人体结构与机能概论.ppt

1,人体结构与机能概论 An Introduction to Structure and Function of Human Body 计划学时：36 学分：2,2,一 、研究内容和涉及学科 人体结构与功能是研究正常人体形态结构和生命活动规律的科学，是生物、体育、教育、心理等专业重要的基础学科，包括对人体器官形态、组织细胞结构以及各系统器官功能的阐述。也可作为其他专业科学和健康的基础知识。 涉及的主要学科 解剖学（anatomy）: 研究正常人体结构和相关功能。 生理学（physiology）：研究人体机能活动及其规律。 研究内容:包括细胞、组织、器官和系统四个层次。,3,二、生命活动的基本特征 1.新陈代谢：机体-物质、能量-环境 同化作用：机体物质、能量 环境 异化作用：机体物质、能量 环境 2.生殖：产生与自己相似的子代。 遗传：子代与亲代的特征一致。 变异：子代与亲代的特征产生差异。 生长：细胞增殖、细胞间质增加。 发育：受精卵幼体成体死亡。,4,3.兴奋性：机体对外界环境变化的刺激作出反应的能力。 兴奋：静止活动，活动弱活动强 抑制：活动静止，活动强活动弱 4.适应性：机体通过神经系统和内分泌活动不断调节自身，与变化的环境保持平衡。,5,三、生命活动的物质基础 1.化学元素 人体必需元素有27种，按含量可分为宏量元素和微量元素。 宏量元素 包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、氯、钾、钠、钙和镁共11种，每种在人体中的含量在0.0362.5%之间，总共占人体总质量的99.97%，是构成人体细胞、组织、器官的主要成份。,6,微量元素 这些元素不能在体内生成，须从外界摄入，以保证机体正常的生理活动。如 铁、硅、锌、铜、溴、锡、锰等，占人体总质量的0.03%左右。 微量元素在体内的含量虽小，但在生命活动过程中是十分重要的，例如可能是某些蛋白质、酶、激素、维生素的重要成分，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，就会引起疾病。,7,2.化合物成分 无机物 水 包括结合水和自由水。 无机盐 以离子的形式存在。 有机物 蛋白质 710 ，由氨基酸组成； 核酸(DNA,RNA) 由核苷酸组成； 脂类 含脂肪酸和甘油； 其它,8,第一章 人体的基本结构,9,10,人体结构的水平可分4级 细胞（cell） 组织（tissue） 器官（organ） 系统（system）,11,细胞（cell）,组织（tissue）,器官（organ）,系统（system）,12,人体结构的不同水平,13,人体结构的不同水平,14,细胞（cell) 人体结构和功能的最小单位； 由C膜、C质和C核构成； 光学显微镜（light microscope）即可观察。,15,组织（tissue） 是由一些形态相同或类似、机能相同的细胞群以及细胞所产生的细胞间质(intercellular substance)构成的，可以完成一定的机能。 高等动物及人的组织可分为四大类，即上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。,16,器官（organ） 由几种不同类型的组织联合形成的，具有一定的形态特征和一定生理机能的结构。 例如：小肠是由上皮组织、疏松结缔组织、平滑肌以及神经、血管等形成的，外形呈管状，具有消化食物和吸收营养的机能。,17,器官虽然由几种组织所组成，但不是各组织的机械结合，而是相互关联，相互依存，成为有机体的一部分，不能与有机体的整体相分割。 如小肠上皮有消化吸收的作用，结缔组织有支持、联系的作用，其中由血液供给营养、经血管输送营养并输出代谢废物，平滑肌收缩使小肠蠕动，神经纤维能接受刺激、调节各组织的作用。这一系列功能的综合才使小肠完成消化吸收机能。,18,系统（system） 一些在机能上有密切联系的器官，联合起来，彼此分工合作，完成一定的生理机能，称为系统。 例如：消化系统由口、食管、胃、肠及各种消化腺，有机地结合起来，共同完成对食物的消化和吸收功能。,19,人体内有九大机能系统，如运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、神经系统和感官系统。 这些系统在神经系统和内分泌系统的调节控制下，彼此相互联系、相互制约，执行其不同的生理机能。只有这样，才能使整个机体适应外界环境的变化和协调机体的生命活动。,20,第一节 细胞 一、细胞的发现和细胞学说 细胞（ce11）是一切生物体（病毒和类病毒除外）的结构与机能单位，一切复杂的、瞬息万变的生命活动都是在细胞内进行的。,21,细胞的发现,1665年 Robert Hooke(英)发现细胞（cell）。 1838-1839年 Schleiden & Schwann（德）提出“细胞学说（cell theory）”：一切动植物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。,22,二、 细胞的一般形态特征,（一）细胞一般比较微小，需要用显微镜才能看见。 但也有少数例外，如一些鸟卵（不包括蛋清），直径可达几个cm。,23,（二）细胞的形态多种多样 游离的细胞多为圆形或椭圆形，如血细胞和卵细胞； 紧密连接的细胞有扁平、方形、柱形等； 具有收缩机能的肌细胞多为纺锤形或纤维形； 具有传导机能的神经细胞则为星形，多具长的突起。,24,细胞的形态,25,三、细胞的结构与功能,细胞膜 细胞质（包括各种细胞器） 细胞核,26,细胞的基本结构,27,（一）细胞膜/质膜 （cell membrane / plasma membrane）,1. 细胞膜的结构液态镶嵌模型(fluid mosaic model)（S. J. Singer G. L. Nicholsom，1972）： 细胞膜（生物膜）呈一种可塑的、流动的、镶嵌有蛋白质的类脂双分子层的膜结构。,28,细胞膜的结构,29,2. 细胞膜的功能,保护功能： 物质运输：半透性（semipermeability）或称选择性透性。 信息传递：如生物电的传导 。 细胞识别：对同种或异种细胞的识别，或对异己物质的识别。 能量转换,30,（二）细胞质（cytoplasm）,在细胞膜以内、细胞核以外的部分为细胞质。细胞质中主要包含下列重要的细胞器： 1.内质网 2.高尔基器 3.线粒体 4.溶酶体 此外，还有由微丝、微管等组成的细胞骨架。,31,1.内质网（endoplasmic reticulum，ER） （Porter KR & Claude AD，1945）,32,两种类型 （1）滑面内质网(smooth ER，sER) 膜上无颗粒，常呈管状，小管彼此连接成网。 功能：功能差异较大，决定于细胞的类型。与糖原代谢(肝细胞)、甾醇类激素合成、脂类运送(小肠上皮细胞)、肌肉收缩(肌细胞)及解毒作用(肝细胞)等有关。 （2）粗面内质网(rough ER，rER) 膜外附有颗粒，称核蛋白体(ribosome)或核糖体。 功能：合成蛋白质，也参加蛋白质的修饰、加工和运输。,33,2. 高尔基器（Golgi apparatus） （Golgi 1898 意）,又称高尔基体（Golgi body）或高尔基复合体（Golgi complex）。 在电子显微镜下观察，高尔基体也是一种膜结构。它是由一些表面光滑的大扁囊和小囊泡构成的。几个大扁囊平行重叠在一起，小囊泡分散于大扁囊的周围。,34,高尔基体,35,功能：加工、浓缩、包装、形成分泌颗粒。 高尔基器参与细胞分泌过程，将内质网核蛋白体上合成的蛋白质进行加工、分类和包装，再加上糖类形成糖蛋白转运出细胞。 同时也可加工分类后的蛋白质及由内质网合成的部分脂类，分送输到细胞的特定部位。 高尔基器也进行糖的生物合成。,36,高尔基体的功能,37,高尔基体与内质网的关系,38,3. 线粒体（mitochondrium） （Altmann 1890 德）,线状、小杆状或颗粒状的结构。在电子显微镜下线粒体是由双层膜构成的。内膜向内形成一些隔，称为线粒体嵴（cristae）。,39,功能： 参与葡萄糖的有氧氧化以及能量的交换与传递。 被称为细胞的“动力工厂”或“动力站”，生命活动的总能量中，95%来自线粒体。,40,4.溶酶体（lysosome） （1955 De Duve）,颗粒状结构，大小0.250.8um。单层膜包。其中含有多种水解酶，因此称为溶酶体，是能消化或溶解物质的小体。,41,功能：消化、防御。 正常的细胞内消化：溶酶体含有多种水解酶，可催化大分子的降解。 细胞自溶：细胞有规律的死亡溶酶体在细胞内破裂，整个细胞被酶消化。 加工激素：如胰岛素刚形成时是胰岛素原，经溶酶体剪裁，形成有活性的胰岛素。 与细胞病理有关。,42,此外，细胞还有微丝（microfilament）、微管（microtubule）和中间丝（intermediate filament）等组成细胞骨架（cytoskeleton），它们有支持、运动和运输等功能。 细胞质内还有各种内含物，如糖原、脂类、结晶、色素等。,43,细胞骨架,44,（三）细胞核（nucleus）,1.形态 多种多样，与细胞的形状有关。如在球形、立方形、多角形的细胞中，核常为球形；在柱形的细胞中，核常为椭圆形。 2.数目 通常每一个细胞有一个核，也有双核或多核的。,45,3.结构 （1）核膜或核被膜（nuclear membrane or nuclear envelope） 两层质膜，外膜与rER相连，有核孔（nuclear pore）。 （2）核仁（nucleolus） 又称核小体，主要成分是蛋白质和RNA。 （3）核基质（nuclear matrix） 又称核骨架（nuclear skeleton），呈纤维状的网，主要成分是蛋白质。 （4）染色质（chromatin） 主要成分是DNA和蛋白质。细胞分裂时染色质进一步浓缩而成染色体。,46,细胞核的结构,47,4.功能 控制细胞的生长、分裂、分化和新陈代谢等。,48,四、细胞周期,1.细胞周期的概念 细胞由一次分裂结束(开始)到下一次分裂结束(开始)之间的期限称为细胞周期（cell cycle）。,49,包括： 两个时期：分裂期和分裂间期。 三个过程：细胞生长，DNA复制，细胞复制。,50,分裂间期又分3个时期 G1期：DNA合成前期（Presynthetic Phase） S期： DNA合成复制，称合成期（synthesis） G2期：DNA合成后期（postsynthetic Phase）,51,分裂期又叫M期 细胞已经分化而不处于生长分裂期的这个阶段称为G0期。,52,细胞周期,53,2.周期时间,细胞分裂周期所需要的时间远比分裂期长。如人的细胞在组织培养中需要 1822 h完成一个细胞周期，而细胞分裂期所需时间仅为1 h。,3.细胞周期中的生化活动,G1期 合成DNA复制所需要的酶和底物、RNA、DNA合成的诱导因子、某些蛋白质等。 S期 DNA复制、合成。 G2期 合成细胞分裂用的特异酶、纺锤体和星体的蛋白质、染色体的凝聚因子、细胞分裂的引发物（引发RNA）等。,55,4.细胞分裂,细胞分裂的方式 无丝分裂 有丝分裂 减数分裂。,56,（1）无丝分裂（amitosis）,也叫直接分裂。看不见染色体的复杂变化，核物质直接分裂成两部分。一般是从核仁开始，延长横裂为二，接着核延长，中间缢缩，分裂成两个核。 同时，细胞质也随着拉长并分裂，结果形成两个细胞。,57,无丝分裂,58,（2）有丝分裂（mitosis）,也叫间接分裂，这个分裂过程较复杂。 整个分裂过程是连续的，一般把它分为前期（prophase）、中期（metaphase）、后期（anaphase）和末期（telophase）。,59,有丝分裂,60,这种细胞分裂形式是随着配子生殖而出现的，凡是进行有性生殖的动、植物都有减数分裂过程。 减数分裂与有丝分裂的不同在于减数