第一節 細胞與細胞間質(3 / 3)

(1)核膜nuclear membrance在電鏡下核膜由基本平行的內外兩層生物膜組成。兩層膜之間有10-15nm寬的核周隙。外核膜表麵有核糖體附著,並與粗麵內質網相續;核周隙亦與內質網腔相通,核膜也參與蛋白質合成。核膜上有核孔穿通,是核與細胞質之間物質交換的通道。小分子物質以自由擴散的方式通過核孔出入細胞核。而核的蛋白質在細胞質中合成,通過核孔定向輸入細胞核;核中合成的各類RNA,核糖體亞單位需要通過核孔運到細胞質。核活動旺盛的細胞中核孔數目較多,反之較少。如成熟的精子幾乎無核孔;卵母細胞的核孔極其豐富。

(2)核仁nucleolus核仁與其他的細胞器不同,周圍沒有界膜包圍。光鏡下,核仁是細胞間期核中最明顯的圓形結構。電鏡下,核仁由蛋白質、RNA、DNA和少量脂類組成,大多數細胞有1-4個位置不固定的核仁。其數量和大小因細胞種類和功能而異。一般蛋白質合成旺盛和分裂增殖較快的細胞,有較大和較多的核仁,反之核仁很小或缺失。核仁在分裂前期消失,分裂末期又重新出現。核仁的主要功能是細胞內rRNA合成、加工和核糖體亞單位的裝配場所。

(3)染色質chromatin染色質與染色體是同一種物質在細胞不同時期的兩種表現形式。均由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成。DNA是遺傳信息的攜帶者,人體細胞核中有23對染色體,每條染色體的DNA是以螺旋和折疊的方式壓縮起來的,這種壓縮的最初級結構就是核小體。

染色體chromosome當細胞處於分裂期時,染色質中DNA、組蛋白及非組蛋白的雙連結構高度螺旋,折疊成短粗的、便於分離的有長臂和短臂的易於染色的結構,即染色體。

一個體細胞中的全套染色體按照一定的順序排列起來,稱核型。人類體細胞中的23對(46條)染色體,用2n表示。因此,人類是二倍體生物,即每一個體細胞都有兩組同樣的染色體,一組來自母體,一組來自父體。人類的生殖細胞精子和卵子隻有一組染色體,為單倍體,以n表示。人類體細胞的染色體中有22對(44條)男女共有的常染色體autosome;有一對(2條)決定性別的性染色體sex chromosome。核型的表示方法,男性為46,XY;女性為46,XX。

(4)核基質nuclear matrix是核內除核膜、染色質、核仁以外的由纖維蛋白組成的立體網架係統。它是以蛋白質為主要成分,包括酶類、水分和無機鹽等組成的無定形液態物質,是細胞核內那些有形結構的環境。核基質除維持細胞核的有形結構外,還可能參與染色體DNA的有序包裝和構建、DNA的複製和轉錄、基因表達以及核內的一係列生命活動。

(三)細胞的增殖與生長

細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。

1.細胞的增殖 細胞以分裂方式產生新的細胞,用來補充體內衰老和死亡的細胞。多細胞生物可以由一個受精卵,經過細胞的分裂和分化,最終發育成一個新的多細胞個體。通過細胞分裂,將複製的遺傳物質,均等地分配到兩個子細胞中去。可見,子細胞獲得和母體細胞相同的遺傳物質的過程,是細胞生命活動的重要體現。

細胞分裂cell division高等生物的細胞分裂分為無絲分裂、有絲分裂、減數分裂。無絲分裂amitosis在人體細胞中少見。

有絲分裂mitosis也稱間接分裂indirect division。是真核細胞的主要增殖方式。包括分裂間期和分裂期。在分裂過程將親代細胞的染色體經過複製後,精確地平均分配到兩個子細胞中去。由於染色體上有遺傳物質,因而在生物的親子代之間保持了遺傳性狀的穩定性。所以,細胞的有絲分裂對於生物的遺傳有重要意義。例如,人卵細胞大約在受精後36小時,受精卵開始有絲分裂,先分裂為2個子細胞,然後分裂4個、8個,以2n個增加。最後,受精卵發展成為一個充滿液體的囊胚,並準備在子宮內膜著床,胚胎形成。整個過程遺傳物質是連續的相對穩定的。

減數分裂meiosis又稱為成熟分裂maturation division是有性生殖個體的生殖細胞在形成過程中所發生的一種特殊的細胞分裂方式。整個分裂過程是染色體複製一次而細胞連續分裂兩次。結果是,新產生的生殖細胞中的染色體數目,比原始的生殖細胞的染色體數目減少一半。例如,人的精原細胞和卵原細胞中各有46條染色體,而經過減數分裂形成的精子和卵細胞中,隻含有23條染色體。經過受精,由受精卵產生的子代個體保證了和親代同樣的染色體數目(46條)。減數分裂的意義是有性生殖的生物種遺傳物質在數量上維持種內穩定。

2.細胞的分化與生長 在胚胎早期時候,細胞的形態和機能相似,隨著細胞數量的增加,由於分工不同,出現了不同形態和機能的細胞。將細胞的這種由一般到特殊,由相同到相異的變化過程叫細胞分化。一般將分化程度低的細胞增值能力較強,而分化程度高的細胞則增值能力較差,甚至喪失增值的能力。

細胞生長表現為細胞體積增大和數量增加。個體的生長發育,組織與器官的再生、修複都是在細胞生長的基礎上發展起來的。

細胞的衰老主要表現在細胞代謝過程中,分解超過合成過程,細胞機能下降或停止。細胞核溶解、變質。衰老導致死亡。

二、細胞間質

細胞間質由細胞產生,是存在於細胞之間的基質和纖維。基質一般為均勻透明的膠狀液體,如血漿和組織液。細胞間質中的基質、細胞質中的基質和細胞核中的基質,三者組成細胞內、外的水路交通係統,擔負著細胞營養物和排泄物的運輸。所以,細胞間質是細胞賴以生活的人體內環境。細胞間質中的纖維fiber分為三類,分別是膠原蛋白組成的抗張強度大,給組織以韌性的膠原纖維;彈性蛋白組成,能被拉長與回縮,給組織以彈性的彈性纖維;膠原蛋白組成的分支吻合連接成網的網狀纖維。