background image

(1

st

 Lecture (Dentistry 30

th

 Sept to 5

th

 Oct 2015) 

General Histology

 

Histology:

  

-  Is the science of tissue which is driven from the Greek words histos "tissues" 

and the word "logus" which refers to "science" is the study of the microscopic 
anatomy of cells and tissues of plants and animals.  

-  It  is  commonly  performed  by  examining  cells  and  tissues  by  sectioning  and 

staining,  followed  by  examination  under  a  light  microscope  (LM)  or 
transmission electron microscope (TEM).  

-  Histological  studies  may  be  conducted  via  tissue  culture  (Figure  1,2&3), 

where  live  cells  can  be  isolated  and  maintained  in  a  proper  environment 
outside the body for various research projects.  

-  The  ability  to  visualize  or  differentially  identify  microscopic  structures  is 

frequently enhanced through the use of histological stains.  

 

 

 

(Figure  1  &  2):  "Tissue  culture"  technique  in  plant  laboratories  and  immune  cell 
production  in  animals  where  mass  production  of  sister  cells  can  be  produced  for 
agricultural and medical purposes respectively. 
 

 


background image

 

(Fig.3): Sister cells grown in Petri dish using tissue culture technique. 

-  Histopathology: The microscopic study of diseased tissue is an important tool 

in anatomical pathology, since accurate diagnosis of cancer and other diseases 
usually requires histopathological examination of samples.  

-  Histopathologists,  are  the  trained  physicians    who  perform  histopathological 

examination and provide diagnostic information based on their observations.  

-  Histotechnicians (HT): Are the trained scientists who perform the preparation 

of histological sections in clinical laboratories. 

Related sciences: 

1).  Cell  biology:  is  the  study  of  living  cells,  their  DNA  and  RNA  and  the  proteins 
they express. 

2)Anatomy: is the study of organs visible by the naked eye. 

3). Morphology: studies entire organisms. 

4)Cytology: is the microscopic study of loose cells or clusters obtained from bodily 
secretions, aspirations, scrapes, swipes, or washings. 

Artifacts:  are  structures  or  features  in  tissue  that  interfere  with  normal  histological 
examination.  These  are  not  always  present  in  normal  tissue  and  can  come  from 
outside sources. Artifacts interfere with histology by changing the tissues appearance 
and  hiding  structures.  These  can  be  divided  into  two  categories:  (1)

Pre-histology: 

Features and structures that have been introduced prior to the collection of the tissues 
e.g. tattoos and freckles (melanin) in skin samples; and (2): Post-histology: Artifacts 
can  result  from  tissue  processing  e.g.  shrinkage,  washing  out  of  particular  cellular 
components, color changes in  different  tissues types and alterations of the structures 
in the tissue. 


background image

Cells:

  Are  the  basic  unit  of  life.  All  organisms  are  made  up  of  cells  most  are  very 

small  and  invisible  without  using  a  microscope.  Each  cells  are  covered  by  a  cell 
membrane  and  come  in  many  different  shapes.  The  contents  of  a  cell  are  called  the 
protoplasm while each contains a nucleus at least except human RBC.  

 

 

(Fig-4): Schematic diagram of an animal cell shows the cellular organelles.  

1.  Cell  membrane:  the  thin  semi-permeable  layer  of  protein  and  fat  that 

surrounds  the  cell.  The  cell  membrane  is,  allowing  some  substances  to  pass 
into the cell and blocking others. 

2.  Centrosome:  (also  called  the  "microtubule  organizing  center")  a  small  body 

located  near  the  nucleus  where  microtubules  are  made.  During  cell  division 
(mitosis), the centrosome divides and the two parts move to opposite sides of 
the dividing cell. The centriole is the dense center of the centrosome. 

3.  Cytoplasm:  the  jellylike  material  outside  the  cell  nucleus  in  which  the 

organelles are located. 

4.  Golgi  body:  A  flattened,  layered,  sac-like  organelle  located  near  the  nucleus 

which  produces  lysosomes.  The  Golgi  body  packages  proteins  and 
carbohydrates into membrane-bound vesicles for "export" from the cell. 

5.  Lysosome: Are round organelles surrounded contain digestive enzymes. This 

is where the digestion of cell nutrients takes place. 


background image

6.  Mitochondrion:  spherical  to  rod-shaped  organelles  with  a  double  membrane 

enfolded projections (called cristae) functions as the energy store and converts 
glucose into ATP (adenosine triphosphate) for the cell. Mitochondria could be 
visualized clearly using TEM. 

7.  Nuclear membrane: A double layered membrane that surrounds the nucleus 

which could only be clearly visible in TEM. 

8.  Nucleolus:  an  organelle  within  the  nucleus,  where  ribosomal  RNA  is 

produced.  

9.  Nucleus: A spherical body contains many organelles, including the nucleolus.  

It controls many functions of the cell e.g. protein synthesis and contains DNA 
(in chromosomes). The nucleus is surrounded by the nuclear membrane. 

10.  Ribosome:  small  organelles  composed  of  RNA-rich  cytoplasmic  granules 

that are sites of protein synthesis. 

11.  Rough  Endoplasmic  Reticulum  (RER):  located  in  the  cell's  cytoplasm 

which  is  continuous  with  the  outer  nuclear  membrane.  RER  is  covered  with 
ribosomes  that  give  it  a  rough  appearance.  RER  transports  materials  through 
the cell and produces proteins in sacks called cisternae sent to the Golgi body.  

12. Smooth Endoplasmic Reticulum (SER):  Infolded and convoluted tubes that 

located in the cytoplasm  

13. Vacuole: fluid-filled, membrane-surrounded cavities inside a cell. The vacuole 

fills with food being digested and waste material that is on its way out of the 
cell (Fig 4). 

Cell division: 
 

Mitosis is the process, in the cell cycle, by which the chromosomes in the cell nucleus 
are separated into two identical sets of chromosomes, each in its own nucleus. Mitosis 
occurs only in eukaryoticcells. The process of mitosis is fast and highly complex. Cell 
s divide in stages are (1): prophase, (2): prometaphase, (3): metaphase, (4): anaphase, 
and (5): telophase. During mitosis, the pairs of chromatids condense and attach to 
fibers that pull the sister chromatids to opposite sides of the cell. The cell then divides 
in cytokinesis, to produce two daughter cells.

 

 

(Fig-5): Mitosis divides the chromosomes in a cell nucleus. 


background image

 

 

 

 

 

Prophase: The 
two round objects 
above the nucleus 
are the 
centrosomes. The 
chromatin is 
condensing into 
chromosomes. 

Prometaphase: 
The nuclear 
membrane 
disintegrates and 
microtubules have 
invaded the nuclear 
space. These 
microtubules can 
attach to 
kinetochores or 
they can interact 
with opposing 
microtubules. 

Metaphase: The 
chromosomes 
align at the 
metaphase plate. 

Anaphase: The 
chromosomes 
split and the 
kinetochore 
microtubules 
shorten.  

Telophase: The 
decondensing 
chromosomes are 
surrounded by 
nuclear membranes. 
Cytokinesis has 
already begun; the 
pinched area is 
known as the 
cleavage furrow

(Fig-6): Cell division (mitosis) phases in a eukaryotic cell. 

Importances of Mitosis: 

1). Development and growth: The number of cells within an organism increases by 
mitosis e.g.. zygote and also the basis of the growth of a multicellular body. 
 
2).  Cell  replacement:  In  skin  and  digestive  tract,  cells  are  constantly  sloughed  off 
and replaced by new ones. New cells are formed by mitosis and so are exact copies of 
the  cells  being  replaced.  In  like  manner,  RBCs  (red  blood  cells)  have  short  lifespan 
(only about 4 months) and new RBCs are formed by mitosis. 
 
3). Regeneration: Some organisms can regenerate body parts. The production of new 
cells in such instances is achieved by mitosis e.g. starfish regenerate lost arms through 
mitosis. 
 
4).  Asexual  reproduction:Some  organisms  produce  genetically  similar  offspring 
through asexual reproduction e.g. the hydra reproduces asexually by budding.  


background image

 

(Fig.7): Onion (Allium) cells in different phases of the cell cycle enlarged 800 
diameters. 
a. non-dividing cells (Interphase) 
b. nuclei preparing for division (Prophase). 
c. dividing cells showing mitotic figures (Metaphase). 
e. pair of daughter-cells shortly after division (Sister cells). 

Cellular Junctions: or intercellular bridge join cells to each other by proteins where 
the point of connection between two cells is called a junction. Junctions can be found 
in  epithelial  tissues  which  bind  cells  together.  Some  kinds  of  junctions  prevent  the 
passage  of  molecules  between  cells.  They  consist  of  multi-protein  complexes  that 
provide  contact  between  neighboring  cells  or  between  a  cell  and  the  extracellular 
matrix.
  They  also  enable  communication  between  neighboring  cells.  There  are  4 
major  types  of  cell  junctions  (1):  Anchoring  junctions  (Adherens  junctions);  (2): 
desmosomes and hemidesmosomes; 3): Gap junctions (communicating junction) and 
4): Tight junctions (occluding junctions). 

 

 

 

(Fig: 8): various types of cell junctions. 


background image

 

(Fig 9): Schematic diagram of various types of cell junctions. 

 

(Fig. 10): Cellular Junctions. 

Levels of Organization: 

Tissues:

  A  tissue  is  composed  of  cells  that  function  together  in  a  specialized 

activity.  Multicellular  (large)  organisms  function  more  efficiently  if  cells  become 
specialized  for  specific  functions.  There  are  four  types  of  tissues  found  in  animals: 
(1): Epithelial, (2): connective; (3):Nervous and (4): Muscle tissue. 

Organs

:

  Organs  are  composed  of  two  or  more  tissues  which  function  together  to 

perform a common task. For example, the heart contains all 4 types of tissues. 


background image

Organ systems:

 An organ system consists of two or more organs which perform a 

specific  task.  Some  organ  systems  are:  the  integumentary,  nervous,  sensory, 
endocrine,  skeletal,  muscular,  circulatory,  immune,  digestive,  respiratory,  excretory, 
and reproductive systems. 

Embryonic Tissues:

  This  part will be studied in details  next  course within  "Oral 

Histology"  or  "Embryology".  Ectoderm,  mesoderm,  and  endoderm  are  embryonic 
tissues  that  give  rise  to  all  of  the  tissues,  organs,  and  organ  systems  in  the  body. 
Ectoderm
  forms  the  outer  layer  of  skin  and  nervous  system;  Mesoderm  forms  the 
muscles,  connective  tissues,  skeleton,  kidneys,  and  circulatory  and  reproductive 
organs  and  Endoderm  forms  the  lining  of  the  gut,  respiratory  tract,  and  urinary 
bladder. It also forms the glands associated with the gut and respiratory tract. 

Epithelial Tissues

  Covers a body surface or lines a body cavity  
  Forms most glands 
  Functions of epithelium 

  Protection 
  Absorption, secretion, and ion transport 
  Filtration 
  Forms slippery surfaces 

Special Characteristics of Epithelia

 

  Cellularity  

  cells are in close contact with each other with little or no intercellular 

space between them 

  Specialized contacts 

  may have junctions for both attachment and communication 

  Polarity 

  epithelial tissues always have an apical and basal surface 

  Support by connective tissue  

  at the basal surface, both the epithelial tissue and the connective tissue 

contribute to the basement membrane 

  Avascular  

  nutrients must diffuse 

  Innervated 
  Regeneration  

  epithelial tissues have a high capacity for regeneration 

 

 

 

 


background image

Classifications & Naming of Epithelia: 

  First name of tissue indicates number of layers 

 

Simple – one layer of cells:

 

 

  Stratified – more than one layer of cell: 

 

  Last name of tissue describes shape of cells 

  Squamous – cells wider than tall (plate or “scale” like): 

 

  Cuboidal – cells are as wide as tall, as in cubes. 

 


background image

 

Columnar – cells are taller than they are wide, like 

columns

 

Naming Epitheli 

  Naming the epithelia includes both the layers (first) and the shape of the cells 

(second) 

  i.e. stratified cuboidal epithelium 

  The name may also include any accessory structures 

  Goblet cells 
  Cilia 
  Keratin 

  Special epithelial tissues (don’t follow naming convention) 

  Psuedostratified 
  Transitional 

Simple Squamous Epithelial Tissue: 

  Description  

  single layer of flat cells with disc-shaped nuclei 

  Special types  

  Endothelium (inner covering)  

  slick lining of hollow organs 

  Mesothelium (middle covering)  

  Lines peritoneal, pleural, and pericardial cavities  
  Covers visceral organs of those cavities 

  Function  

  Passage of materials by passive diffusion and filtration 
  Secretes lubricating substances in serosae  

  Location  

  Renal corpuscles 
  Alveoli of lungs  
  Lining of heart, blood and lymphatic vessels 
  Lining of ventral body cavity (serosae)  


background image

 

Fig: 11A: macerated Simple Squamous Epiteilal Tissue. 

 

Fig. 11B: Bowman capsules in the kidney

 

Fig. 11C: Pulmonary Tissues (Lung tissue). 


background image

Simple Cuboidal Epithelial Tissue: 

  Description 

  single layer of cube-like cells with large, spherical central 

nuclei 

  Function  

  secretion and absorption 

  Location  

  kidney tubules, secretory  

portions of small glands,  
ovary & thyroid follicles. 

 

(Fig. 12): Simple Cuboidal Tissue, in Proximal and distal tubules. 

Simple Columnar Epitheila Tissue: 

  Description  

  single layer of column-shaped (rectangular) cells with oval 

nuclei 

  Some bear cilia at their apical surface 
  May contain goblet cells 

  Function  

  Absorption; secretion of mucus, enzymes, and other 

substances 

  Ciliated type propels mucus or reproductive cells by ciliary 

action. 

  Location  

  Non-ciliated form  

  Lines digestive tract,  

gallbladder, ducts of  
some glands 


background image

  Ciliated form  

  Lines small bronchi,  

uterine tubes, uterus 

 

 

(Fig. 13): Lining of the Digestive system. 

Pseudostratified Columnar Epithelial Tissue: 

  Description 

  All cells originate at basement membrane 
  Only tall cells reach the apical surface 
  May contain goblet cells and bear cilia 
  Nuclei lie at varying heights within cells 

  Gives false impression of stratification 

  Function  

  secretion of mucus; propulsion of mucus by cilia 

  Locations 

  Non-ciliated type  

  Ducts of male reproductive tubes  
  Ducts of large glands 

  Ciliated variety  

  Lines trachea and most of upper respiratory tract. 


background image

 

(Fig. 14: Pseudostratified Epithelial Tissue in trachea. 

Stratified Epithelial Tissue:

 

  Contain two or more layers of cells 
  Regenerate from below 
  Major role is protection 
  Are named according to the shape of cells at apical layer. 

Stratified Squamous Epithelial Tissue.

 

  Description 

  Many layers of cells – squamous in shape 
  Deeper layers of cells appear cuboidal or columnar  
  Thickest epithelial tissue – adapted for protection. 

 

  Specific types  

  Keratinized – contain the protective protein keratin 

  Surface cells are dead and full of keratin  

  Non-keratinized – forms moist lining of body openings 

  Function 

  Protects underlying tissues in  

areas subject to abrasion 

  Location  

  Keratinized – forms epidermis 
  Non-keratinized – forms lining of  

esophagus, mouth, and vagina. 


background image

 

 

Transitional Epithelium: 

  Description  

  Basal cells usually cuboidal or columnar 
  Superficial cells dome-shaped or squamous  

  Function 

  stretches and permits distension of urinary bladder 

  Location  

  Lines ureters, urinary bladders and part of urethra. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: أوس الشرقي
المشاهدات: لقد قام 31 عضواً و 219 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل