合体(如叶绿素蛋白复合体)，酶和电子传递载体蛋白及细胞色素。
5）叶绿体基质（stroma）①存在位置：内膜与类囊体之间无定形物质，为叶绿体基质；②基质的主要成分：A)可溶性蛋白，RuBP羧化酶（1，5—二磷酸核酮糖羧化酶）占可溶性蛋白的60%；B)DNA和RNA(rRNA)。
6）类囊体腔——储氢池（H+—池）二）叶绿体功能—光合作用(photosynthesis)：1）光合作用意义——能量源泉自然界将光能转化为化学能主要途径，地球上植物每年捕获太阳能，至少可转化产生4.2×1017焦耳自由能。
细胞超微结构
细胞超微结构细胞超微结构概述Virchow在19世纪中期所奠定的细胞病理学说,通过近代对细胞及其病变的超微结构以及结构与功能相结合的研究,已经获得了新的更广更深的基础,扩大和加深了对疾病的理解. 细胞是一个由细胞膜封闭的基本生命单元,内含一系列明确无误的互相分隔的反应腔室,这就是以细胞膜为界限的各种细胞器,是细胞代谢和细胞活力的形态支柱. 细胞内的这种严格分隔保证各种细胞器分别进行着无数的生化反应,行使各自的独特功能,维持细胞和机体的生命活动.细胞器的改变是各种病变的基本组成部分.一、细胞核细胞核(nucleus)是遗传信息的载体,细胞的调节中心,其形态随细胞所处的周期阶段而异,通常以间期核为准. 细胞核外被核膜.核膜由内外二层各厚约3nm的单位膜构成,中间为2～5nm宽的间隙(核周隙);核膜上有直径约50nm的微孔,作为核浆与胞浆间交通的孔道,其数目因细胞类型和功能而异,多者可占全核表面积的25%;在肝细胞核据估算约有2000个核孔. 核浆主由染色质构成,其主要成分为DNA,并以与蛋白质相结合的形式存在,后者由组蛋白与非组蛋白组成.染色质的DNA现在已可用多种方法加以鉴定和定量测定. 核内较粗大浓缩的,碱性染料深染的团块状染色质为异染色质,呈细颗粒状弥散分布的,用普通染色法几乎不着色的染色质则为常染色质.一部分异染色质也可以上述两种状态存在.从生化角度看,异染色质不具遗传活性,相反,常染色质则大部分具遗传活性. 间期核的染色质模式还反映细胞的功能状态.一般而言,大而淡染的核(浓缩染色质少)提示细胞活性(如蛋白质和酶的合成)较高;小而深染的核(浓缩染色质较多)则提示细胞活性有限或降低. (一)细胞损伤时核的改变1,核大小的改变核的大小通常反映着核的功能活性状态,功能旺盛时核增大,核浆淡染,核仁也相应增大和(或)增多.如果这种状态持续较久,则可出现多倍体核或形成多核巨细胞.多倍体核在正常情况下亦可见于某些功能旺盛的细胞,如肝细胞中可见约20%为多倍体核.在病理状态下,如晚期肝炎及实验性肝癌前期等均可见多倍体的肝细胞明显增多. 核的增大除见于功能旺盛外,也可见于细胞受损时,最常见的情况为细胞水肿.这主要是细胞能量匮乏或毒性损伤所致,是核膜钠泵衰竭导致水和电解质运输障碍的结果.这种核肿大又称为变性性核肿大. 相反,当细胞功能下降或细胞受损时,核的体积则变小,染色质变致密,如见于器官萎缩时.与此同时核仁也缩小. 2.核形的改变光学显微镜下,各种细胞大多具有各自形状独特的核,可为圆形,椭圆形,梭形,杆形,肾形,印戒形,空洞形以及奇形怪状的不规则形等.在电镜下由于切片极薄,切面可以多种多样,但均非核的全貌.核的多形性和深染特别多见于恶性肿瘤细胞,称为核的异型性(atypia). 3.核结构的改变细胞在衰亡及损伤过程中的重要表征之一是核的改变,主要表现为核膜和染色质的改变. 核浓缩(karyopyknosis):染色质在核浆内聚集成致密浓染的大小不等的团块状,继而整个细胞核收缩变小,最后仅留下一致密的团块,是为核浓缩.这种浓缩的核最后还可再崩解为若干碎片(继发性核碎裂)而逐渐消失. 核碎裂(karyorrhexis):染色质逐渐边集于核膜内层,形成较大的高电子密度的染色质团块.核膜起初尚保持完整,以后乃在多处发生断裂,核逐渐变小,最后裂解为若干致密浓染的碎片. 核溶解(karyolysis):变致密的结成块状的染色质最后完全溶解消失,即核溶解.核溶解也可不经过核浓缩或核碎裂而一开始即独立进行.在这种情况下,受损的核很早就消失. 上述染色质边集(即光学显微镜下所谓的核膜浓染),核浓缩,核碎裂,核溶解等核的结构改变为核和细胞不可复性损伤的标志,提示活体内细胞死亡(坏死). 4.核内包含物(intranuclear inclusions) 在某些细胞损伤时可见核内出现各种不同的包含物,可为胞浆成分(线粒体,内质网断片,溶酶体,糖原颗粒,脂滴等),亦可为非细胞本身的异物,但最常见的还是前者. 这种胞浆性包含物可在两种情况下出现: ①胞浆成分隔着核膜向核内膨突,以致在一定的切面上看来,似乎胞浆成分已进入核内,但实际上大多仍可见其周围有核膜包绕,其中的胞浆成分常呈变性性改变(如髓鞘样结构,膜碎裂等).这种包含物称为胞浆性假包含物; ②在有丝分裂末期,某些胞浆结构被封入形成中的子细胞核内,以后出现于子细胞核中,称为真性胞浆性包含物. 非胞浆性(异物性)核内包含物的种类繁多,性质各异.在真性糖尿病时,肝细胞核内可有较多糖原沉积.在常规切片制作过程中,糖原被溶解,核内出现或大或小的空洞(糖尿病性空洞核). 在铅,铋,金等重金属中毒时,核内亦可出现丝状或颗粒状真性包含物,其中有时含有相应的重金属(如铅中毒时). 此外,在某些病毒性疾病如DNA病毒感染时,可在电镜下检见核内病毒颗粒,如聚积成较大集团(如巨细胞包涵体病),则亦可在光学显微镜下检见,表现为较大的核内包含物. 5.核仁的改变核仁(nucleolus)为核蛋白体RNA转录和转化的所在.除含蛋白的均质性基质外,电镜下核仁主由线团状或网状电子致密的核仁丝(nucleolonema)和网孔中无结构的低电子密度的无定形部(pars amorpha)组成.核仁无界膜,直接患浮于核浆内. 形态学和生物学上核仁由3种不同的成分构成:①原纤维状成分,内含蛋白质及与其相结合的45S-rRNA;②细颗粒状成分,主要由12S-rRNA构成,为核仁的嗜碱性成分;③细丝状成分,仅由来自胞浆的蛋白质构成,穿插于整个核仁内. 3种核仁成分的空间排列状态可反映细胞的蛋白合成活性,例如:壳状核仁:原纤维状成分集中位于核仁中央,细颗状成分呈壳状包绕于外层.这种细胞的合成活性甚低. 海绵状核仁:这种核仁的原纤维状与细颗状成分呈海绵状(或线团状)排列.这种细胞的合成活性升高.大多数所谓的"工作核"具有这种核仁. 高颗粒性核仁:由海绵状核仁转化而成,原纤维状成分几乎消失,核仁主要由颗粒状成分构成,故组织学上呈强嗜碱性,细胞的合成活性旺盛.这种核仁常见于炎症和肿瘤细胞. 低颗粒性核仁:与上述高颗粒性核仁相反,这种核仁的细颗粒状成分锐减,故电镜下原纤维状成分显得突出,电子密度较低.这种核仁常见于再生时,因此时细颗粒成分(rRNA)过多地被胞浆所利用. 分离性核仁:超微结构上3种核仁成分清楚地互相分离,原纤维状和细颗粒状成分减少.这种核仁变小,无活性,常见于核仁转录过程被抗生素,细胞抑制剂,缺氧和蝇菌素中毒等所完全阻断时. 由此可见,核仁的大小和(或)数目的多少常反映细胞的功能活性状态:大和(或)多的核仁是细胞功能活性高的表现,反之则细胞功能活性低.二、细胞膜细胞膜是包于细胞表面,将细胞与周围环境隔开的弹性薄膜,厚约8～10nm,由脂质和蛋白质构成,故为脂蛋白膜,对于细胞的生命活动和功能具有十分重要的意义. 细胞膜在许多特定场合可向外形成大量的纤细突起(微绒毛,纤毛),或向内形成各种形式的内褶,以利于其功能活动.侧面则特化为细胞连接. 相邻细胞的细胞膜之间连接包括闭锁小带(紧密连接),附着小带(中间连接),桥粒和缝隙(管)连接等各种特化结构,以保持细胞间的联系. 此外,新近还发现,在相邻细胞膜上有"粘附分子(如cadherin)",对细胞正常结构和联系以及细胞极性的维持和细胞的分化等,均具有重要作用. 细胞膜除作为细胞的机械性和化学性屏障外,还具有一系列重要的功能诸如细胞内外的物质交换,细胞运动,细胞识别以及细胞的生长调控,免疫决定和各种表面受体形成等. 细胞的物质交换:细胞内外的物质交换主要以两种方式进行,一为渗透,一为出入胞过程. 渗透乃指低分子物质(主要为水和电解质)通过细胞膜进出细胞,又可分两种情况:一种是按该物质在细胞内外环境中的浓度差,由浓高的一侧弥散底到低的一侧(被动运输); 另一种则逆浓度差进行,即由浓度低的一侧向浓度高的一侧输送(主动运输),其经典的例子即Na+和K+的运输(在细胞内Na+和K+的比例为1:20,而在细胞外隙则为30:1),即依靠所谓"钠泵"的作用将Na+ 移向细胞外隙,而使K+移向细胞内. 这种主动运输是一个耗能的过程,并由Na+和K+激活细胞膜上的ATP酶分解ATP而提供所需的能量.因此,如ATP酶受到某些毒物的抑制,则这种主动运输过程也同样受到阻抑.除Na+和K+外,其他一些有机物质如葡萄糖,氨基酸以及一些低分子代谢产物也是借这样的过程运输的. 第二种物质运输方式为出入胞过程.较大的分子和颗粒不能借渗透过程通过细胞膜,乃借出,入胞过程将细胞内物质运送到细胞外和将细胞外物质移入细胞内. 前者称为出胞(exocytosis),后者称为入胞(endocytosis).进入细胞的如为液态物质则称之为胞饮或吞饮(pinocytosis),如为固体颗粒(如细菌,尘粒等异物)则称之为吞噬(phagocytosis). 在吞饮过程中,被吞饮的物质先接触并附着于细胞膜上,然后该处细胞膜连同该物质内凹,继而从细胞膜上断离下来,在胞浆内形成有膜包绕的小泡(吞饮小泡); 吞噬过程与吞饮相似,稍不同的是,被吞噬物附着于细胞膜上后,细胞膜乃形成伪足样突起,将该物质环抱,最后封闭成有膜包绕的泡状结构,从而将该物质移入胞浆内(吞噬泡或吞噬体). 细胞自身的成分如蛋白质分子,糖原颗粒,衰变的或受损而待处理的细胞器等,亦可被膜包绕而形成自噬泡(autophagic vacuoles)或自噬体(autophagosome). 胞饮泡或吞噬泡一般在胞浆内与溶酶体相结合,并被溶酶体酶所降解消化.但胞饮泡也可不经处理而穿过胞浆,最后从细胞的另一极重新移出细胞外. 细胞膜上还有特殊的识别区,结合在糖萼上,借此,细胞可相互识别,从而相互接近形成一定的细胞组合,或相互排斥而分离. 同样,通过识别区,增生中的细胞在互相接触时就会停止分裂(接触抑制),而癌细胞则已失去这种表面功能,故可不受限制地增生. 此外,细胞膜上还有一种膜抗原可以识别"自我"和"非我"(组织相容性抗原).这种膜抗原在器官移植中具有重要意义,因为它可致敏受体,从而引起对移植物的排斥反应. 细胞上还有一些特异性区域带着特殊的化学簇,可以接受相应的化学信号,称为膜受体或表面受体.但从形态学上不能辨认. 这种膜受体具有十分重要的意义,因为已知许多物质如激素,免疫球蛋白,药物,毒素以及感染因子等都是作为外来信号被受体接受后才转化为细胞内效应而发挥其作用.如封闭其受体,则亦同时消除其作用. 细胞膜的病变 1.细胞膜形态结构的改变机械力的作用或细胞强烈变形,可引起红细胞膜的破损,如人工心瓣膜可引起细胞膜的破裂;某些脂溶性阴离子物质,溶蛋白和溶脂性酶以及毒素等也能破坏细胞膜的完整性.细胞膜结构的损伤可导致细胞内容物的外溢或水分进入细胞使细胞肿胀. 2.细胞膜通透性的改变能量代谢不足(如缺氧时)或毒物的直接损害等所致各种不同的细胞损伤时,均可造成细胞主动运输的障碍,从而导致细胞内Na+的潴留和K+的排出,但Na+的潴留多于K+的排出,使细胞内渗透压升高,水分因而进入细胞,引起细胞水肿. 这种单纯的通透性障碍时并不见细胞膜的形态学改变,只有借细胞化学方法才可在电镜下检见细胞膜上某些酶(如ATP酶,碱性磷酸酶,核苷酸酶等)活性的改变. 当然,如损伤或水肿严重,则亦可发生继发性形态改变如出现胞浆膨出,微绒毛变短甚至消失,细胞膜基底变平乃至细胞膜破裂等.在某些较严重的损伤时还可出现细胞膜的螺旋状或同心圆层状卷曲,形成典型的髓鞘样结构(myelin figure). 3.细胞内和细胞间腺管结构的形成细胞质l各种细胞器l包涵物l基质三、内质网除红细胞外,内质网或多或少地见于所有各种细胞.内质网为由生物膜构成的互相通连的片层隙状或小管状系统,膜片间的隙状空间称为池,通常与细胞外隙和细胞浆基质之间不直接相通. 这种细胞内的膜性管道系统一方面构成细胞内物质运输的通路,另一方面为细胞内各种各样的酶反应提供广阔的反应面积.内质网与高尔基体及核膜相连续. (一)粗面内质网在病理状态下,粗面内质网(RER)可发生量和形态的改变.在蛋白质合成及分泌活性高的细胞(如浆细胞,胰腺腺泡细胞,肝细胞等)以及细胞再生和病毒感染时,粗面内质网增多. 粗面内质网的含量高低也常反映肿瘤细胞的蛋白质合成功能的状态,并在一定程度上反映了肿瘤细胞的分化程度.如恶性程度较高的骨肉瘤细胞中,粗面内质网十分发达. 当细胞受损时,粗面内质网上的核蛋白体往往脱落于胞浆内,粗面内质网的蛋白合成乃下降或消失;当损伤恢复时,其蛋白合成也随之恢复. 在由各种原因引起的细胞变性和坏死过程中,粗面内质网的池一般出现扩张,较轻的和局限性的扩张只有在电镜下才能窥见,重度扩张时则在光学显微镜下可表现为空泡形成,电镜下有时可见其中含有中等电子密度的絮状物. 在较强的扩张时,粗面内质网同时互相离散,膜上的颗粒呈不同程度的脱失.进而内质网本身可断裂成大小不等的片段和大小泡.这些改变大多见于细胞水肿时,故病变不仅见于内质网,也同时累及Golgi器,线粒体和胞浆基质,有时甚至还累及溶酶体. (二)滑(光)面内质网光面内质网的功能多种多样,即参与糖原的合成,又能合成磷脂,糖脂以及糖蛋白中的糖成分,此外,还在类固醇化合物的合成中起重要的作用,故在合成类固醇激素的细胞中特别丰富. 光面内质网含有脱甲基酶,脱羧酶,脱氨酶,葡糖醛酸酶以及混合功能氧化酶等,因而光面内质网能分解甾体,能灭活药物和毒物并使其能被排除(如肝细胞).肠上皮细胞的光面内质网参与脂肪的运输,心肌细胞的光面内质网(肌浆网)则参与心肌的刺激传导. 在生理状态下,随着细胞功能的升降,光面内质网(SER)的数量也呈现相应改变.但亦可出现完全相反的情况,例如在某些疾病(如淤胆)时,从形态结构上看,肝细胞光面内质网显著增生,但其混合功能氧化酶的活性反而下降,这实际上是细胞衰竭的表现. 肝细胞的光面内质网具有生物转化作用,能对一些低分子物质如药物,毒品,毒物等,进行转化解毒,并将间接胆红素转化为直接胆红素. 许多成瘾药物和嗜好品如巴比妥类,吸毒,嗜酒等,可导致肝细胞光面内质网的增生,长期服用口服避孕药,安眠药,抗糖尿病药等也能导致同样后果. 某些肿瘤细胞也可见增生扩张的滑面内质网,如在垂体前叶嗜酸细胞腺瘤的瘤细胞内,就可见大量扩张的滑面内质网. 在HBsAg阳性肝炎时,肝细胞内光面内质网明显增生,在其管道内形成HBsAg.由于光面内质网的大量增生,这种肝细胞在光学显微镜下呈毛玻璃外观,故有毛玻璃细胞之称,并可为地衣红(orcein)着染. 在细胞损伤时光面内质网也可出现小管裂解为小泡或扩大为大泡状.在药物及某些芳香族化合物(主为致癌剂)的影响下,光面内质网有时可在胞浆内形成葱皮样层状结构,即"副核",可为细胞的适应性反应(结构较松)或为变性性改变(结构致密).四、线粒体线粒体(mitochondrion)是细胞内主要的能量形成所在,故不论在生理上或病理上都具有十分重要的意义. 线粒体为线状,长杆状,卵圆形或圆形小体,外被双层界膜.外界膜平滑,内界膜则折成长短不等的嵴并附有基粒.内外界膜之间为线粒体的外室,与嵴内隙相连,内界膜内侧为内室(基质室). 在合成甾类激素的内分泌细胞(如肾上腺皮质细胞,卵巢滤泡细胞,睾丸的Leydig细胞等),线粒体嵴呈小管状. 内外界膜的通透性不同,外界膜的通透性高,可容许多种物质通过,而内界膜则构成明显的通透屏障,使一些物质如蔗糖和NADH全然不能通过,而其他物质如Na+ 和Ca 2+等也只有借助于主动运输才能通过. 线粒体的基质含有电子致密的无结构颗粒(基质颗粒),与二价阳离子如Ca2+及Mg2+ 具有高度亲和力.基质中进行着β氧化,氧化脱羧,枸橼酸循环以及尿素循环等过程. 在线粒体的外界膜内含有单胺氧化酶以及糖和脂质代谢的各种转移酶;在内界膜上则为呼吸链和氧化磷酸化的酶类. 线粒体是对各种损伤最为敏感的细胞器之一.在细胞损伤时最常见的病理改变可概括为线粒体数量,大小和结构的改变: 1.数量的改变线粒体的平均寿命约为10天.衰亡的线粒体可通过保留的线粒体直接分裂为二予以补充. 在病理状态下,线粒体的增生实际上是对慢性非特异性细胞损伤的适应性反应或细胞功能升高的表现.例如心瓣膜病时的心肌线粒体,周围血液循环障碍伴间歇性跛行时的骨骼肌线粒体的呈增生现象. 线粒体的增生也可见于某些肿瘤组织,如甲状腺,肾,脑垂体等处发生的嗜酸性腺瘤(oncocytoma).瘤细胞内可见大量线粒体. 线粒体数量减少则见于急性细胞损伤时线粒体崩解或自溶的情况下,持续约15分钟.慢性损伤时由于线粒体逐渐增生,故一般不见线粒体减少(甚至反而增多).此外,线粒体的减少也是细胞未成熟和(或)去分化的表现. 2.大小改变细胞损伤时最常见的改变为线粒体肿大.根据线粒体的受累部位可分为基质型肿胀和嵴型肿胀二种类型,而以前者为常见. 基质型肿胀时线粒体变大变圆,基质变浅,嵴变短变少甚至消失.在极度肿胀时,线粒体可转化为小空泡状结构.此型肿胀为细胞水肿的部分改变.光学显微镜下所谓的浊肿细胞中所见的细颗粒即肿大的线粒体. 嵴型肿胀较少见,此时的肿胀局限于嵴内隙,使扁平的嵴变成烧瓶状乃至空泡状,而基质则更显得致密.嵴型肿胀一般为可复性,但当膜的损伤加重时,可经过混合型而过渡为基质型. 线粒体为对损伤极为敏感的细胞器,其肿胀可由多种损伤因子引起,其中最常见的为缺氧;此外,微生物毒素,各种毒物,射线以及渗透压改变等亦可引起.但轻度肿大有时可能为其功能升高的表现,较明显的肿胀则恒为细胞受损的表现.但只要损伤不过重,损伤因子的作用不过长,肿胀仍可恢复. 线粒体的增大有时是器官功能负荷增加引起的适应性肥大,此时线粒体的数量也常增多,例如见于器官肥大时.反之,器官萎缩时,线粒体则缩小,变少.在某些病理条件下,其体积也可增大. 3.结构的改变线粒体嵴是能量代谢的明显指征,但嵴的增多未必均伴有呼吸链酶的增加.嵴的膜和酶平行增多反映细胞的功能负荷加重,为一种适应状态的表现;反之,如嵴的膜和酶的增多不相平行,则是胞浆适应功能障碍的表现,此时细胞功能并不升高. 在急性细胞损伤时(大多为中毒或缺氧),线粒体的嵴被破坏;慢性亚致死性细胞损伤或营养缺乏时,线粒体的蛋白合成受障,以致线粒体几乎不再能形成新的嵴. 根据细胞损伤的种类和性质,可在线粒体基质或嵴内形成病理性包含物. 这些包含物有的呈晶形或副晶形(可能由蛋白构成),如在线粒体性肌病或进行性肌营养不良时所见;有的呈无定形的电子致密物,常见于细胞趋于坏死时,乃线粒体成分崩解的产物(脂质和蛋白质),被视为线粒体不可复性损伤的表现. 线粒体损伤的另一种常见改变为髓鞘样层状结构的形成,这是线粒体膜损伤的结果. 衰亡或受损的线粒体,最终由细胞的自噬过程加以处理并最后被溶酶体酶所降解消化.五、高尔基体高尔基体(Golgi apparatus)见于一切有核细胞,来自核膜外层,由数列弯曲成蹄铁状的扁平囊组成,在横切面上表现为光面双膜,其末端膨大成烧瓶状.高尔基体面向核的一面称为形成面,由许多与粗面内质网池相连的小泡构成.另一面称为成熟面,由此断下一些较大的泡,内含分泌物. 由粗面内质网合成的蛋白质输送到此,经加工装配形成分泌颗粒,分泌到细胞外,例如肝细胞合成的白蛋白和脂蛋白即按此方式形成和输出. 此外,细胞本身的酶蛋白如溶酶体的水解酶类也是这样,但却不装配成分泌颗粒和排出细胞外,而是以高尔基小泡的形式(初级溶酶体,前溶酶体)输送到各种吞噬体中.高尔基体在形成含糖蛋白的分泌物中,在构成细胞膜及糖萼中,以及在形成结缔组织基质中也均起着重要的作用. 高尔基体的病变 1.高尔基体肥大见于细胞的分泌物和酶的产生旺盛时.巨噬细胞在吞噬活动旺盛时,可形成许多吞噬体,高尔基体增多,并从其上断下许多高尔基小泡. 2.高尔基体萎缩在各种细胞萎缩时,可见高尔基体变小和部分消失.其中扁平囊可看不到. 3.高尔基体扩张高尔基体损伤时,大多出现扁平囊的扩张以及扁平囊,大泡和小泡的崩解.。
细胞的超微结构及其基本病理过程
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高尔基复合体
形成面
分泌面
TEM x145,700
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高尔基复合体的化学组成
蛋白质和脂类（介于细胞膜和ER之间） 标志酶是糖基转移酶
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线粒体的平均寿命约10天左右。——自噬作用
(autophagy) 。
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作用：
清除功能
*细胞内消化 *细胞凋亡 *自体吞噬
防御功能：识别并
吞噬病毒或细菌， 在溶酶体中将病原
体杀死和降解。
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作用：
清除功能 *细胞内消化
*细胞凋亡 *自体吞噬
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自噬的病理功能
自噬与病原体感染 自噬与神经退行性疾病
自噬与衰老 几乎所有的衰老组织都存在溶 酶体系统形态学和酶学的改变。
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自噬的病理功能
自噬与病原体感染 自噬与神经退行性疾病
自噬与衰老 自噬与 Danon肌病 （儿童肥厚型心肌病） 患者的病理标志是在骨骼肌和心肌细胞胞 质中包含有糖原的自噬小泡。
功能：
高
高尔基复合体
尔
具有对粗面内质网
基
内形成的蛋白质进
复
行加工、浓缩、储
合 体 与 蛋 白 运 输
存及包装等作用。 然后分门别类地送 到细胞特定的部位 或分泌到细胞外。 在具有分泌功能的 细胞内高尔基复合 体比较发达。
细胞超微结构范文
细胞超微结构范文细胞是构成生物体的最基本单位，能够进行代谢、生长、分裂和传递遗传信息。
细胞超微结构指的是细胞内部的细节和组织结构，包括细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核等。
以下将详细介绍细胞超微结构的各个组成部分。
细胞膜是细胞的外包层，是细胞与外界环境之间的分界线。
细胞膜由磷脂双分子层构成，其中嵌入着蛋白质和其他生物分子。
细胞膜具有选择性通透性，可以控制物质的进出。
此外，细胞膜还参与信号传导和细胞黏附等重要生理过程。
细胞质是细胞膜内的液体，包含有各种溶质、细胞器以及细胞骨架等。
细胞质内有许多胞浆小滴，其中含有许多溶解物质并参与代谢活动。
细胞质还包含有细胞骨架，细胞骨架由微丝、中间丝和微管组成，赋予细胞形态支持和运动功能。
细胞器是细胞内的各种结构，具有不同的功能。
其中，线粒体是细胞内的主要能量生产器，通过细胞呼吸产生ATP分子。
高尔基体参与蛋白质的合成、修饰和包装，细胞内的内分泌物质也由高尔基体合成。
溶酶体是细胞的“垃圾处理厂”，负责分解陈旧或损坏的细胞组分。
内质网是一种连通的膜系统，参与蛋白质的合成和转运。
核糖体则是合成蛋白质的场所，通过转录和翻译过程，将基因中的遗传信息转化为蛋白质。
细胞核是细胞中最重要的结构之一，存储着遗传信息。
细胞核由核膜、染色质和核仁组成。
核膜是一个由两层磷脂双分子层构成的膜，分别包围着外核膜和内核膜之间的核间隙。
核膜上有许多核孔，允许物质的进出。
染色质则是细胞核内的DNA分子和相关蛋白质的复合体，包含了细胞的遗传信息。
核仁则是细胞中的核小体组成的区域，参与蛋白质的合成和组装过程。
总之，细胞超微结构是细胞内部各个组成部分的组织和结构。
细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核等都起着重要的功能作用，共同维持细胞的生命活动和遗传信息的传递。
对于深入了解生物体机制和细胞功能的研究非常关键。
细胞的超微结构及其基本病理
细胞器的多态性
来自不同组织器官的细胞，其细胞器在形 态上有一定的差别，因此在超微结构的研究上 首先必须了解该类细胞器的不同形态，在确证 细胞器的病理变化中尤其应该考虑到这一因素， 下结论一定要慎重。
细胞核在形态上的多样性
细胞核 的正常结构与病理变化 细胞核（nucleus）是遗传信息的载体，细胞的调节中心， 其形态随细胞所处的周期阶段而异，通常以间期核为准。 细胞核外被核膜。核膜由内外二层各厚约3nm的单位膜构 成，中间为2～5nm宽的间隙（核周隙）；核膜上有直径约50nm 的微孔，作为核浆与胞浆间交通的孔道，其数目因细胞类型和 功能而异，多者可占全核表面积的25％；在肝细胞核据估算约 有2000个核孔。 核浆主由染色质构成，其主要成分为脱氧核糖核酸 （DNA），并以与蛋白质相结合的形式存在，后者由组蛋白与 非组蛋白组成。染色质的NDA现在已可用多种方法加以鉴定和 定量测定。
核内包含物（intranuclear inclusions） 在某些细胞损伤时可见核内出现各种不同的包含 物，可为胞浆成分（线粒体、内质网断片、溶酶 体、糖原颗粒、脂滴等），亦可为非细胞本身的 异物，但最常见的还是前者。这种胞浆性包含物 可在两种情况下出现：①胞浆成分隔着核膜向核 内膨突，以致在一定的切面上看来，似乎胞浆成 分已进入核内，但实际上大多仍可见其周围有核 膜包绕，其中的胞浆成分常呈变性性改变（如髓 鞘样结构，膜碎裂等）。这种包含物称为胞浆性 假包含物（图1－3）；②在有丝分裂末期，某些 胞浆结构被封入形成中的子细胞核内，以后出现 于子细胞核中，称为真性胞浆性包含物。
细胞膜上还有特殊的识别区，结合在糖萼上，借此，细 胞可相互识别，从而相互接近形成一定的细胞组合，或相互 排斥而分离。同样，通过识别区，增生中的细胞在互相接触 时就会停止分裂（接触抑制），而癌细胞则已失去这种表面 功能，故可不受限制地增生。此外，细胞膜上还有一种膜抗 原可以识别“自我”和“非我”（组织相容性抗原）。这种 膜抗原在器官移植中具有重要意义，因为它可致敏受体，从 而引起对移植物的排斥反应。最后，细胞上还有一些特异性 区域带着特殊的化学簇，可以接受相应的化学信号，称为膜 受体或表面受体。但从形态学上不能辨认。这种膜受体具有 十分重要的意义，因为已知许多物质如激素、免疫球蛋白、 药物、毒素以及感染因子等都是作为外来信号被受体接受后 才转化为细胞内效应而发挥其作用。如封闭其受体，则亦同 时消除其作用。
实验八1细胞超微结构观察与透射电子显微镜的使
实验八1细胞超微结构观察与透射电子显微镜的使细胞超微结构观察与透射电子显微镜的使用引言：细胞是构成生物体的基本单位，是人们研究生命现象和生理特点的重要对象。
为了更好地了解细胞的组成和结构，科学家们发展了不同的显微镜技术，其中透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope, TEM）成为观察细胞超微结构的最高分辨率显微镜。
本实验旨在通过使用透射电子显微镜，观察和研究细胞超微结构，以加深对细胞组成的理解。
一、实验目的通过透射电子显微镜观察和研究细胞超微结构，加深对细胞组成的理解。
二、实验步骤1.将样品制备成细切片。
2.将细切片固定在铜网上。
3.将样品放入透射电子显微镜中。
4.调整透射电子显微镜的参数，如加速电压和对比度。
5.通过透射电子显微镜观察细胞超微结构，并进行拍照记录。
6.分析和解读观察到的细胞超微结构。
三、实验结果和讨论在透射电子显微镜下观察到的细胞超微结构有以下几个重要组成部分。
1. 细胞核（Nucleus）：细胞核是细胞的控制中心，包含DNA分子和相关蛋白质。
在透射电子显微镜下，细胞核可见为一个圆形或椭圆形的结构，外部由双层核膜包围，内部含有染色质和核仁。
2. 内质网（Endoplasmic Reticulum, ER）：内质网是一种细胞内膜系统，参与蛋白质合成和运输。
在透射电子显微镜下，内质网可见为一系列连接的膜囊泡、膜管或平片结构。
3. 线粒体（Mitochondria）：线粒体是细胞内的能量发生器，参与细胞的呼吸作用。
在透射电子显微镜下，线粒体可见为一个椭圆形的结构，由内外两层膜组成，内膜上有许多呼吸酶。
4. 高尔基体（Golgi Apparatus）：高尔基体是细胞内的分泌系统，参与蛋白质的修饰和分泌。
在透射电子显微镜下，高尔基体可见为一系列扁平的膜囊泡。
细胞超微结构的观察和研究有助于我们深入了解细胞的功能和活动。
透射电子显微镜具有高分辨率和高放大倍数的特点，能够观察到细胞内部微观结构的细节，如蛋白质的精确位置和细胞器之间的相互作用。
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细胞结构的组成：
从电镜水平观察，可根据细胞内部 结构的性质、彼此之间的关系等，将细 胞分为：
或者
核结构、膜结构、质相结构 膜相结构、非膜相结构。
5/13/2020
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膜相结构：质膜、内质网、高尔基体、核膜、线粒体、溶酶体
细 胞
质相结构：核蛋白体、中心体、微管、微丝、
非膜相结构
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一、概念： 光镜下：细胞膜是指包围在细胞外表的一层
薄膜，又称质膜。
电镜下：细胞膜是指细胞内两个不同部位之 间或细胞与相邻细胞以及外环境之间的界 膜。 其中构成细胞表面界膜的叫细胞膜，形 成各种细胞器之间的膜叫细胞内膜，如线 粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、核膜等。
5/13/2020
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2、细胞膜受体
细胞膜上的受体，就像“识别器”，它能识别周 围环境中的相应信号，并接受有关信号而在细胞 内产生某些效应。
3、调节代谢
细胞膜上的酶参与各种生物化学反应，并通过多 种途径来调节细胞代谢。
4、免疫作用
细胞膜上的抗原性具有十分重要的实践意义，它 涉及到胚胎发生中组织器官的形成，器官的移植、 输血、细胞免疫以及肿瘤的发生与发展，所以细 胞膜的免疫作用在生物医学研究领域里倍受重视！
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二、膜的化学组成：主要由水和有形成分组成，有 形成分主要是蛋白质、脂类（主要是磷脂）。
三、膜的结构： “液态镶嵌模型学说” 该学说认为，生物膜是一种流动的、可塑
的、不对称的、镶有蛋白质的脂质双分子层的 膜状结构。由两层相对排列的脂质分子构成膜 的中间部分，蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿在 脂质双分子层表面（图）。
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微绒毛多位于上皮细胞顶部。如：小
肠上皮、肾小管上皮，肾小管上皮的微绒 毛非常发达，形成光镜下的“纹状缘”和 “刷状缘”。
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2.微绒毛功能： ①、扩大表面积，增加吸收功能。 ②、协助或参与细胞运动。 ③、参与细胞分泌活动。
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[纤毛 （cilia）]
纤毛是位于细胞 膜包绕的指套状 突起中，横切面 呈 9+2 结 构 ， 即 中心为2个单微 管，周边为9组 双微管（图）。
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1、分布：上皮细胞表面，如上呼吸道上皮细胞、 生殖管道上皮细胞、食管膜上皮细胞
细胞超微结构(1)
超微结构教研室
概述：
在二十世纪四十 年代，由Ruska等人 在德国Siemens公司 研制开发了第一台电 子显微镜，人们利用 电镜及电镜技术，观 察到许多以前从未见 到过的细胞内细微结 构，随着电镜的不断 完善和电镜技术的不 断更新，使细胞学达 到了“超微结构”的 研究水平。
5/13/2020
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1、细胞外衣主要成分：糖蛋白
糖蛋白的合成方式：由粗面内质网上的核糖体 形成蛋白质，在高尔基体内与寡糖分子结合成 糖蛋白，然后被运输到细胞膜。
从这点看，也可以说-细胞外衣是细胞的一种 分泌物。
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2、细胞外衣的功能
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电镜下：脂质双分子层由两条约2纳米的暗带， 中间夹一条3.5纳米宽的亮带组成。暗带代表蛋 白质，亮带代表脂类。
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三、膜的主要特性：
1、不对称性：无论在结构和功能方面都存在 ①、脂质分子层不对称：如红细胞膜外层含
胞质基质
核相结构：核仁、染色质（染色体）、核基质
从光镜水平观察，一般将细胞分为：
细胞膜（cell membrane ） 细胞质（cell substance）
细胞核（cell nuclear）
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Hale Waihona Puke [细胞膜（cell membrane）]
细胞膜是细胞生命 的基本结构，位于 细胞表面，切面呈 线状围绕，细胞膜 垂直切面，在高倍 镜下成三层结构， 两深一浅，即称单 位膜（unit membrane）,厚约 7~10nm。
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四、膜的主要功能 1、通透作用：细胞膜不单纯起着和支架和屏障
作用，它还严格的控制着物质的进出，具有选 择性的通透作用，是细胞膜最重要的生理特性 之一。
被动扩散 通透作用的方式
主动运输
被动扩散：是指细胞及其周围物质，由高浓度区向 低浓度扩散。
主动运输：指一些物质的运输是逆浓度梯度方向进 行的。即物质由低浓度------>高浓度转移
③、其它作用：当外界刺激伤及细胞外衣时，细 胞外衣即很快出现裂隙或部分脱落，以免伤及 细胞的结构。
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[微绒毛 (microvillia)]
1. 形态：微绒毛是细胞膜呈指状突起，外面包有细 胞膜和细胞衣。绒毛的中心为细胞质的—称微绒毛， 中心由微丝束组成轴心的—称肠型绒毛。
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[细胞外衣（cell coat）] 细胞外衣又叫细胞衣。它 是附着在细胞膜表面，呈 丝网状结构，厚约10~20纳 米，个别可达0.1~0.5微米， 根据细胞膜的现代概念， 细胞衣无论从结构或功能 上都属于细胞的组成部分， 而不是细胞膜表面的附着 物。电镜下：为一层分支 丝状物。
胆碱磷脂和鞘磷脂多，而内层则含氨基磷脂多。
②、蛋白质分子位置、分布不对称。
③、功能方面的不对称：如某些物质的载体， 在膜的外侧只能接受某种物质，当载体移位和分 子变构转向内侧时，则能运出这些物质。
2、膜的流动性：膜平时处于液晶态。 液晶态：是界于固态与液态之间的过渡状态，
其分子结构排列有序，又可流动，称液晶态。
①、参与免疫作用：实验证明，在细胞衣内有许 多与免疫作用有关的膜抗原、特异受体以及与 细胞表面活动有关的酶类。
②、保护和通透作用：如小肠上皮细胞表面的细 胞衣，在上皮细胞的表面形成一层保护层，以 防止致病性损害。另外，小肠上皮细胞外衣还 具有选择性通透作用，构成细胞活动的介质和 分子筛，尤其与水溶性物质的交换有关。