人體結(jié)構(gòu)與機(jī)能概論.ppt

1,人體結(jié)構(gòu)與機(jī)能概論 An Introduction to Structure and Function of Human Body 計(jì)劃學(xué)時(shí)：36 學(xué)分：2,2,一 、研究?jī)?nèi)容和涉及學(xué)科 人體結(jié)構(gòu)與功能是研究正常人體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是生物、體育、教育、心理等專(zhuān)業(yè)重要的基礎(chǔ)學(xué)科，包括對(duì)人體器官形態(tài)、組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及各系統(tǒng)器官功能的闡述。也可作為其他專(zhuān)業(yè)科學(xué)和健康的基礎(chǔ)知識(shí)。 涉及的主要學(xué)科 解剖學(xué)（anatomy）: 研究正常人體結(jié)構(gòu)和相關(guān)功能。 生理學(xué)（physiology）：研究人體機(jī)能活動(dòng)及其規(guī)律。 研究?jī)?nèi)容:包括細(xì)胞、組織、器官和系統(tǒng)四個(gè)層次。,3,二、生命活動(dòng)的基本特征 1.新陳代謝：機(jī)體-物質(zhì)、能量-環(huán)境 同化作用：機(jī)體物質(zhì)、能量 環(huán)境 異化作用：機(jī)體物質(zhì)、能量 環(huán)境 2.生殖：產(chǎn)生與自己相似的子代。 遺傳：子代與親代的特征一致。 變異：子代與親代的特征產(chǎn)生差異。 生長(zhǎng)：細(xì)胞增殖、細(xì)胞間質(zhì)增加。 發(fā)育：受精卵幼體成體死亡。,4,3.興奮性：機(jī)體對(duì)外界環(huán)境變化的刺激作出反應(yīng)的能力。 興奮：靜止活動(dòng)，活動(dòng)弱活動(dòng)強(qiáng) 抑制：活動(dòng)靜止，活動(dòng)強(qiáng)活動(dòng)弱 4.適應(yīng)性：機(jī)體通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌活動(dòng)不斷調(diào)節(jié)自身，與變化的環(huán)境保持平衡。,5,三、生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ) 1.化學(xué)元素 人體必需元素有27種，按含量可分為宏量元素和微量元素。 宏量元素 包括碳、氫、氧、氮、磷、硫、氯、鉀、鈉、鈣和鎂共11種，每種在人體中的含量在0.0362.5%之間，總共占人體總質(zhì)量的99.97%，是構(gòu)成人體細(xì)胞、組織、器官的主要成份。,6,微量元素 這些元素不能在體內(nèi)生成，須從外界攝入，以保證機(jī)體正常的生理活動(dòng)。如 鐵、硅、鋅、銅、溴、錫、錳等，占人體總質(zhì)量的0.03%左右。 微量元素在體內(nèi)的含量雖小，但在生命活動(dòng)過(guò)程中是十分重要的，例如可能是某些蛋白質(zhì)、酶、激素、維生素的重要成分，具有重要的生理功能。 如果缺少某些必需微量元素或微量元素不平衡，就會(huì)引起疾病。,7,2.化合物成分 無(wú)機(jī)物 水 包括結(jié)合水和自由水。 無(wú)機(jī)鹽 以離子的形式存在。 有機(jī)物 蛋白質(zhì) 710 ，由氨基酸組成； 核酸(DNA,RNA) 由核苷酸組成； 脂類(lèi) 含脂肪酸和甘油； 其它,8,第一章 人體的基本結(jié)構(gòu),9,10,人體結(jié)構(gòu)的水平可分4級(jí) 細(xì)胞（cell） 組織（tissue） 器官（organ） 系統(tǒng)（system）,11,細(xì)胞（cell）,組織（tissue）,器官（organ）,系統(tǒng)（system）,12,人體結(jié)構(gòu)的不同水平,13,人體結(jié)構(gòu)的不同水平,14,細(xì)胞（cell) 人體結(jié)構(gòu)和功能的最小單位； 由C膜、C質(zhì)和C核構(gòu)成； 光學(xué)顯微鏡（light microscope）即可觀察。,15,組織（tissue） 是由一些形態(tài)相同或類(lèi)似、機(jī)能相同的細(xì)胞群以及細(xì)胞所產(chǎn)生的細(xì)胞間質(zhì)(intercellular substance)構(gòu)成的，可以完成一定的機(jī)能。 高等動(dòng)物及人的組織可分為四大類(lèi)，即上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織。,16,器官（organ） 由幾種不同類(lèi)型的組織聯(lián)合形成的，具有一定的形態(tài)特征和一定生理機(jī)能的結(jié)構(gòu)。 例如：小腸是由上皮組織、疏松結(jié)締組織、平滑肌以及神經(jīng)、血管等形成的，外形呈管狀，具有消化食物和吸收營(yíng)養(yǎng)的機(jī)能。,17,器官雖然由幾種組織所組成，但不是各組織的機(jī)械結(jié)合，而是相互關(guān)聯(lián)，相互依存，成為有機(jī)體的一部分，不能與有機(jī)體的整體相分割。 如小腸上皮有消化吸收的作用，結(jié)締組織有支持、聯(lián)系的作用，其中由血液供給營(yíng)養(yǎng)、經(jīng)血管輸送營(yíng)養(yǎng)并輸出代謝廢物，平滑肌收縮使小腸蠕動(dòng)，神經(jīng)纖維能接受刺激、調(diào)節(jié)各組織的作用。這一系列功能的綜合才使小腸完成消化吸收機(jī)能。,18,系統(tǒng)（system） 一些在機(jī)能上有密切聯(lián)系的器官，聯(lián)合起來(lái)，彼此分工合作，完成一定的生理機(jī)能，稱(chēng)為系統(tǒng)。 例如：消化系統(tǒng)由口、食管、胃、腸及各種消化腺，有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，共同完成對(duì)食物的消化和吸收功能。,19,人體內(nèi)有九大機(jī)能系統(tǒng)，如運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和感官系統(tǒng)。 這些系統(tǒng)在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制下，彼此相互聯(lián)系、相互制約，執(zhí)行其不同的生理機(jī)能。只有這樣，才能使整個(gè)機(jī)體適應(yīng)外界環(huán)境的變化和協(xié)調(diào)機(jī)體的生命活動(dòng)。,20,第一節(jié) 細(xì)胞 一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說(shuō) 細(xì)胞（ce11）是一切生物體（病毒和類(lèi)病毒除外）的結(jié)構(gòu)與機(jī)能單位，一切復(fù)雜的、瞬息萬(wàn)變的生命活動(dòng)都是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的。,21,細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),1665年 Robert Hooke(英)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞（cell）。 1838-1839年 Schleiden & Schwann（德）提出“細(xì)胞學(xué)說(shuō)（cell theory）”：一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是一切動(dòng)植物的基本單位。,22,二、 細(xì)胞的一般形態(tài)特征,（一）細(xì)胞一般比較微小，需要用顯微鏡才能看見(jiàn)。 但也有少數(shù)例外，如一些鳥(niǎo)卵（不包括蛋清），直徑可達(dá)幾個(gè)cm。,23,（二）細(xì)胞的形態(tài)多種多樣 游離的細(xì)胞多為圓形或橢圓形，如血細(xì)胞和卵細(xì)胞； 緊密連接的細(xì)胞有扁平、方形、柱形等； 具有收縮機(jī)能的肌細(xì)胞多為紡錘形或纖維形； 具有傳導(dǎo)機(jī)能的神經(jīng)細(xì)胞則為星形，多具長(zhǎng)的突起。,24,細(xì)胞的形態(tài),25,三、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能,細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì)（包括各種細(xì)胞器） 細(xì)胞核,26,細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu),27,（一）細(xì)胞膜/質(zhì)膜 （cell membrane / plasma membrane）,1. 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)液態(tài)鑲嵌模型(fluid mosaic model)（S. J. Singer G. L. Nicholsom，1972）： 細(xì)胞膜（生物膜）呈一種可塑的、流動(dòng)的、鑲嵌有蛋白質(zhì)的類(lèi)脂雙分子層的膜結(jié)構(gòu)。,28,細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),29,2. 細(xì)胞膜的功能,保護(hù)功能： 物質(zhì)運(yùn)輸：半透性（semipermeability）或稱(chēng)選擇性透性。 信息傳遞：如生物電的傳導(dǎo) 。 細(xì)胞識(shí)別：對(duì)同種或異種細(xì)胞的識(shí)別，或?qū)Ξ惣何镔|(zhì)的識(shí)別。 能量轉(zhuǎn)換,30,（二）細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）,在細(xì)胞膜以?xún)?nèi)、細(xì)胞核以外的部分為細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)中主要包含下列重要的細(xì)胞器： 1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 2.高爾基器 3.線粒體 4.溶酶體 此外，還有由微絲、微管等組成的細(xì)胞骨架。,31,1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER） （Porter KR & Claude AD，1945）,32,兩種類(lèi)型 （1）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smooth ER，sER) 膜上無(wú)顆粒，常呈管狀，小管彼此連接成網(wǎng)。 功能：功能差異較大，決定于細(xì)胞的類(lèi)型。與糖原代謝(肝細(xì)胞)、甾醇類(lèi)激素合成、脂類(lèi)運(yùn)送(小腸上皮細(xì)胞)、肌肉收縮(肌細(xì)胞)及解毒作用(肝細(xì)胞)等有關(guān)。 （2）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough ER，rER) 膜外附有顆粒，稱(chēng)核蛋白體(ribosome)或核糖體。 功能：合成蛋白質(zhì)，也參加蛋白質(zhì)的修飾、加工和運(yùn)輸。,33,2. 高爾基器（Golgi apparatus） （Golgi 1898 意）,又稱(chēng)高爾基體（Golgi body）或高爾基復(fù)合體（Golgi complex）。 在電子顯微鏡下觀察，高爾基體也是一種膜結(jié)構(gòu)。它是由一些表面光滑的大扁囊和小囊泡構(gòu)成的。幾個(gè)大扁囊平行重疊在一起，小囊泡分散于大扁囊的周?chē)?34,高爾基體,35,功能：加工、濃縮、包裝、形成分泌顆粒。 高爾基器參與細(xì)胞分泌過(guò)程，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核蛋白體上合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝，再加上糖類(lèi)形成糖蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞。 同時(shí)也可加工分類(lèi)后的蛋白質(zhì)及由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的部分脂類(lèi)，分送輸?shù)郊?xì)胞的特定部位。 高爾基器也進(jìn)行糖的生物合成。,36,高爾基體的功能,37,高爾基體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的關(guān)系,38,3. 線粒體（mitochondrium） （Altmann 1890 德）,線狀、小桿狀或顆粒狀的結(jié)構(gòu)。在電子顯微鏡下線粒體是由雙層膜構(gòu)成的。內(nèi)膜向內(nèi)形成一些隔，稱(chēng)為線粒體嵴（cristae）。,39,功能： 參與葡萄糖的有氧氧化以及能量的交換與傳遞。 被稱(chēng)為細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”或“動(dòng)力站”，生命活動(dòng)的總能量中，95%來(lái)自線粒體。,40,4.溶酶體（lysosome） （1955 De Duve）,顆粒狀結(jié)構(gòu)，大小0.250.8um。單層膜包。其中含有多種水解酶，因此稱(chēng)為溶酶體，是能消化或溶解物質(zhì)的小體。,41,功能：消化、防御。 正常的細(xì)胞內(nèi)消化：溶酶體含有多種水解酶，可催化大分子的降解。 細(xì)胞自溶：細(xì)胞有規(guī)律的死亡溶酶體在細(xì)胞內(nèi)破裂，整個(gè)細(xì)胞被酶消化。 加工激素：如胰島素剛形成時(shí)是胰島素原，經(jīng)溶酶體剪裁，形成有活性的胰島素。 與細(xì)胞病理有關(guān)。,42,此外，細(xì)胞還有微絲（microfilament）、微管（microtubule）和中間絲（intermediate filament）等組成細(xì)胞骨架（cytoskeleton），它們有支持、運(yùn)動(dòng)和運(yùn)輸?shù)裙δ堋?細(xì)胞質(zhì)內(nèi)還有各種內(nèi)含物，如糖原、脂類(lèi)、結(jié)晶、色素等。,43,細(xì)胞骨架,44,（三）細(xì)胞核（nucleus）,1.形態(tài) 多種多樣，與細(xì)胞的形狀有關(guān)。如在球形、立方形、多角形的細(xì)胞中，核常為球形；在柱形的細(xì)胞中，核常為橢圓形。 2.數(shù)目 通常每一個(gè)細(xì)胞有一個(gè)核，也有雙核或多核的。,45,3.結(jié)構(gòu) （1）核膜或核被膜（nuclear membrane or nuclear envelope） 兩層質(zhì)膜，外膜與rER相連，有核孔（nuclear pore）。 （2）核仁（nucleolus） 又稱(chēng)核小體，主要成分是蛋白質(zhì)和RNA。 （3）核基質(zhì)（nuclear matrix） 又稱(chēng)核骨架（nuclear skeleton），呈纖維狀的網(wǎng)，主要成分是蛋白質(zhì)。 （4）染色質(zhì)（chromatin） 主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。細(xì)胞分裂時(shí)染色質(zhì)進(jìn)一步濃縮而成染色體。,46,細(xì)胞核的結(jié)構(gòu),47,4.功能 控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂、分化和新陳代謝等。,48,四、細(xì)胞周期,1.細(xì)胞周期的概念 細(xì)胞由一次分裂結(jié)束(開(kāi)始)到下一次分裂結(jié)束(開(kāi)始)之間的期限稱(chēng)為細(xì)胞周期（cell cycle）。,49,包括： 兩個(gè)時(shí)期：分裂期和分裂間期。 三個(gè)過(guò)程：細(xì)胞生長(zhǎng)，DNA復(fù)制，細(xì)胞復(fù)制。,50,分裂間期又分3個(gè)時(shí)期 G1期：DNA合成前期（Presynthetic Phase） S期： DNA合成復(fù)制，稱(chēng)合成期（synthesis） G2期：DNA合成后期（postsynthetic Phase）,51,分裂期又叫M期 細(xì)胞已經(jīng)分化而不處于生長(zhǎng)分裂期的這個(gè)階段稱(chēng)為G0期。,52,細(xì)胞周期,53,2.周期時(shí)間,細(xì)胞分裂周期所需要的時(shí)間遠(yuǎn)比分裂期長(zhǎng)。如人的細(xì)胞在組織培養(yǎng)中需要 1822 h完成一個(gè)細(xì)胞周期，而細(xì)胞分裂期所需時(shí)間僅為1 h。,3.細(xì)胞周期中的生化活動(dòng),G1期 合成DNA復(fù)制所需要的酶和底物、RNA、DNA合成的誘導(dǎo)因子、某些蛋白質(zhì)等。 S期 DNA復(fù)制、合成。 G2期 合成細(xì)胞分裂用的特異酶、紡錘體和星體的蛋白質(zhì)、染色體的凝聚因子、細(xì)胞分裂的引發(fā)物（引發(fā)RNA）等。,55,4.細(xì)胞分裂,細(xì)胞分裂的方式 無(wú)絲分裂 有絲分裂 減數(shù)分裂。,56,（1）無(wú)絲分裂（amitosis）,也叫直接分裂?？床灰?jiàn)染色體的復(fù)雜變化，核物質(zhì)直接分裂成兩部分。一般是從核仁開(kāi)始，延長(zhǎng)橫裂為二，接著核延長(zhǎng)，中間縊縮，分裂成兩個(gè)核。 同時(shí)，細(xì)胞質(zhì)也隨著拉長(zhǎng)并分裂，結(jié)果形成兩個(gè)細(xì)胞。,57,無(wú)絲分裂,58,（2）有絲分裂（mitosis）,也叫間接分裂，這個(gè)分裂過(guò)程較復(fù)雜。 整個(gè)分裂過(guò)程是連續(xù)的，一般把它分為前期（prophase）、中期（metaphase）、后期（anaphase）和末期（telophase）。,59,有絲分裂,60,這種細(xì)胞分裂形式是隨著配子生殖而出現(xiàn)的，凡是進(jìn)行有性生殖的動(dòng)、植物都有減數(shù)分裂過(guò)程。 減數(shù)分裂與有絲分裂的不同在于減數(shù)