分化与后细胞结构
特化过程始于具有分裂能力的干细胞。随着分化的进行,细胞获得特定的细胞器、内含物或突起,同时失去不必要的结构,并常常丧失分裂能力。其结果是形成成熟的特化细胞,或者是形成后细胞结构和超细胞结构。
后细胞结构源自普通细胞,但在发育过程中完全失去了细胞核,且通常也失去了细胞器。重要的是,这并非破坏碎片,而是完美适应特定功能的结构。它们均被质膜包被。
在人体中,这些结构包括毛发、指甲、表皮角质层细胞(角质细胞),以及血液成分——红细胞和血小板。在血涂片中,红细胞呈中央有特征性透亮区的圆盘状。这种形态是由双凹圆盘状决定的:中央结构比周边薄,从而在显微镜检查时改变了光透射。
超细胞结构:合胞体与多核体
组织的超细胞组织水平表现为整合细胞物质的结构。
合胞体是一个统一的细胞质空间,被共同的质膜包被,并包含数个甚至许多个细胞核。合胞体最常通过独立细胞的融合形成。经典例子包括:骨骼肌肌纤维、骨组织的破骨细胞以及胎盘滋养层的外层。有时,多核性是由于不完全分裂引起的,即细胞核分裂了,而细胞质没有分裂。在骨骼肌肌纤维中(例如在舌的纵切面上),多个拉长的细胞核被挤压到周边,直接位于质膜下方,而肌纤维本身呈具有横纹的拉长形态。
多核体的形成方式则不同。它是不完全分裂(胞质分裂不全)所产生的细胞集合。细胞核分裂了,但细胞并未完全分离,而是通过细胞质桥保持连接。在人体中,生殖细胞的前体就是这样排列的:胚胎中的卵原细胞和男性的精原细胞。
历史背景:过去,心肌、神经组织和网状组织曾被错误地归类为多核体。如今已证实,心肌细胞和神经元接触非常紧密,但它们是独立的单位,没有真正的细胞质桥。
细胞间质
组织学细胞学说假定细胞间质是细胞活动的产物。化学前体在细胞内合成,通过胞吐释放到细胞外空间,并在那里发生最终组装(聚合)。
细胞间质由纤维、无定形基质和复杂结构(基底膜和弹性膜、骨板)组成。在结缔组织中,它的体积超过细胞,而在上皮组织和神经组织中几乎不存在。
显微切片中的基质形态:
- 皮肤真皮网状层:以胶原纤维为主。它们形成粗大、紧密相贴、方向各异的纤维束。用伊红染色时呈嗜酸性(染成粉红色)。
- 透明软骨:细胞间质占据主要体积,但看起来是同质的(无结构的)。细小的胶原原纤维被丰富的无定形基质掩盖,在标准染色下无法区分。
显微切片中的细胞形态
细胞形态极具可变性:从球形和多边形到梭形和星形。在细胞学中,上皮细胞的形状根据其高度与宽度的比例来确定:
- 扁平细胞:高度明显小于宽度。
- 立方细胞:高度和宽度大致相等。
- 柱状细胞(高柱状):高度超过宽度。
形状的多样性在肾脏显微切片中清晰可见。在一些小管中可以看到具有圆形细胞核的立方细胞,而在另一些小管中可以看到狭窄而高的柱状细胞,其圆形细胞核向基底部偏移(远离管腔),而细小的小管则由扁平上皮衬附。
涂片上的血细胞(罗曼诺夫斯基染色)表现出其他特征。中性粒细胞呈球形,其细胞核呈分叶状(分成由细桥连接的部分),细胞浆中可见粉紫色特异性颗粒。
突起细胞以神经元为典型代表。在用硝酸银染色的制片中,可以清晰观察到具有中心定位细胞核的圆形胞体以及从其伸出的众多分支突起。
简述:主题相关问答
红细胞具有哪些细胞器?
成熟的人类红细胞不含任何细胞内细胞器。电子显微镜检查证实其完全没有线粒体、内质网、核糖体和核器;圆盘细胞的细胞质中仅存在细胞骨架成分。摆脱细胞器的过程发生在血细胞分化的最终阶段,此时幼稚阶段(网织红细胞)最终失去网状嗜碱性物质。
结缔组织的细胞间质包含哪些类型的纤维?
结缔组织的细胞间质包含以下类型的纤维:
- 胶原纤维;
- 弹性纤维;
- 网状纤维。
除了纤维外,结缔组织的细胞间质还包括作为非纤维成分的基本无定形基质。
在细胞间质形成过程中,胞吐过程是如何发生的?
在细胞间质形成过程中,化学前体在细胞内合成,然后通过胞吐作用释放到细胞外空间。胞吐是将物质(包括细胞外基质蛋白)排出细胞进入血液或细胞间质的过程;在大多数情况下,它受细胞质中钙离子浓度变化的调节。细胞间质成分的最终组装发生在细胞外。
合胞体是“融合”(一个共同细胞质大海中的多个细胞核)。多核体是“网络”(细胞保持独立,但通过细胞质桥相互连接)。
课堂与考试常见问题
为什么红细胞不被认为是真正的细胞?
在组织学中,成熟的红细胞被归类为后细胞结构,因为它们通过完全失去细胞核和绝大多数细胞器,适应了气体运输。
合胞体与多核体的主要形态学区别是什么?
合胞体被单一质膜包被,并在共同细胞质中包含多个细胞核。多核体由独立的细胞组成,这些细胞保持各自的边界,但通过细胞质桥相连。
心肌(心脏肌肉)属于多核体吗?
不是。虽然心肌细胞为了同步收缩而紧密接触,但它们之间没有真正的细胞质桥,因此心肌不是多核体。
该主题的其他拓展内容
- 神经细胞(神经元)突起形成与分支的机制
- 破骨细胞与胎盘滋养层外层的形态学
- 中性粒细胞的特异性颗粒
- 细胞外空间中细胞间质的聚合过程
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