第五章软骨和骨 一 软骨 (cartilage) 组织构成 : 软骨细胞 基质 纤维 根据纤维的不同, 分为透明软骨 纤维软骨和弹性软骨 功能 : 支持和保护
透明软骨 1. 软骨细胞 (chondrocyte) 位于软骨陷窝 (cartilage lacuna) 内 ( 基质中的小腔 ) 软骨陷窝周缘嗜碱性较强的基质 : 软骨囊 (cartilage capsule)
软骨细胞 形态 : 细胞体 软骨表面 : 细胞小, 扁椭圆形单个存在 软骨深层 : 细胞大, 圆形或椭圆形 成群存在, 每一群有 2~8 个细胞, 由一个细胞分裂形成, 称同源细胞群 (isogenous group)
细胞核 : 椭圆形 细胞质 : 光镜 : 弱嗜碱性 电镜 : 丰富的粗面内质网 发达的高尔基复合体 软骨细胞功能 : 合成 分泌纤维和基质
2. 基质 : 呈凝胶状 主要成分 : 蛋白多糖 形成分子筛 蛋白质糖胺多糖 ( 硫酸软骨素等 ) 软骨囊内硫酸软骨素较多, HE 染色为强嗜碱性 大量水分 70% 3. 纤维 : 为很细小的胶原原纤维 光镜下不能分辨 软骨囊内少或无胶原原纤维
1. 软骨细胞软骨陷窝软骨囊同源细胞群 2. 基质 蛋白多糖 大量水分 3. 纤维 : 胶原原纤维
二 骨 ( bone ) 骨的一般特点 : 是最坚硬的结缔组织, 具有一定的韧性 骨在体内作为全身的支架, 并保护内部器官
( 一 ) 骨组织 (osseous tissue) 的结构 : 由多种细胞和大量钙化的细胞外基质组成 1. 骨基质 (bone matrix): 钙化的细胞外基质 有机成分 : ( 类骨质 ) 约占骨重的 1/3 含大量胶原纤维 (95%) 和少量无定形基质 (5%) 基质 : 呈凝胶状 主要成分 : 蛋白多糖粘着作用 还含有与骨钙化有关的蛋白质 : 骨钙蛋白 (osteocalcin) 等 无机成分 : 又称骨盐 占骨重的 2/3 化学成分为羟磷灰石结晶 [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ] 有机成分和无机成分使骨基质既坚硬, 又具有一定的韧性
骨基质的结构形式 : 骨板 (bone lamella) 胶原纤维排列成层, 与骨盐和基质紧密结合形成 同一层骨板内的纤维相互平行 相邻骨板内的纤维相互垂直
2. 细胞 : 骨原细胞成骨细胞骨细胞破骨细胞
骨细胞 (osteocyte): 位置 : 分布于骨板内和骨板间 光镜下 : 扁椭圆形, 有很多细长突起, 突起之间有缝隙连接胞体所在的腔隙称骨陷窝 (bone lacuna), 突起所在的腔隙称骨小管 (bone canaliculus) 细胞核 : 呈扁椭圆形 细胞质 : 弱嗜碱性 功能 : 具有一定的溶骨和成骨作用, 参与调节血钙 磷平衡
电镜结构 :
骨原细胞 (osteogenic cell): 骨组织的干细胞 位于骨膜内 能分裂分化为成骨细胞
成骨细胞 (osteoblast) : 位于骨组织表面, 紧密排列为一层 LM: 矮柱状或椭圆形 细胞核圆形, 位于细胞游离端, 核仁明显 细胞质强嗜碱性 EM: 丰富的粗面内质网及 发达的高尔基复合体
功能 : 分泌类骨质 (osteoid) 释放基质小泡 埋入类骨质后转变为骨细胞, 骨陷窝和骨小管也同时形成
破骨细胞 (osteoclast): LM: 胞体巨大, 圆形或椭圆形 多核, 可含 6~50 个细胞核 ( 由多个单核细胞融合而成 ) 细胞质嗜酸性 EM: 大量溶酶体
破骨细胞 (osteoclast): 位于骨表面, 紧贴骨基质的一侧有皱褶缘 ( EM: 大量不规则的微绒毛 ), 其周围有环形胞质 : 亮区 亮区与骨基质表面紧密相贴, 构成溶骨的微环境 功能 : 溶解 吸收骨基质参与骨重建
1. 骨基质 : 钙化的细胞外基质, 也称骨质 有机成分 : ( 类骨质 ) 无机成分 : 含大量胶原纤维 (95%) 和少量无定形基质 (5%) 又称骨盐羟磷灰石结晶 [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ] 骨基质的结构形式 : 骨板 (bone lamella) 2. 细胞 : 骨原细胞 成骨细胞 骨细胞 破骨细胞
( 二 ) 长骨的结构 包括骨松质 骨密质 骨膜 关节软骨等 骨松质 (spongy bone): 骨密质 (compact bone): 多分布在长骨骨干和骨骺表层 骨干处的骨密质较厚, 由三种骨板组成
环骨板骨单位 间骨板
1. 环骨板 (circumferential lamella): 环绕骨干内 外表面 外环骨板 : 内环骨板 : 骨单位 内环骨板 外环骨板 穿通管 : 又称福克曼管 横穿骨板的管道, 内含骨膜的血管 神经 与纵向排列的中央管相通
2. 骨单位 (osteon) : 又称哈弗斯系统 (Haversian system) 位于内 外环骨板之间 长筒形 中轴为纵行中央管又称哈弗斯管 (Haversian canal) 内有血管 神经及结缔组织 以中央管为中心, 哈弗斯骨板呈同心圆排列, 约 4~20 层 最外面 : 黏合线 (cement line) ( 一层含骨盐多 纤维少的骨基质 ) 骨板间的骨陷窝借骨小管相通 最内层的骨小管开口于中央管 最外层的骨小管在黏合线以内折返, 相邻骨单位的骨小管不相通
骨细胞如何获取营养 : 来自骨膜的血管穿通管中央管 骨小管 骨陷窝
3. 间骨板 (interstitial lamella): 骨单位或环骨板被吸收后的残余骨板 呈半环形或不规则形 其中无中央管
第七章 肌组织 muscle tissue 心肌 骨骼肌 平滑肌 肌组织由特殊分化的肌细胞组成, 肌细胞之间有少量的结缔组织及血管 淋巴管和神经 肌细胞细长, 又称肌纤维 (muscle fiber) 肌纤维的细胞膜, 称肌膜 ( sarcolemma) 肌纤维的细胞质, 称肌浆 (sarcoplasm), 肌浆内含有密集排列的肌丝 (myofilament), 它是肌纤维舒缩活动的物质基础
一 骨骼肌 Skeletal muscle 一般特点骨骼肌纤维光镜结构骨骼肌纤维电镜结构骨骼肌纤维舒缩原理
一 骨骼肌 Skeletal muscle ( 一 ) 一般特点 具有明暗相间的横纹 包在整块肌外面的结缔组织称肌外膜 ; 若干条肌纤维平行排列 形成肌束, 外包肌束膜 ; 每条肌纤维周围包有肌内膜 功能特点 : 收缩有力 受意识支配 随意肌分布 : 头 颈 躯干和四肢
( 二 ) 骨骼肌纤维的光镜结构 细胞体 : 长圆柱状 ( 纵切 : 横切 :) 长 1~ 40cm, 直径 10~100µm 有横纹 细胞核 : 几十 ~ 几百个扁椭圆形, 染色较浅, 位于肌膜下 肌浆 : 大量肌原纤维 ( 及 EM: 线粒体 糖原 脂滴 肌红蛋白 肌浆网等 )
肌原纤维 myofibril 细丝状, 与细胞长轴平行排列, 有明暗相间的横纹 : 横纹分为 : 明带 (light band): 又称 I 带, 中央为 Z 线 暗带 (dark band): 又称 A 带, 中央有浅色的 H 带, H 带中央有 M 线 I band 肌节 (sarcomere) : 相邻两条 Z 线之间的一段肌原纤维组成 : ½ I 带 + A 带 + ½ I 带是骨骼肌结构和功能的基本单位
肌原纤维 myofibril 明带 (light band): 又称 I 带, 中央为 Z 线 肌节 暗带 (dark band): 又称 A 带, 中央有浅色的 H 带,H 带中央有 M 线
( 三 ) 骨骼肌纤维电镜结构 电镜下, 与骨骼肌纤维主要功能相关的结构是 : 肌原纤维 横小管 肌浆网
( 三 ) 骨骼肌的超微结构 1. 肌原纤维 由大量肌丝规律排列形成 : 粗肌丝中央固定于 M 线, 两端游离 细肌丝一端固定于 Z 线, 另一端游离, 插入粗肌丝之间, 止于 H 带外侧 I 带 : 仅有细肌丝 A 带 : H 带 : 仅有粗肌丝其余 : 粗 细肌丝共同构成
粗肌丝的分子结构 : 粗肌丝由肌球蛋白分子组成 肌球蛋白 (myosin) 分子 形态 : 呈豆芽状, 分为头和杆, 头 杆部之间及杆上有两处关节样结构, 能够屈动 排列方式 : 在 M 线两侧对称排列, 集合形成粗肌丝 头部朝向 Z 线 头向外突出, 称为横桥 杆部朝向 M 线 功能 : 肌球蛋白分子的头部含有 ATP 酶, 可与 ATP 结合 被激活后可分解 ATP 释放能量, 横桥即发生屈曲运动
细肌丝的分子结构 肌动蛋白 : (actin) 原肌球蛋白 : (tropomyosin) 球形的肌动蛋白单体排列形成的双股螺旋链 每个单体上均有肌球蛋白的结合位点 双股螺旋多肽链, 较短 首尾相连, 嵌在肌动蛋白螺旋链的浅沟内 肌钙蛋白 (troponin) : 三个球形亚单位组成 : TnT: 固定于原肌球蛋白 TnI: 抑制肌动蛋白和肌球蛋白相互作用 TnC: 与 Ca 2+ 结合
( 四 ) 骨骼肌纤维的收缩原理 肌丝滑动原理 : 肌膜兴奋经横小管传向肌浆网, 钙通道开放,Ca 2+ 浓度大大增高 肌钙蛋白 TnC 亚单位与 Ca2+ 结合发生构象变化, 进而使原肌球蛋白位置改变, 肌动蛋白的位点暴露 肌球蛋白头部与肌动蛋白结合,ATP 酶被激活, 分解 ATP, 产生能量, 肌球蛋白头及杆屈动, 将肌动蛋白拉向 M 线 细肌丝向 M 线滑动, 肌节缩短
2. 横小管 transverse tubule 又称 T 小管, 肌膜向肌浆内凹陷形成, 垂直于肌膜表面 位于 A 带与 I 带交界处 同一水平的的横小管相互吻合, 环绕在每一肌原纤维周围 功能 : 将肌膜的兴奋快速 同步传导至每个肌节
3. 肌浆网 sarcoplasmic reticulum 肌纤维内特化的滑面内质网 纵行环绕在每一肌原纤维周围, 又称纵小管 横小管两侧的肌浆网呈环形的扁囊, 称终池 横小管与两侧的终池共同构成三联体 功能 : 贮存 调节肌浆内 Ca2+ 浓度