“學習目標”
通過對人體組成的形態學基礎的學習,重點掌握細胞的結構與細胞膜、內膜係統結構特征;掌握組織的概念、分類、分布及骨骼肌纖維的一般結構和神經元、突觸的結構。了解細胞骨架、染色體及骨骼肌纖維的超微結構、神經與神經末梢等結構特點。為學習各係統組織器官的結構知識奠定基礎。
人體是複雜的有機體,依形態分為頭、軀幹和四肢;依結構層次分皮膚、皮下組織、肌肉和骨骼等組織器官;依組成單位分係統、器官、組織和細胞。構成人體的基本單位是細胞。由許多細胞和細胞間質構成人體四大組織;由不同的組織構成器官;由多個器官按一定順序連接起來構成係統。各係統在神經和體液的調節下,組成機體並維持生命活動。
“內容提要”
細胞是有機體形態、結構和功能的基本單位。細胞形態千差萬別,但都具有細胞膜、細胞質和細胞核。細胞膜主要是脂類、蛋白質和糖類構成,總稱為單位膜或生物膜。細胞質又稱胞漿,是由基質、內膜係統、細胞骨架和包含物組成。內膜係統即細胞器總稱。細胞骨架包括微管、微絲和中間纖維。細胞核是由雙層生物膜包圍遺傳物質而形成的細胞活動中心。
“基本內容”
一、細胞cell
細胞是組成有機體一切生命活動的形態、結構和功能的基本單位,其自身又是由許多部分構成的。
(一)細胞的大小與形態
絕大多數細胞都非常微小,超出人的視力極限,觀察細胞必須用顯微鏡。人體最大的細胞為卵細胞直徑約120μm,口腔上皮細胞約75μm,肝細胞約20μm,最小的細胞如神經膠質細胞僅幾個微米。由於結構、功能和所處的環境不同,各類細胞形態千差萬別,有圓形、橢圓形、柱形、方形、多角形、扁形、梭形,星形甚至不定形等。
(二)細胞的結構
除成熟的動物血紅細胞沒有細胞核、細胞器和內膜係統外,其餘細胞都具有細胞膜、細胞質和細胞核三部分。
1.細胞膜cell membrance是包在細胞外麵的一層薄膜,又稱質膜plasma membrane。細胞不僅表麵有膜,且各種細胞器和細胞核都由膜圍繞,將其稱為細胞內膜。質膜和內膜在起源、結構和化學組成等方麵具有相似性,故總稱為單位膜或生物膜biomembrane。
(1)細胞膜構造與特性 在高倍電鏡下細胞膜厚度約為7.5-10nm,呈現平行的三層結構,即電子致密顏色較深的內、外兩層與電子密度較小的透明中間夾層。
細胞膜的化學組成主要是脂類、蛋白質和糖類。根據目前公認的生物膜液態鑲嵌模型fluid mosaic modle,脂類常排列成雙分子層,大多數呈液晶態,故決定了膜的流動性。約70%……80%球形的膜蛋白質以不同深度鑲嵌於雙層類脂中,稱為內在蛋白或跨膜蛋白,其表麵兼具親水性和疏水性的氨基酸基團,前者與類脂的親水極相結合,暴露於細胞膜的內外表麵;後者則包埋於類脂雙層的疏水極區域。約20%……30%的膜蛋白表麵僅有親水性氨基酸基團,附著在細胞膜內、外表麵,稱外在蛋白或外周蛋白。膜蛋白可在細胞膜中側向移動,執行其多樣化的功能。糖類通過共價鍵與膜的某些脂類或蛋白質組成糖脂或糖蛋白。
特點:脂質雙層在結構和功能上都表現出不對稱性和流動性。膜蛋白可進行擺動、伸縮、翻轉和旋轉等運動;脂質和膜蛋白還可進行橫向擴散。
(2)細胞膜功能 生物膜是一個具有特殊結構和功能的選擇性通透膜。生物膜是細胞進行生命活動的重要物質基礎,為細胞提供相對穩定的內環境。對各種膜性結構的化學分析表明,生物膜所具有的各種功能,在很大程度上決定於膜內所含的蛋白質。膜蛋白是膜執行各種功能的物質基礎,可形成膜受體、載體、酶和抗原等。如膜內的通道蛋白,能識別各種物質,在一定條件下有選擇地使其通過;膜表麵的受體是“辨認”和接受細胞生活環境中特異性化學性刺激的蛋白質;種類甚多的膜蛋白質酶,參與生化反應;還有和免疫功能有關膜蛋白以及具有細胞識別功能的寡糖鏈,是由質膜糖蛋白和糖脂伸出,是細胞識別形成的分子基礎,如決定血型的紅細胞表麵抗原,即紅細胞質膜上的糖鞘脂。且不同細胞都有其特有的膜蛋白質,這是決定細胞在功能上特異性的重要因素。總之,細胞膜的主要功能是物質運送、能量轉換、信息識別與傳遞、細胞運動及為多種酶提供結合位點,使酶促反應高效而有序地進行等。
2.細胞質cytoplasm又稱胞漿,是由基質、內膜係統、細胞骨架和包含物組成。
(1)基質ground plasm存在於質膜與核被膜之間的均質狀半透明的原生質稱為細胞基質。由蛋白質、糖、無機鹽和一些吸收物質等組成。其形態隨細胞的機能狀態而變化。基質的主要功能是為細胞器維持其正常結構提供相對穩定的離子環境和完成其功能活動供給所需的一切底物;同時控製基因的表達,與細胞核一起參與細胞的分化;並與蛋白質的合成、選擇性降解、運輸、細胞運動和信號傳遞等生化反應有關。
(2)內膜係統endomembrane system即細胞器organelles,在結構上形成的一個連續的膜體係。因細胞器是細胞中具有可辨認形態及能夠完成特定功能的結構,包括內質網、線粒體、高爾基複合體、溶酶體等。這些結構均由生物膜圍成,且互相分隔形成封閉性區室,各具備一套獨特的酶係,執行專一的生理功能,共同構成了內膜係統。並將細胞質分隔成不同的區域。使細胞內表麵積增加了數十倍,使各種生化反應能夠有條不紊地進行,且細胞代謝能力大為提高。同時內膜係統的各組成結構的大小、形狀及數量隨細胞的不同或同一細胞的不同發育階段和生理狀態而有很大變化。
①線粒體mitochondria在電鏡下線粒體常為杆或橢圓形,具有雙層膜,外膜光滑,外膜與內膜之間有膜間腔;內膜向內折疊形成線粒體脊,脊擴大了內膜麵積。代謝率高,耗能多的細胞,脊多而密集,如心肌細胞。脊之間為脊間腔,充滿線粒體基質,其中含有顆粒、DNA、RNA和多種酶等。脊膜上附著許多有柄小球體,即基粒。基粒中含有ATP合成酶,能利用呼吸鏈產生的能量通過氧化磷酸化合成ATP。細胞生命活動所需能量約95%由線粒體以ATP的方式供給。線粒體不僅是細胞能量代謝中心。並且參與細胞內蛋白質的合成。