绪论和细胞.ppt

绪 论 Introduction,组织学与胚胎学 Histology and Embryology,绪 论 一、组织学与胚胎学的研究内容 二、组织学与胚胎学在医学中的地位 三、组织学与胚胎学的研究方法 四、组织学与胚胎学学习方法,一、组织学与胚胎学的研究内容,组织学（histology）与胚胎学（embryology）是医学课程中一门基础学科。 组织学： 是借助于显微镜重点研究人体微细结构与功能。 胚胎学： 是重点研究人体结构发育分化程序和生长变化的规律性。,组织学（histology）,研究内容： 人体的组织是由细胞和细胞间质发育分化形成的，而器官系统则又是由几种不同组织发育分化而成。 因此组织学的研究内容包括：细胞、组织和器官系统三部分。,细 胞（cell）,定义： 是人体形态结构的基本单位，是一切生物体新陈代谢、生长发育、繁殖分化的形态学基础。 形态各异、大小不等： 人体具有许多形态各异、大小不同的细胞，参与机体的各种机能活动。 相互调节、相互协同： 各种细胞在机体内相互调节、相互协同，以维持整体的生命活动。,组 织(tissue),组成： 是由一些形态相似、功能相近的细胞和细胞间质所组成。 分类： 由于细胞的特性不同，机体内的组织也相应分为：上皮组织、结缔组织、肌组织、神经组织。,器官和系统(organ and system),形成： 是在胚胎发育的早期由几种不同的组织发育、分化和互相结合所形成。 组织特征： 成体的各器官、系统分别具有其微细结构的组织特征，执行着特定的功能。 如：口腔、食道、胃、肠均由不同的组织发育、分化和结合而成，具有不同的形态结构特点，但却执行着共同的功能消化食物、吸收营养、排除糟粕。,胚胎学(embryology),在医学中称人体胚胎学(human embryology) 研究内容： 生殖细胞、受精与卵裂 植入、三胚层形成与分化 胎膜与胎盘 人体各器官系统的生长与分化 先天性畸形。,二、组织学与胚胎学在医学中的地位,组织学与胚胎学在医学课程中是与基础和临床各学科都有一定联系的。 在基础各学科中，尤其与解剖学、病理学、生理学、生物化学、免疫学均有密切的联系。 在临床各学科中，为妇产科学、男性学、生殖工程学、儿科学等临床学科提供了必要的基础知识，也是计划生育与优生学赖以发展的学科之一。 在近代生物学和基础医学的迅速发展，各学科的内容互相渗透、互相推动、紧密相关。,三、组织学与胚胎学的研究方法,组织学与胚胎学研究主要涉及两方面：即显微镜和标本。 显微镜包括： 光学显微镜（light microscopy，LM）：又称光镜。 最高分辨率为0.2m，放大倍数约为1000倍； 电子显微镜（electron microscopy，EM）：又称电镜。 最高分辨率为0.2nm，放大倍数几万倍到几十万倍。 比光镜高1000倍。因此电镜能观察到细胞的更微细结构。 计量单位： 光镜与电镜下进行观察，常用计量单位之间关系：1m(微米)10-3mm(毫米)；1nm(纳米)10-3 m(微米)。,光学显微镜 激光共聚焦扫描显微镜 电子显微镜 其他技术,(一)光学显微镜技术,应用普通光学显微镜观察组织标本(切片)是最常用的方法。,光学显微镜,标本的制作： 组织学标本制作比较复杂，基本包括以下几个步骤：取材、固定、脱水、包埋、切片、染色等。 取材、固定： 为使所获材料的形态结构接近活体状态，故取材要迅速，得到的材料应及时用固定液（fixative） 固定（fixation）。 常用固定液为甲醛、乙醇等，它们可以使蛋白质迅速凝固，防止其分解和变性。,脱水、包埋、切片： 为使组织与包埋剂相融合，所获材料需经乙醇或丙酮脱水； 为便于将材料切成薄片，需将其包埋在石蜡或火棉胶内，然后再用切片机将其切成厚约510m的薄片。,染色：切片需经染色后方可在显微镜下观察。,苏木精（hematoxylin）、伊红（eosin）染色（简称 HE）： 苏木精：是蓝色的碱性染料，可将细胞核和细胞内的某些 物质染成蓝紫色； 伊 红：是红色的酸性染料，可将细胞质染成粉红色。,基本概念： 对碱性染料亲和力强的称为嗜碱性(basophilia)； 对酸性染料亲和力强的称为嗜酸性(acidophilia)； 对两种染料亲和力都不强称中性(neutrophilia)。,（二）共聚焦激光扫描显微镜,共聚焦激光扫描显微镜（confocal laser scanning microscope，CLSM）是20世纪80年代初研制成功的一种高光敏度、高分辨率的新型生物学仪器。,结构组成： 激光光源 共聚焦成像扫描系统 电子光学系统 微机图像分析系统 外接探测器 彩色显示器 照相装置,（三）电子显微镜技术,根据分辨率、放大倍数以及功能等不同可分为两种： 透射电子显微镜，又称透射电镜或电镜； 扫描电子显微镜，又称扫描电镜。,透射电子显微镜（transmission electron microscope）,透射电镜观察的组织须用戍二醛或锇酸固定，树脂包埋，切厚5080nm超薄切片，经铅盐等重金属盐染色后镜下观察。 电镜下所见结构称超微结构（ultrastructure）。 超微结构被金属所染部位，在荧光屏上显得暗，图象较黑，称为电子密度高；反之则称为电子密度低。,被检结构与重金属盐相结合的称正染色；被检结构本身不与重金属盐结合，而其周围着重金属盐的称负染色。一般染色都是正染色。,扫描电子显微镜技术（scanning electron microscope）,扫描电子显微镜技术要观察的组织不需制成切片。,固定后的标本，在其表面喷镀金，在荧光屏上即可显示细胞或组织表面的立体结构，如细胞表面的突起、微绒毛、纤毛等。,（四）其他技术,冷冻切片技术 冷冻蚀刻复型术 组织化学技术 免疫组织化学技术 原位杂交技术 体外培养技术 其他标本制作技术,冷冻切片技术,为避免细胞、组织内的某些物质不被固定液所破坏，又要使组织变硬，便于将其切成薄片，同时又要快速得到切片，可将获取的新鲜组织立即投入液氮(-196)内快速冻结，然后用恒冷箱切片机（cryostat）制成冷冻切片（frozen section）。,冷冻切片技术（frozen section method）制片迅速，细胞内酶活性保存较好，常用于酶组织化学染色。,冷冻蚀刻复型术,该技术包括冷冻、断裂、镀铂、分离复制面等主要步骤。 冷冻蚀刻术既可以看到细胞膜外表面，又可见细胞膜的内表面，也可探测细胞膜断面的结构。,冷冻蚀刻复型术 (freeze etch replica) ：,组织化学技术,组织化学（histochemistry）方法： 是利用化学试剂与组织细胞内的某些物质呈现化学反应，在局部形成有色沉淀物，通过显微镜观察而对组织细胞内的化学成分进行定位、定性和定量的研究。 如过碘酸希夫反应，简称PAS(period acid Schiff reaction)。,该方法是显示细胞内糖原或多糖的一种方法，其化学反应的基本过程是通过过碘酸的氧化作用，使多糖释放出醛基，醛基与无色硷性品红结合反应，于多糖存在的部位形成紫红色沉淀物，从而证明细胞内含有糖原或粘多糖成分。,免疫组织化学技术,免疫组织化学（immunohistochemistry）是利用抗原、抗体特异性结合，检测组织中多肽、蛋白质等物质。,该方法先将蛋白质或多肽作为抗原，注入动物体内，使其产生相应的抗体。 从血清中提取该抗体，并用荧光染料、铁蛋白或辣根过氧化物酶等标记。 用标记抗体处理切片；标记抗体与切片上相应抗原特异性结合。 切片中有标记物呈现的部位，即显示该物质在组织中的分布。,其他组织制片技术,涂片（smear）：血细胞、分离细胞或脱落细胞可直接涂在玻片上； 铺片：机体内的疏松结缔组织可撕成薄片铺在玻片上； 磨片：牙和骨等坚硬组织可磨成薄片； 以上标本再经固定染色后显微镜下观察。,四、组织学与胚胎学学习方法,理论和实验密切联系 形态与机能的结合 断面和立体的关系 动态变化的概念,理论和实验密切联系,组织学与胚胎学是一门以形态结构为主的学科，许多结构不要死记硬背，而是在实习课中通过观察、分析、比较，然后再记忆。这种联系既不会感到枯燥而又能认识深刻。 所以学习时要重视实习课这个重要环节。,形态与机能的结合,形态结构总是与一定的机能密切相关。 神经细胞有细长突起的结构特点，以传递神经冲动； 红细胞含丰富的血红蛋白，则具有结合和携带氧的功能； 腺细胞具有丰富的内质网和发达的高尔基复合体，能合成分泌物。 总之，结构与功能有着密切的联系。,断面和立体的关系,在显微镜下观察的组织切片，所观察到的形态都是结构断面的形态。 一个细胞由于所切的部位不同，在有的断面可见细胞核，在有的断面没有细胞核。 又如身体内许多管状的器官，由于所切方位不同，往往呈完全不同的形态，因此在观察切片上的形态结构时，要考虑断面和立体的关系,动态变化的概念,从受精卵到胎儿娩出，胚胎经过一系列的变化，这种变化是个连续过程。 在学习人体胚胎学时一定要把握住每一过程的变化，包括时间、地点、相互关系，从而建立起动态的概念。,细 胞 （复习）,细胞是人体形态结构、生理功能和生长 发育的基本单位。 细胞大小不同，形态多样：圆形、椭圆 形、长圆柱形、星形、立方形、不规则形 等等，有的细胞还伸出长长的突起。,虽然细胞的体积不同，形态不同，但它们的基本结构都是一样的，除了成熟红细胞以外，都由细胞膜、细胞质和细胞核三大部分构成。,细胞膜 cell membrane 710nm厚（光镜分辨率0.2m） 电镜下，细胞膜可以分为三层：中间一层电 子密度低，比较亮，内外两层电子密度高， 比较暗，把这三层膜合称为单位膜。,细胞膜,脂质双分子层,亲水极,疏水极,液态镶嵌模型,生理功能： Cell membrane 具有保护功能； 物质交换通过细胞膜，单纯扩散、易化扩散、 泵是小分子物质通过细胞膜的方式；而大分 子物质则通过胞吞、胞吐方式进出细胞。在 物质交换过程中，起重要作用的是膜上的蛋 白质。 膜上的蛋白质有的是酶，有的具有受体的性 质，有的有抗原性，都有重要的功能意义。,细胞质 cytoplasm,细胞器organelles：是细胞质的主要成分。 有一定的形态结构，执行一定的功能， 是细胞质内比较固定的成分。包括有： 线粒体、核糖体、内质网、高尔基复合体、 溶酶体、微丝、微管、中心体等。,包含物：是细胞质内的另外一类有形成分， 它的数量不定，随细胞的生理状态不同而 变化，它们有的是营养物质，有的是代谢 产物，如糖原、脂滴、色素等。 基质：无定形物质。,板状嵴线粒体,Mitochondria内有很多酶系，参与细胞内氧化，功能是产生能量 “能源工厂”。功能活跃、耗能多的细胞，线粒体就很丰富。 HE: 嗜酸性,小肠上皮细胞 - 线粒体 铁苏木素染色,由大、小两个亚单位构成。 化学成分是核糖核酸和蛋白质。 功能是合成蛋白质。 HE: 嗜碱性,核糖体 ribosome,多为板层囊状，它的表面附着有核糖体，所以叫RER。 它的功能是合成和运输蛋白质。 HE: 较强的嗜碱性。,粗面内质网 Rough endoplasmic reticulum, RER,膜泡状结构，表面光滑，没有核糖体附着。 功能很复杂：合成类固醇激素；参加脂类代谢;和某些离子转运有关；糖代谢；解毒等多种功能。 HE: 嗜酸性,滑面内质网 smooth endoplasmic reticulum, SER,高尔基复合体 Golgi complex,EM: 是一群扁平囊泡、大泡、小泡三部分组成的。 HE: 为中性 功能： 参加细胞的分泌活动，蛋白质在这里加工、浓缩，加上糖，包上膜，形成分泌颗粒。 另外，初级溶酶体是由高尔基复合体形成的。,溶酶体 lysosome,EM: 膜性小体 HE: 嗜酸性结构 功能：含大量酸性水解酶（酸性磷酸酶）、过氧化物酶等。 它可以消化细胞自身的衰老、损伤的结构。也能消化外来的异物，如细胞吞噬的细菌和其他抗原物质。能释放酶到细胞外起作用（破骨细胞）。,初级溶酶体,次级溶酶体,糖原,肝细胞 糖原 PAS反应,细胞核 nucleus 核由核膜、核液、核仁和染色质组成。,内外双层核膜 核周隙 核孔 核仁（合成RNA) 染色质（DNA + 蛋白质） 常染色质 异染色质,