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电镜--细胞的超微结构及功能

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。

细胞的超微结构-电子显微镜下的细胞

细胞的超微结构-电子显微镜下的细胞
细胞超微结构与疾病关系的研究
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。

细胞核超微结构(3)

细胞核超微结构(3)

2020/3/8
三金工作室制作
1、微管的形态结构
微管呈平直或弯曲状。其外经约为21~ 27纳米,平均约25纳米,管壁平均厚度为 5纳米,其长度变化不定,约几个微米。
电镜下:微管壁是由13根直径为5纳米的细 丝排列而成,这些丝又是由直径5纳米的管 蛋白分子串成念珠状而构成。
2020/3/8
三金工作室制作
2020/3/8
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1、糖原:是供给细胞能量的一种成分。它的 含量随生理和病理状态而变,如肝细胞内的 糖原,在吃食后数量增加,饥饿时则减少。
光镜下:用胭脂红或PAS染色,多呈块状或细 粒状。
电镜下:糖原颗粒无界膜包绕,电子密度比较 高,普遍存在于各种细胞中,其中以肝细胞 和肌细胞内最为丰富。
2020/3/8
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a、自溶酶体: 由初级溶酶体和自 嗜体融合而成。内 含衰老或损坏的细 胞器,如线粒体、 内质网、核糖体等。
2020/3/8
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b、异溶酶体:是初级溶酶体和异嗜体融 合而成。内含外源性异物,如细菌、衰 老坏死的细胞碎片几残断的纤维等。
2020/3/8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三金工作室制作
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脂滴是细胞的能源和合成细胞内某些物 质的原料,但在一些病理情况下,如在肝 细胞和心肌细胞内脂滴可大量堆积,形成 脂肪性变,另外脂滴有时也可以出现在线 粒体、高尔基体、内质网、及溶酶体内。
2020/3/8
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脂滴
2020/3/8
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色素颗粒:一般分为三种:黑色素、脂褐 素、含铁血黄素
三联管存在于中心体和基体中,由A、B、 C三组微管组成。
2020/3/8

电镜--细胞的超微结构及功能

电镜--细胞的超微结构及功能
鞭毛;短而多的叫纤毛。
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

细胞超微结构及电子显微镜技术

细胞超微结构及电子显微镜技术

细胞超微结构及电子显微镜技术第一章绪论第二章电镜的工作原理及基本结构第三章标本制备方法第四章细胞超微结构及基本病变第五章肿瘤超微结构第一章绪论细胞超微结构是细胞生物学研究的一个组成部分,研究手段是采用电子显微镜技术观察细胞、亚细胞形态结构及其变化规律超微病理学--从细胞、亚细胞的形态结构上阐明疾病的发生、发展及转归规律,从而形成了超微结构病理学(ultrastructural pathology),简称超微病理学。

发展Giovanni Morgagni 1682-1771 器官病理学Rudolf Virchow 1821-1902 组织病理学Purkinje 1830 切片机Theodor Klebs 1869 石蜡包埋切片Ernst Abbe 1855 光学显微镜20世纪60年代超微病理学/分子病理学德国,M Knoll E Z Ruska 1932 电子显微镜20世纪70年代免疫组织化学20世纪80年代原位杂交病理生物学20世纪90年代PCR技术历史1673-1617年间荷兰Anton van Leeuwenhocklight microscope 细菌肌肉神经血细胞及精子其他结构18世纪纤维解剖镜---光学纤维镜任何显微镜在工作时都需要照明普通光学显微镜所用照明光源或自然光或为灯光—可见光电子显微镜工作时所用光源为电子射束—肉眼不能直接观察的不可见光两类不同显微镜工作原理的根本区别一、超微病理学在疾病研究中的作用有些疾病的病理变化特征并不仅表现于组织水平,而且还表现在细胞及亚细胞水平病因发病机制对细胞内各种细胞器的结构和功能有了深刻的认识超微病理学在疾病研究中的作用广义不仅限于细胞器水平,同时还应涵盖分子水平的内容,既分子病理。

一般意义主要指亚细胞病理学既细胞器病理学。

病因学及发病学美国Blumberg—澳抗—EM----HBsAg Dane颗粒– HBsAg的载体细胞凋亡与肿瘤发生AIDS-HIV细胞器的结构与功能沉积病storage diseaseHBV大球形颗粒(Dane颗粒) 直径42nm小球形颗粒直径22nm管形颗粒直径22nm, 长100-700nm均具有HBsAg的抗原性二、超微病理学在疾病诊断中的作用对横纹肌肉瘤的诊断对黑色素瘤的诊断对内分泌肿瘤的诊断“胺前体摄取和脱羧系统”(amine precursor uptake and decarboxylation system,APUDsystem)。

细胞核超微结构(共142张PPT)

细胞核超微结构(共142张PPT)

2022/10/14
三金工作室制作
a、自溶酶体:由
初级溶酶体和自嗜 体融合而成。内含 衰老或损坏的细胞 器,如线粒体、内 质网、核糖体等。
2022/10/14
三金工作室制作
b、异溶酶体:是初级溶酶体和异嗜体融合 而成。内含外源性异物,如细菌、衰老坏 死的细胞碎片几残断的纤维等。
2022/10/14
(三)、过氧体的来源与更新:目前不是很清
楚,但认为可能来源于滑面内质网、高尔基体 和粗面内质网等。
2022/10/14
三金工作室制作
[中心体(centrosome)中心粒
中心体的结构:中心体为圆筒状小体,直径约 1、 内含外源性异物,如细菌、衰老坏死的细胞碎片几残断的纤维等。
它们的存在与否、含量以及形态,都与细胞的类型和生理状态有关。

2022/10/14
三金工作室制作
2022/10/14
三金工作室制作
初级溶酶体(又称原溶酶体)
是新形成的初级溶酶体,由单位膜包绕,大 小不一,直径约为25~50纳米,在电镜下, 为电子密度较高的致密小体。初级溶酶体内 仅含水解酶,而无作用底物。
2022/10/14
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2022/10/14
2022/10/14
三金工作室制作
1、微管的形态结构
微管呈平直或弯曲状。其外经约为21~27 纳米,平均约25纳米,管壁平均厚度为5纳 米,其长度变化不定,约几个微米。
电镜下:微管壁是由13根直径为5纳米的细丝排列 而成,这些丝又是由直径5纳米的管蛋白分子串 成念珠状而构成。
2022/10/14
三金工作室制作
个螺旋对称体。
2022/10/14
三金工作室制作

细胞超微结构

细胞超微结构
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。
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)。

细胞结构与细胞-PPT

细胞结构与细胞-PPT

微管和微丝
微管:秋水仙素和紫杉醇 微丝:细胞松弛素和鬼笔环肽
3、2、10 细胞壁包被着植物 细胞
细胞壁就是包围在原生质体外面得具有一定硬 度和弹性得薄层,由原生质体分泌得物质构成, 属于非生活得部分。
细胞壁对细胞起保护、支持得作用,使细胞保 持一定得形状和相对稳定得外在环境。细胞壁 本身结构疏松,外界物质可通过细胞壁进入细 胞中。
胞间层
黄麻拔下后要放在水里浸泡,叫“沤麻”,就 就是利用细菌产生得果胶酶将纤维细胞间得 果胶质溶解成分离得纤维细胞。
初生壁(primary wall)
细胞生长过程中,原生质体分泌出纤维素、 半纤维素、果胶质附加在中层得两侧,构成 初生壁。
初生壁薄,厚1-3μm,富有弹性,可塑空间大, 适应细胞生长时体积得增大。
➢ 细胞壁 ➢ 叶绿体 ➢液 泡
植物细胞特有得
➢ 中心体 --- 动物细胞特有得(某些 低等植物也含有)
3、2 真核细胞得结构
➢ 细胞核就是真核细胞得控制中心 ➢ 内质网与核糖体 ➢ 高尔基体 ➢ 溶酶体起消化作用 ➢ 液泡有多种功能 ➢ 线粒体和质体 ➢ 微体 ➢ 细胞骨架
3、2、1 细胞核就是真核细胞得控 制中心
核被膜 核孔复合体
核被膜
• 核被膜由两层膜组成。 • 外膜:面向胞质,表面附有核糖体颗粒,与内
质网相连 • 内膜:面向核质,表面无核糖体颗粒,有核纤
层得结合位点 • 两层膜之间为宽约10~50nm得核周腔。
核被膜
核孔
外膜 内膜
核孔复合体
染色质和染色体
• 染色质 (chromatin) 间期细胞内由 DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA 组成得线性复合结构
细胞得发现
❖ 1665年,英国人罗伯特•胡克用她自制得 显微镜观察切成薄片得软木,发现软木就 是由紧密排列得蜂窝状小室所组成。她 把这些小室定名为“细胞”(cell)。
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2020/4/9
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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。
2020/4/9
2020/4/9
三金工作室制作
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!
2020/4/9
三金工作室制作
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
2020/4/9
三金工作室制作
[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。
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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)。
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。
2020/4/9
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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。
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)
2020/4/9
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[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。
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。
[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)。
2020/4/9
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2020/4/9
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2020/4/9
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2020/4/9
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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
2020/4/9
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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”。
2020/4/9
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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。
2020/4/9
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2020/4/9
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2020/4/9
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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。
2020/4/9
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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
2020/4/9
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2020/4/9
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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。
2020/4/9
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2、细胞外衣的功能
细胞超微结构(1)
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。
2020/4/9
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2、主要成分:多种蛋白,主要是动力蛋白和微 管蛋白等
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。
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。
2020/4/9
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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
胞质基质
核相结构:核仁、染色质(染色体)、核基质
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