动物的细胞和组织 Cell and Tissue
细胞是动物体结构与功能的基本单位
细胞的发现 1665 英国人 Robert Hook 用自己设计与制造的显微镜观察了软木 ( 栎树皮 ) 的薄片, 第一次描述了植物细胞的构造, 并首次用拉丁文 cella( 小室 ) 这个词来称呼他所看到的类似蜂巢的极小的封闭状小室 ( 实际上只是观察到到纤维质的细胞壁 ) The figure shows the origin of the term 'cell'. Robert Hooke was the originator of the term cell, which he used in his description of the structure of cork. This illustration is taken from his ground-breaking book on microscopy that is widely referred to simply as 'Micrographia'.
荷兰人 Antoni van Leeuwenhoek 一生中制作了 200 多台显微镜和 500 多个镜头 他是第一个看到活细胞的人, 观察过原生动物 人类精子 鲑鱼的红细胞 牙垢中的细菌等 ;1674 年观察鱼红细胞时描述了细胞核的结构 细胞的发现
1672,1682 英国人 Nehemiah Grew 出版了两卷植物显微图谱, 注意到了植物细胞中细胞壁与细胞质的区别 细胞的发现
细胞学说 1838-1839, 德国人施莱登 Matthias Jacob Schleiden 施旺 Theodor Schwann 提出 : 一切植物 动物都是由细胞组成的, 细胞是一切动植物的基本单位 这一学说即 细胞学说 (Cell Theory), 为现代生物学的三大基石之一 Schleiden Schwann
原生质 细胞内所含的生活物质, 包括细胞核和细胞质
细胞大小 差别大, 从肉眼能见到电子显微镜才能看到不等
细胞形状 形状多样 : 球状 多面体 纺锤体 柱状等
美国科学家获得癌活细胞三维图像
细胞的化学组成 元素组成 :C H N O P S Ca, 其他微量 痕量元素 分子组成 : 核酸 蛋白质 脂类 糖 无机离子 水
细胞的分类 : 原核细胞 细胞壁, 由蛋白质 磷脂 脂多糖和粘肽等组成 ; 细胞膜, 由两个致密层和中间透明区组成 ; 细胞质, 为合成代谢的主要部位, 大部分由核糖核酸和蛋白质组成, 没有高尔基体 线粒体和内质网等细胞器 ; 核区, 拟核, 为脱氧核糖核酸纤丝组成, 无核膜和核仁
细胞的分类 : 真核细胞 细胞器, 有线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 微管 微丝等 细胞核, 明显的核仁 核膜
细胞的基本结构 细胞质膜 plasma membrane 细胞质 cytoplasm 糙面内质网 rough endoplasmic reticulum 光面内质网 Smooth endoplasmic reticulum 核糖体 ribosome 高尔基体 Golgi complex 溶酶体 lysosome 线粒体 mitochondrion 微管 microtubules 中心体 centriole 细胞核 nucleus 核仁 nucleolus 染色质 chromatin 核孔 nuclear pore 核膜 nuclear envelope
动物细胞与植物细胞的区别 细胞壁 液泡 叶绿体
动物细胞周期 细胞从一次分裂开始到第二次分裂开始所经历的过程 有丝分裂期 : 前期 前中期 中期 后期 末期 细胞质分裂期 分裂间期 :G1 期 S 期 G2 期
有丝分裂 mitosis
细胞周期 Structural protein synthesis DNA replication RNA and functional protein synthesis
动物细胞的分化 细胞之间产生稳定差异的过程 是一种类型的细胞在形态结构 生理功能和生物化学特性方面稳定地转变成另一种类型细胞的过程 细胞分化表现为细胞间产生稳定差异 分化方向的确定往往早于形态差异的出现 细胞生理状态随分化水平提高而变化
细胞连接 Cell junctions 桥粒 desmosomes
紧密连接 tight junctions
间隙连接 gap junctions
动物组织 上皮组织 epithelial tissue 结缔组织 connective tissue 肌肉组织 muscular tissue 神经组织 nervous tissue
上皮组织 细胞排列紧密, 为紧密连接, 细胞间质很少 排列方式有单层和多层 细胞形状为柱状 扁平状 大多数细胞具有极性, 可分为游离面和基底面 ; 含有丰富的神经末稍 ; 无毛细血管分布 上皮细胞覆盖在动物体表和体内消化管, 以及各种管腔的内表面 上皮细胞的功能是保护 感觉 分泌 排泄和吸收
单层扁平上皮 (simple squamous epithelium) 分布于心脏 血管 淋巴管等内表面上的单层扁平上皮称内皮 (endothelium), 其表面光滑, 可减少血液和淋巴液流动时的阻力 ; 分布于胸腔 腹腔 内脏外表面以及胸膜 腹膜和心包膜表面的单层扁平上皮称间皮 (mesothelium), 利于内脏器官的活动
单层立方上皮 (simple cuboidal epithelium) 由一层长 宽 高相近的细胞组成
单层柱状上皮 (simple columnar epithelium) 由一层棱柱状细胞紧密排列组成, 有少量杯状细胞夹在其中
假复层柱状纤毛上皮 (pseudostratified ciliated columar epithelium) 由高低不同的柱状细胞 梭形细胞和锥形细胞组成, 柱状细胞游离缘有纤毛 纤毛细胞之间常有杯状细胞分布
复层扁平上皮 (stratified squamous epithelium) 表层细胞扁平, 有的细胞角质化 ; 中间层由数层多角形细胞组成 ; 基层细胞呈矮柱状, 体积较小, 有较强的增殖能力
变移上皮 (transitional epithelium 细胞层数和形态随器官的功能状态而变动, 表层细胞体积较大, 覆盖于数个深层细胞表面, 称盖细胞
上皮细胞的特化结构 微绒毛 (microvilli): 在小肠柱状上皮细胞游离面有一层排列整齐 密集的纵纹样结构, 称纹状缘 (straited border); 在肾的近端小管上皮细胞游离面有排列不规则的纵纹状结构, 称刷状缘 (bruch border) 电镜下, 纹状缘和刷状缘均是细胞顶部胞质和胞膜共同形成的排列整齐的指状突起, 称微绒毛. 微绒毛内有许多纵向排列的微丝
纤毛 (cilia) 某些上皮细胞游离面细胞膜和细胞质向外突出, 形成比微绒毛粗而长的突起称纤毛 纤毛内有一对纵行的中央管和 9 对周围微管
基膜 (basement membrane) 位于上皮细胞基底面的薄膜, 与结缔组织相连, 电镜下由基板和网板两层结构组成
腺上皮 (glandular epithelium) 由具有分泌功能的细胞组成的上皮组织, 细胞多排列成索状 团块状 泡状 以腺上皮为主要成分组成的器官称腺 (gland)
内分泌腺 endocrine gland 细胞多群集呈索状 网状, 其分泌物称激素 (hormone), 直接进入细胞周围丰富的毛细血管或毛细淋巴管内, 由血液或淋巴带到靶细胞
细胞呈单个散在分布, 例如杯状细胞 (goblet cell) 单细胞外分泌腺
根据外分泌腺的腺泡形态, 可分为管状腺 泡状腺 管状腺可再分为单管状腺 分枝管状腺和复管状腺 泡状腺亦可再分为单泡状腺和复管泡状腺 多细胞外分泌腺
全浆分泌 (holocrine): 分泌物逐渐充满胞质内, 导致细胞崩解, 分泌物与破碎的细胞一起排出 顶浆分泌 (apocrine): 仅细胞游离端破裂, 部分细胞质和分泌物一起排出, 损伤的部位由未被损伤的细胞补充 局浆分泌 (merocrine): 以胞吐的方式排出分泌物, 并不损伤细胞结构的完整性 腺细胞的分泌方式
感觉上皮 sensory epithelium 又称神经上皮 (neuroepithelium), 是具有特殊感觉功能的特化的上皮 上皮游离端往往有纤毛, 另一端与感觉神经纤维相连 它们分布在舌 鼻 眼 耳等感觉器官内, 具有味觉 视觉和听觉等功能
生殖上皮 睾丸和卵巢中的精细胞和卵细胞是特化的上皮细胞
结缔组织 (connective tissue) 分布最广 形态结构最多样化的一大类组织 细胞种类多 数量较少, 细胞间质多 结缔组织均起源于胚胎早期的结缔组织 - - 间充质 (mesenchyme)
结缔组织种类 疏松结缔组织 loose connective tissue 致密结缔组织 dense connective tissue 弹性结缔组织 elastic connective tissue 网状结缔组织 reticular connective tissue 脂肪组织 adipose tissue 血组织 haemal tissue 软骨 cartilage 硬骨 bone
疏松结缔组织 (loose connective tissue) 是柔软而富于弹性和韧性的结缔组织, 肉眼观察时, 呈白色网泡状或蜂窝状, 故又称蜂窝组织 (arelar), 由细胞 纤维和基质组成
致密结缔组织 (dense connective) 由大量的纤维和少量的细胞组成, 基质含量少 其中纤维排列方向不规则, 互相交织的称不规则致密结缔组织 dense irregular connective tissue; 纤维排列十分规则的为规则致密结缔组织 dense regular connective tissue
网状组织 (reticular connective tissue 主要分布于骨髓 淋巴结 脾脏等处, 由网状细胞和网状纤维组成, 基质是组织液或淋巴液 网状细胞呈星形, 相邻细胞突起吻合成网状 网状纤维纤细, 有分枝, 互相交织成网状 网状组织主要是构成了淋巴组织的支架 Lymph node
由大量的脂肪细胞聚集而成, 在成群的脂肪细胞之间有疏松结缔组织将其分隔成若干小叶 脂肪组织 (adipose tissue)
软骨组织 (cartilage tissue) 简称软骨, 坚韧而具有弹性 由软骨细胞和细胞间质构成
软骨类型 透明软骨 (hyaline cartilage): 外观似半透明的玻璃, 基质内含纤细的胶原纤维, 由于其折光率与基质相似, 故在一般切片上看不到纤维成分 纤维软骨 (fibrous cartilage): 间质中含有大量平行排列的胶原纤维束, 软骨细胞成行排列于纤维束之间 弹性软骨 (elastic cartilage): 间质内含有大量交织成网的弹性纤维, 将软骨细胞分散隔离
骨组织 (osseous tissue) 由骨细胞和细胞间质构成, 间质内有大量的钙盐沉淀, 称骨质 根据其形态结构不同可分为松质骨和密质骨
骨单位 osteon 外环骨板 (external circumferential lamella): 与长骨表面平行, 沿着骨外膜深层, 呈环状排列的数层骨板, 骨板间有骨陷窝. 骨膜上的小血管 神经纤维等通过与骨长轴相交通的佛克曼氏管 (Volkmann's canal) 穿入外 内环骨板, 并与纵向穿行的哈氏管相交通 哈氏系统 (Haversion's system): 位于内 外环骨板之间, 沿着骨干纵向排列, 中央有一中央管 (central canal), 是血管和神经的通道, 周围由数层以至十几层同心圆排列的圆形骨板环绕 骨间板 (interstitial lamella): 位于哈氏系统之间, 形状不规则的骨板 内环骨板 (internal circumferential lamella): 位于骨髓腔内面骨内膜深层的环形骨板
血液组织 (haemal tissue) 是液态结缔组织, 由血浆和有形成分 ( 血细胞和血小板 ) 组成 大多数哺乳动物的血液约占体重的 7-8%
肌肉组织 平滑肌 smooth muscle 横纹肌 striated muscle/ 骨骼肌 skeletal muscle 心肌 cardiac muscle
平滑肌 分布在各脏器壁, 分别呈单个分散 小束 层状分布 平滑肌层或肌束之间有结缔组织, 其中含有血管 淋巴管和神经纤维 细胞长梭形, 细胞核呈长椭圆形, 位于细胞的中央, 有 1-2 个核仁 肌原纤维细而光滑, 无横纹 反应较慢, 能持久收缩
骨骼肌 (skeletal muscle) 又称随意肌, 分布于躯干和四肢的骨骼上 肌纤维呈长圆柱状, 多核, 肌浆内含有丰富的肌原纤维. 肌原纤维呈细丝状, 与肌纤维的长轴平行排列, 每条肌原纤维上有折光性不同的呈相间排列的明带和暗带 明带中央有一条暗线称 Z 线 ; 暗带中央有一条浅带称 H 带,H 带中央有一条暗深线称 M 线. 相邻两个 Z 线之间的肌原纤维称一个肌节
心肌 (cardiac muscle) 分布于心脏, 构成心房和心室壁的肌层 心肌纤维有不明显的横纹 肌纤维呈短柱状, 常有分枝与相邻的肌纤维互相吻合, 细胞核一个 位于细胞中央 相邻纤维之间的连接处有染色较深的粗线, 称闰盘 (intercalated disk) 心脏内还有少量特殊的心肌纤维 - 浦肯野纤维 (Purkinje fiber) 它比一般的心肌纤维粗而短, 肌浆丰富, 肌原纤维少, 肌浆网不发达 脊椎动物特有
神经组织 nerve tissue 神经细胞 (nerve cell)/ 神经元 (neuron) : 细胞体 树突 轴突, 是神经系统形态和功能的基本单位, 是高度分化的细胞, 具有感受剌激 传导冲动和产生化学信使等功能 神经胶质细胞 (neuroglial cell) 起支持 营养 保护和隔离等作用
神经元的结构 按功能可分为感觉神经元 (sensory neuron) 运动神经元(motorneuron) 和联合神经元 (associated neuron) 根据细胞突起的多少可分为三类 : 假单极神经元 双极神经元 多极神经元 根据细胞体形态的不同, 可将神经元分为锥体细胞 梭形细胞 星形细胞等
神经元之间的接触点, 最常见的突触是轴突末梢在其末端膨大形成小结或小环, 贴附于另一神经元的树突或胞体的表面 突触的形式是多种多样的, 有轴树突触 轴体突触 轴轴突触 树树突触 体树突触等 突触 (synapse)
由不同的组织在一起形成的具有一定形态特征和结构的功能单位, 共同完成一定的生理功能 动物的器官
动物的系统 由若干器官组成, 一起共同完成生命的一项功能 消化 循环 神经 呼吸 排泄 肌肉 骨骼 生殖系统
复习思考题 简述细胞的基本结构 原核细胞和真核细胞的区别 动物细胞和植物细胞的区别 简述不同动物组织的结构和特点