【科研干貨】生物樣品超薄切片技術(shù)與電鏡觀察（第三期/共三期）——細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)
一,、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)簡介 細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)是指在光學(xué)顯微鏡無法觀察到的微觀層面上的細(xì)胞結(jié)構(gòu),，主要有“細(xì)胞膜,、線粒體,、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),、核糖體,、糖原,、高爾基復(fù)合體、溶酶體,、中心體、細(xì)胞核,、細(xì)胞骨架”等,。這些超微結(jié)構(gòu)在細(xì)胞代謝、運(yùn)輸和信號傳導(dǎo)等過程能中起著重要作用,。 二,、常見的細(xì)胞超微結(jié)構(gòu) 1、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——細(xì)胞膜 細(xì)胞膜的超微結(jié)構(gòu)組成主要包括磷脂雙分子層,、膜蛋白和糖脂,。磷脂雙分子層是細(xì)胞膜最基本的結(jié)構(gòu)，它由兩層磷脂分子組成,，每層磷脂分子的疏水性頭部朝向內(nèi)部,，親水性尾部朝向外部。這種結(jié)構(gòu)使得細(xì)胞膜具有了半透性,，可以選擇性地通過一些物質(zhì),，從而阻止其他物質(zhì)的進(jìn)出。 2,、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——線粒體 線粒體是一種存在于大多數(shù)細(xì)胞中的由兩層膜包被的細(xì)胞器,，外膜包繞線粒體，內(nèi)膜向內(nèi)腔反復(fù)折疊形成線粒體嵴,。它既是細(xì)胞中制造能量的結(jié)構(gòu),，又是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，被稱為“power house”,。其直徑在0.5—1.0μm左右,。 線粒體的化學(xué)組分主要包括水,、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，此外還含有核酸,、少量的輔酶等小分子,。 3、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜所形成的囊狀,、泡狀和管狀結(jié)構(gòu),，并形成一個連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)，是細(xì)胞中的重要細(xì)胞器,。由于它靠近細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)側(cè),，故稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。其依據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜外表面是否有核糖體附著,，分為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),。 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通常由有分支的小管或小泡結(jié)構(gòu)組成，是細(xì)胞內(nèi)合成脂類物質(zhì)的重要部位,。 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面有大量核糖體附著,，主要功能為合成分泌蛋白，如肽類,、酶類及抗體等,。 4、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——核糖體 核糖體是細(xì)胞中負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)合成的重要細(xì)胞器,，它將mRNA上的遺傳信息轉(zhuǎn)化為具體的蛋白質(zhì)序列,，從而實現(xiàn)生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成和功能發(fā)揮。核糖體形態(tài)為不規(guī)則顆粒狀結(jié)構(gòu),，直徑10-25nm,。 6、細(xì)胞的超微 糖原（Glycogen）是一種多聚糖,，是由葡萄糖分子通過α-1,4-糖苷鍵和一些α-1,6-糖苷鍵連接而成的大分子,。糖原合成于細(xì)胞質(zhì)，是細(xì)胞的能源儲存,。糖原顆?？梢陨⒃诨虺啥逊植加诩?xì)胞質(zhì)內(nèi)，也偶見于細(xì)胞核,、線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器中 ,。在電子顯微鏡下觀察，糖原為無被膜包裹的無定型顆粒,，α糖原顆粒較大約100nm,，呈玫瑰花簇樣結(jié)構(gòu)，而 β糖原顆粒呈圓形較小約40nm，一般認(rèn)為 α糖原顆粒由 β 糖原顆粒聚集而成,。 7,、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——高爾基復(fù)合體 高爾基復(fù)合體是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和糖類加工場所，主要功能為將粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白再加工修飾,，最后以出芽的方式形成分泌泡,，通過胞吐可以運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，參與細(xì)胞分泌活動,。 8,、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——溶酶體 溶酶體是分解蛋白質(zhì)、核酸,、多糖等生物大分子的細(xì)胞器,，具有水解酶的膜包裹結(jié)構(gòu)，主要負(fù)責(zé)物質(zhì)的降解和消化,，參與消化物質(zhì),、噬菌作用、廢物處理和細(xì)胞自噬等重要功能,。其通過酸性pH和水解酶的活性,，實現(xiàn)對物質(zhì)的分解和清除，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,。根據(jù)內(nèi)含物和形成階段的不同,，溶酶體可分為兩大類：①具有均質(zhì)基質(zhì)的顆粒狀溶酶體稱為初級溶酶體（primary lysosome），②含有復(fù)雜的髓磷脂樣結(jié)構(gòu)的液泡狀溶酶體稱為次級溶酶體（secondary lysosome）,。 9、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——中心體 中心體（centrosome）是動物細(xì)胞中一種重要的細(xì)胞器,，由中心粒和其他相關(guān)成分組成,。它在細(xì)胞分裂、微管組裝和細(xì)胞極性調(diào)控中發(fā)揮重要作用,。因其位于細(xì)胞核附近的細(xì)胞質(zhì)中,，接近于細(xì)胞的中心，因此叫中心體,。在電子顯微鏡下可以看到,，每個中心體含有兩個中心粒，這兩個中心粒相互垂直排列,。 10,、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——細(xì)胞核 細(xì)胞核(nucleus)是真核細(xì)胞內(nèi)最大、最重要的細(xì)胞結(jié)構(gòu),，是細(xì)胞遺傳與代謝的調(diào)控中心,，是真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞最顯著的標(biāo)志之一（極少數(shù)真核細(xì)胞無細(xì)胞核，如哺乳動物的成熟的紅細(xì)胞，高等植物成熟的篩管細(xì)胞等）,。它主要由核膜（nuclear membrane）,、染色質(zhì)（chromatin）、核仁(nucleolus),、核基質(zhì)（nuclear matrix） 等組成,。細(xì)胞核是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的儲存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所,。 11,、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)——細(xì)胞骨架 細(xì)胞骨架是胞漿中一組由纖維狀結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)架，包括微管（microtubule,MT),、微絲(microfilament,MF)及中間纖維(intermediate filament, IF),，具有支撐和維持細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞運(yùn)動的功能。 它所組成的結(jié)構(gòu)體系稱為“ 細(xì)胞骨架系統(tǒng)”,，與細(xì)胞內(nèi)的遺傳系統(tǒng),、生物膜系統(tǒng)、并稱“細(xì)胞內(nèi)的三大系統(tǒng)”,。 纖毛內(nèi)部有微管和微絲,，在電鏡下我們能看到能清楚看到微管的動力臂結(jié)構(gòu)，且對稱排列組合,，當(dāng)微管組合異常和動力臂缺失時會引發(fā)原發(fā)性纖毛不動綜合征 本文部分內(nèi)容摘自《腦腫瘤與神經(jīng)組織電鏡圖譜》編著 孫異臨 人民衛(wèi)生出版社 編寫：裴 霞 制作：李慧芳 審核：王 萍 校對：李鳳麗,、趙勝藍(lán)、殷 雪
圖片來源：《腦腫瘤與神經(jīng)組織電鏡圖譜》編著 孫異臨 人民衛(wèi)生出版社
