电镜--细胞的超微结构及功能
内质网病变的超微结构观察
内质网病变的超微结构观察徐娇等摘要：电镜技术的应用使人们对细胞的超微结构有了更深入的了解。
各种细胞器的结构以及其病理状况时发生的改变为人们判断疾病的发生提供了直观科学的依据。
本文主要概述了投射电镜观察下内质网的各种超微病理变化。
关键词：电镜；内质网；病理变化20世纪30年代，德国的RUSKA第一次发现了电子显微镜，随后利用刚刚形成的电子显微镜技术第一次看到了烟草花叶病毒[1]。
随着电子显微镜技术的不断完善和发展，电镜的应用使人们对细胞的研究逐步深入到亚细胞结构，各种细胞器的结构也不断被人们认知。
同时，在医学科研和诊断疾病中做出了重要贡献。
例如，Gyorkey[2]等在2000例肿瘤诊断中8%要靠电镜帮助诊断。
Kuzela[3]等对49例肿瘤的诊断结果分析，11例电镜可进一步提供明确的诊断，占22%，纠正6%的错误诊断，确诊率28%。
国内周晓军[4]报道223例肿瘤电镜诊断，电镜确诊135例，占60%，纠正原病例诊断11例，占5%。
有诊断价值者占65%。
有由此可见，电镜技术在诊断疾病中的应用价值。
电镜分为扫描电镜和投射电镜。
由于其分辨率高，放大倍数大，而且使用较为方便，电镜已经成为研究细胞微观结构最有效的方法之一[5]。
本文所的总结的内质网超微结构变化主要通过投射电镜来观察。
1 内质网的超微结构及生理功能内质网（endoplasmic reticulum），ERKR. Porter、A. Claude 和EF. Fullam等人于1945年发现，是细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管状的腔，彼此相通形成一个隔离于细胞基质的管道系统，为细胞中的重要细胞器。
它实际上是一个连续的膜囊和膜管网，可分为粗面内质网（RER，Rough Endoplasmic Reticulum）和滑面内质网（SER，Smooth Endoplasmic Reticulum）两大部分。
粗面内质网上附着有大量核糖体，合成膜蛋白和分泌蛋白；滑面内质网上无核糖体。
心肌细胞透射电镜结构
心肌细胞透射电镜结构引言心肌细胞是构成心脏组织的基本单位，它们通过收缩和舒张来推动血液在体内循环。
了解心肌细胞的结构对于理解心脏的功能以及相关疾病的发生和治疗具有重要意义。
透射电镜是一种高分辨率显微镜，能够提供关于细胞超微结构的详细信息。
本文将深入探讨心肌细胞透射电镜结构。
心肌细胞概述心肌细胞是一种特殊类型的肌肉细胞，具有收缩能力。
它们呈长条形，并排列成纵横交错的网状结构，形成了心脏的收缩层。
心肌细胞外部结构肌节膜心肌细胞外部被一层称为肌节膜（sarcolemma）的质膜所包裹。
肌节膜具有高度可塑性，可以通过改变其通透性来调节离子和物质的进出。
横纹在透射电镜下观察，心肌细胞表面呈现出一系列明暗相间的横纹。
这些横纹由于心肌细胞内部排列有规律的肌丝结构所致。
心肌细胞内部结构肌原纤维心肌细胞内含有大量的肌原纤维。
肌原纤维是由许多重复单元组成的，每个单元称为肌节（sarcomere）。
肌节是心肌收缩和舒张的基本单位。
肌丝在透射电镜下观察，可以看到心肌细胞中排列着两种类型的肌丝：厚丝和薄丝。
厚丝由肌球蛋白（myosin）分子组成，而薄丝则由肌凝蛋白（actin）和其他辅助蛋白组成。
肌节线在每个肌节中，厚丝和薄丝之间存在着一系列称为肌节线（Z线）的结构。
肌节线起到支撑和定位厚丝和薄丝的作用。
肌球蛋白桥在透射电镜下观察，可以看到肌节中厚丝和薄丝之间存在着一系列称为肌球蛋白桥（crossbridge）的结构。
肌球蛋白桥是由肌球蛋白分子的头部和尾部组成的，它们能够与薄丝上的肌凝蛋白结合，从而实现心肌细胞的收缩。
肌线体心肌细胞内还存在着一种称为肌线体（sarcoplasmic reticulum）的结构。
肌线体是一种特殊的内质网，其中储存有钙离子。
钙离子在心肌细胞收缩过程中起到重要作用，它能够触发肌丝之间的相互滑动。
结论通过透射电镜观察心肌细胞结构，我们可以看到心肌细胞具有复杂而精致的超微结构。
了解这些结构对于理解心脏功能以及相关疾病具有重要意义。
电镜-图象分析
8．重视样品制备技术的精益求精。 9．可采用“普遍取样在先、分别选择在后”
的方法。即在大多数或全部尸活检标本术中 取材固定，待冰冻或石蜡切片观察后再作取 舍。
（二）肿瘤细胞电镜结构的一般特 征
1．多形性 不规则、数量增多、呈现核仁边集，一般认为核仁/
合成核蛋白体和核糖 核酸的场所。
核仁一般形态 图1 G颗粒部 F
纤维部 C无定性 部 ↑核基质伸入 核仁 图2 G颗粒部 F 纤维部 C无定性 部
核仁边集 代谢旺盛的细胞，核仁多，较大，靠近核膜分布 新生细胞、胚胎细胞、恶性肿瘤细胞。
细胞受刺激或代谢活跃 的表现
肿瘤、病毒、药物作用、 激素刺激等。也见正常 组织。
L 血管腔， 内皮细胞 质膜三层结构清晰
示小肠上皮细胞 间的细胞连接
图1、2 T紧密 连接 I中间连 接 D桥粒
G缝管连
接 F相嵌连接M微绒毛源自示桥粒、半桥粒、 自身桥粒
图1桥粒
P附
着板 F微丝 D
中间丝
图2半桥粒（↑） B基膜 E细胞质 D真皮（结缔组织）
图3 人胚羊膜细 胞内的自身桥粒
核比值超过0.25是恶性的一个标准。 2．去分化（低分化性） 3．S期细胞特征 4．分化混乱（双向性或多相性分化） 5．代谢不稳定 6．侵润 7、 其它
致谢
示多聚核蛋白体及单核 蛋白体
图1 ↑多聚核蛋白体
图2 众多单核蛋白体 （↑）
图3 ↑单核蛋白体 C 染色体
内 质 网 池 中 Russell´s body （ 取 自 ： 浆 细 胞 ）
图2 红白血病骨髓巨 噬细胞巨线粒体
管状嵴的线粒体
图1 嵴呈管状的线 粒体
电镜--细胞的超微结构及功能
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
高一生物必修1实验题汇总
高一生物必修1实验题汇总本文档总结了高一生物必修1教材中的实验题，帮助学生更好地复和掌握实验内容。
实验1：用增菌环对接菌落计数法测定细菌的形态实验目的：通过增菌环对接菌落计数法，测定细菌的形态。
实验步骤：1. 准备所需试剂和设备。
2. 将接种环沾取细菌液进行培养。
3. 将含有细菌的培养基平板进行拓菌。
4. 使用菌落计数器进行计数和记录。
实验结果：根据菌落的数量和形态，分析并得出细菌的形态特征。
实验2：用电镜观察细胞的超微结构实验目的：通过电镜观察细胞的超微结构，了解细胞的组成和功能。
实验步骤：1. 准备所需试剂和设备。
2. 收集细胞样品。
3. 处理样品，使其适合观察。
4. 使用电镜观察和拍摄细胞的超微结构。
实验结果：根据观察到的细胞结构，描述并解释细胞的组成和功能。
实验3：通过显微镜观察细胞的结构实验目的：通过显微镜观察细胞的结构，了解细胞的基本组成。
实验步骤：1. 准备所需试剂和设备。
2. 制备细胞样品。
3. 使用显微镜观察细胞的结构。
4. 记录和绘制观察到的细胞结构。
实验结果：根据观察到的细胞结构，描述并解释细胞的基本组成。
实验4：酵母发酵和呼吸实验实验目的：通过酵母发酵和呼吸实验，了解生物的能量转化过程。
实验步骤：1. 准备所需试剂和设备。
2. 分别进行酵母发酵和呼吸实验。
3. 观察实验过程中的变化。
4. 记录数据并进行分析。
实验结果：根据实验数据，描述并解释酵母发酵和呼吸的过程及相关能量转化。
实验5：观察DNA的萃取和电泳实验实验目的：通过观察DNA的萃取和电泳实验，了解DNA的结构和分离技术。
实验步骤：1. 准备所需试剂和设备。
2. 萃取DNA样品。
3. 进行电泳实验。
4. 观察电泳结果。
实验结果：根据电泳结果，分析并解释DNA分离的原理及应用价值。
以上是高一生物必修1教材中的实验题汇总，希望对同学们的研究有所帮助。
细胞核超微结构(共142张PPT)
2022/10/14
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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。
2022/10/14
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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。
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
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[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
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2022/10/14
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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
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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
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个螺旋对称体。
2022/10/14
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大鼠小肠粘膜上皮细胞电镜超微结构
文章标题：探秘大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构一、引言在生物学研究领域中，电镜技术被广泛应用于观察细胞的微观结构。
本文将深入探讨大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构，从而帮助我们更深入地理解生物细胞的内部组织和功能。
二、大鼠小肠粘膜上皮细胞的形态特征1. 微绒毛大鼠小肠粘膜上皮细胞的特征之一就是其表面覆盖着许多微绒毛。
这些微绒毛起到增加细胞表面积的作用，有利于吸收和分泌。
2. 紧密连接在电镜下观察，可以看到大鼠小肠粘膜上皮细胞之间存在着紧密连接，这些连接结构有助于维持细胞间的紧密联系，防止物质的渗透和细胞的损伤。
3. 着丝粒和线粒体通过电镜观察，可以清晰地看到大鼠小肠粘膜上皮细胞内部含有大量的着丝粒和线粒体，这些细胞器对于细胞的代谢和能量供应起着重要的作用。
三、大鼠小肠粘膜上皮细胞的功能1. 吸收营养物质大鼠小肠粘膜上皮细胞通过其丰富的微绒毛和线粒体，能够高效地吸收肠腔中的营养物质，为机体提供所需的营养和能量。
2. 分泌消化酶大鼠小肠粘膜上皮细胞还具有分泌消化酶的功能，这些消化酶可以帮助机体更好地消化和吸收食物中的营养成分。
3. 维持肠道屏障功能紧密连接结构的存在可以帮助大鼠小肠粘膜上皮细胞维持肠道屏障功能，防止有害物质的渗透，保护机体免受外界环境的侵害。
四、个人理解与观点通过对大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构进行深入研究，我对细胞的微观结构和功能有了更深入的理解。
细胞作为生物体的基本组成单位，其结构和功能对于整个生物体的生存和发展至关重要。
电镜技术的应用使我们能够更加清晰地观察和理解细胞的微观结构，为生物学研究提供了重要的工具和方法。
总结回顾通过本文的阐述，我们对大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构有了更深入的认识。
通过电镜观察，我们可以清晰地看到细胞的微细结构和功能特征，这些特征对于维持生物体的正常生理功能至关重要。
电镜技术的应用也为细胞学研究提供了重要的工具和方法。
在文章的撰写过程中，我们逐步深入讨论了大鼠小肠粘膜上皮细胞的微观结构、功能特征和意义，希望可以帮助读者更加深入地理解细胞生物学的重要知识点。
电镜技术与细胞超微结构_三个实验报告
实验一载网的认识和样品支持膜的制备一、载网的认识识别铜网的正反面：正面光滑较亮；反面较粗糙，边框较亮，中间较暗。
二、福尔莫瓦支持膜的制备1．在水槽内盛满蒸馏水将已配好的福尔其瓦溶液倒入立式载玻缸或小烧杯中，另将若干新载玻片浸入装有0.02％中性皂液的载玻缸中。
2．取一载玻片，用白绸布擦净，使之光洁，然后手持载玻片一端，插入福尔莫瓦溶液中，再垂直匀速取出，在空气中稍晾片刻，使其形成一层膜。
用刀片在膜的四周各划一条刻痕，对膜哈气后，将载玻片有膜一端成45度角或垂直慢慢压入水中，使膜缓缓地被剥离并漂浮在水面上，取出裁玻片。
3.根据Formvar膜在水面上呈现的干涉色检查膜的厚度，选取厚度均匀的银灰色的膜。
淡黄色的较厚，浅红色的更厚都不能用。
颜色不均匀、有皱纹和尘埃或破损的不能用，弃去。
4. 将清洁的铜网排列在膜上，然后剪取一块比膜的面积稍大的滤纸片与有铜网的膜贴附，随着滤纸的吸湿逐步与膜、铜网阽附好后，边提边向上翻转离开水面，放置在有滤纸的平皿中，干燥后放于干燥器中保存备用。
实验二透射电镜生物样品的制备一、取材：（1）动物样品：用乙醚麻醉小白鼠进行活体解剖，取出所需组织器官放在预冷的载玻片上，立即滴加预冷的3%戊二醛固定液。
用锋利的刀片将组织先切成宽1mm，长3~4mm的小条，再切成1mm3的标准小块（肌肉组织应该保持截面积为1mm2的长条状），用牙签拨入盛有冷的3%戊二醛固定液的小瓶中。
（2）植物样品：从植株上取下试样立即放在预冷的载玻片上，并滴上数滴预冷的3%戊二醛固定液，用锋利刀片切取1mm宽，3~4mm长的小条，然后用牙签轻轻地拨入盛有冷的3%戊二醛固定液的小瓶中（小瓶置于冰盘中以保持0~4℃）, 叶片需盖紧瓶塞后用注射器或置于真空干燥器中抽气，直至样品沉落瓶底。
二、前固定：更换新鲜的3%戊二醛固定液，固定2～5小时或过夜，在0~4℃进行。
三、漂洗：用吸管吸出戊二醛固定液，加入0.1M的磷酸缓冲液漂洗三次，每次15~20分钟。
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线粒体的半自主性
60年代，线粒体基质中分离出DNA (mtDNA)➙具有 独立的遗传体系； 虽能合成蛋白质，但翻译体系都是由核基因编码， 在细胞质中合成后，再定向转运到线粒体； 线粒体的转录和翻译过程完全依赖于细胞核的遗传 装置，即线粒体的半自主性。
细胞色素氧化酶（3）、细胞色素bc1复合体（1）、 ATP酶（4）、核糖体小亚单位（1）。
中间纤维的结构
第七章 病毒的超微结构
病毒是一类非细胞形态的介于生命与非生 命形式之间的物质。 主要特征：
– 个体微小，必须用电镜才能看见； – 仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA，没有 含两种核酸的病毒； – 专营细胞内寄生生活； – 具有受体连结蛋白，与敏感细胞表面的病毒受 体连结，进而感染细胞。
线粒体的超微结构（2）
内膜 （inner membrane）：
– 含100种以上的多肽；
–通透性很低，仅允许不带电荷的小分子物质通 过，大分子和离子需要特殊的转运系统；
–氧化磷酸化的电子传递链位于内膜； –内膜向线粒体基质褶入形成嵴（cristae），扩 大内膜表面积（达5-10倍）；
– 标志酶为细胞色素C氧化酶。
7.流感病毒（丝状有被膜）
谢 谢！
1.病毒的结构
10-30nm之间。 结构简单，由核酸（DNA或RNA）芯和蛋白 质衣壳（capsid）所构成。 衣壳有保护病毒核酸不受酶消化的作用。
核酸和蛋白质的装配形式：
– 二十面体对称 – 螺旋对称 – 复合对称
2.脊髓灰质炎病毒
3.烟草花叶病毒
4.疱疹性口炎病毒
5.人类天花病毒
6.T4噬菌体
微管组织中心：
– 微管进行组装的区域； – 着丝粒、中心体、基体等。
微管的结构
A fluorescently stained image of cultured epithelial cells showing the nucleus (yellow) and microtubules (red)。
微管的功能
支架作用：确定膜性细胞器的位置； 细胞内运输： – 驱动蛋白（kinesin） – 动力蛋白（dyenin），两者均需ATP提供能 量。 形成纺锤体：细胞分裂中牵引染色体到达分裂 极。 形成一些特殊结构，如轴突、纤毛、鞭毛等。
（三）中间纤维(intermediate filament)
由肌动蛋白(actin)组成，直径约7nm； 分为3类：α分布于各种肌肉细胞中，β和γ分 布于肌细胞和非肌细胞中。 微丝、微丝结合蛋白、肌球蛋白（myosin） 三者构成化学机械系统，利用化学能产生机 械运动。 微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和 收缩。
微丝的超微结构
肌肉的组成
肌肉➙肌原纤维➙ 粗肌丝和细肌丝； 细丝主要由肌动蛋 白、原肌球蛋白和 肌钙蛋白组成； 粗丝主要由肌球蛋 白组成。
培养的上皮细胞中的应力纤维（微丝红色、微管绿色）
概 述
细胞骨架（cytoskeleton）：是指真核细胞中 的蛋白纤维网络结构。 胞质骨架：
– 微丝 – 微管 – 中间纤维
广义：还包括核骨架（核纤层）和细胞外基质， 形成贯穿于细胞核、细胞质、细胞外的一体化 网络结构。
（一）微丝 microfilament
(TEM x190,920)
线粒体的功能
细胞能量代谢中心：三羧酸循环，氧化磷酸化和 脂肪酸氧化等重要的能量代谢过程均发生在线粒 体中； 合成ATP： –细胞所需能量的约95%由线粒体以ATP的方式提 供； –糖、脂肪和氨基酸彻底氧化，电子经过一系列 的传递，传至氧分子，逐级释放能量。 合成蛋白质：基质具有一套完整的转录和翻译体 系。
–线粒体有1000多种蛋白质。
线粒体的增殖-已有线粒体的分裂
1 2
3 1. 线粒体分裂 2. 狗心肌细胞线粒体 3. 新生鼠肝细胞线粒
四、溶酶体（lysosome）
溶酶体：单层膜围绕、内含多种酸性水解 酶类的囊泡状细胞器。
具有异质性，标志酶为酸性磷酸酶。 其主要功能是进行细胞内消化。
– 初级溶酶体（primary lysosome）
3.残体
后溶酶体； 已失去酶活性，仅留 未消化的残渣； 可通过外排作用排出 细胞，也可能留在细 胞内逐年增多，如肝 细胞中的脂褐质 。
五、过氧化物酶体 （peroxisome）
又称微体（microbody）； 直径约0.2~1.5um，通常为0.5um； 单层膜围绕而成 ； 共同特点是内含一至多种依赖黄素（flavin） 的氧化酶和过氧化氢酶（标志酶）。
人肝细胞过氧化物酶体
过氧化物酶体的功能
氧化酶将底物氧化后，生成过氧化氢。
RH2+O2→R+H2O2
过氧化氢酶又可以利用过氧化氢，将其它底物 （如醛、醇、酚）氧化。
R′H2+H2O2→R′+2H2O
参与脂肪酸的β氧化； 解毒作用 ：
– 饮入的酒精有1/4是在过氧化物酶体中氧化为乙醛
第六章 细胞骨架
电子显微镜教程
细胞的超微结构及功能
2005.3
三、线粒体 mitochondrion
线粒体的超微结构
可溶性ATP酶 位于线粒体嵴膜
线粒体内外膜的接触点
线粒体的超微结构（1）
通常分布在细胞功能旺盛的区域。
超微结构：分为外膜、内膜、膜间隙和基 质四部分。 外膜 (out membrane)：
–含40%的脂类和60%的蛋白质，具有孔蛋白 （porin）构成的亲水通道，1KD以下的分子可 自由通过。标志酶为单胺氧化酶。
线粒体的超微结构（3）
膜间隙(intermembrane space)：
–内外膜之间的腔隙，腔隙宽约6-8nm。 –标志酶为腺苷酸激酶。
基质（matrix）：
–内膜和嵴包围的空间。 –催化三羧酸循环，脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类 均位于基质中， –标志酶为苹果酸脱氢酶。
Muscle Cell Mitochondrion
– 次级溶酶体（secondary lysosome）
– 残体（residual body）
1.初级溶酶体
•直径约0.2~0.5um，膜厚7.5nm； •含有多种水解酶，但没有活性；
•酸性水解酶，反应的最适PH值为5左右。
2.次级溶酶体
•正在进行或完成消化作用的溶酶体，即消化泡 ； •内含水解酶和相应的底物； •可分为异噬溶酶体和自噬溶酶体，前者消化的物质来自 外源，后者消化的物质来自细胞本身的各种组分。
直径10nm左右，介于微丝和微管之间。 最稳定的细胞骨架成分。 使细胞具有张力和抗剪切力，起支撑作用。 中间丝可分为五种，各由不同蛋白质构成。
角蛋白、结蛋白、胶质原纤维酸性蛋白、 波形纤维蛋白、神经纤丝蛋白 • 具有组织特异性，不同类型细胞含有不同IF。
• 细胞中通常含有一种中间纤维，少数细胞含有2种以上。 • 肿瘤细胞转移后仍保留源细胞的IF。
• A带（暗带）只有粗肌丝。 • I带（明带）：只含细肌丝。 • Z线：I带中央有一色深的线，每一细肌丝一端游离， 一端附于Z在线。
（二）微管（microtubule）
管状结构，直径22~25nm； 微管蛋白二聚体➙原纤维； 13 条原纤维形成微管。
– 微管蛋白二聚体由结构相似的α和β球蛋白构成。