background image

Blood  

Prof. Dr. Malak A. Al-yawer  


background image

Objectives  

At the end of this lecture, the medical 
student will be able to   

State the parts of blood  

Name the dyes used for staining of blood 
cells  

 identify the different types of blood cells 
at the light and electron microscopic level 
and describe their functions. 
 


background image

Blood  

is made up of two parts:  

formed elements 

1.

erythrocytes (red blood cells),  

2.

platelets,  

3.

leukocytes (white blood cells). 

 

 plasma (Gr. plasma, thing formed), the liquid in 
which the formed elements are suspended.  


background image

Components of Blood  


background image

Hematocrit tubes with blood. Left: Before 

centrifugation. Right: After centrifugation. 

when whole blood is centrifuged  
 Plasma is the translucent, 

yellowish, somewhat viscous 
supernatant  

 The formed elements of the 

blood separate into two easily 
distinguishable layers. 

1.  The lower layer is red and is 

made up of erythrocytes (42–
47% of the entire volume of 
blood).  

2. The layer immediately above 

(1% of the blood volume), 
which is white or grayish in 
color, is called the buffy coat 
and consists of leukocytes.  

3. Covering the leukocytes is a 

fine layer of platelets not 
distinguishable by the naked 
eye. 


background image

Blood cells are generally studied in smears or films prepared by spreading a drop 

of blood in a thin layer on a microscope slide. The blood should be evenly 

distributed over the slide and allowed to dry rapidly in air.  


background image

Staining of Blood Cells 

 

Blood stains contain  

1.

special mixtures of red (acidic) and blue (basic) 
dyes.  

2.

azures, dyes (useful in staining some structures 
of blood cells known as azurophilics ) 

 e.g. Giemsa, Wright's, Leishman's 


background image

Erythrocytes (red blood cells) 

 

are anucleate cells  

Never leave the 

circulatory system 

under normal 

conditions . 

In an isotonic medium, 

human erythrocytes 

are  

7.5 µm in diameter, 

 2.6 µm thick at the rim,  

0.8 µm thick in the 
center

.  

 


background image

Scanning electron micrograph of normal 
human erythrocytes. Note their biconcave 
shape. x3300. 
  

• The biconcave shape provides 

erythrocytes with a large 
surface-to-volume ratio, thus 
facilitating gas exchange

• Erythrocytes are surrounded 

by a plasmalemma.  
 
 
 

 

 
 
 

The normal concentration of  
erythrocytes 
in blood is  
 3.9–5.5 million / microliter 

in women  

 4.1–6 million /microliter in 

men


background image

In their interiors, erythrocytes contain:   
1. Hemoglobin ( O2-carrying protein) that accounts for 

their acidophilia.  

2. Enzymes of glucose metabolism 


background image

background image

Leukocytes (white blood cells)

 

are divided into two groups according to the type 
of granules in their cytoplasm and the shape of 
their nuclei,  :  

1.

granulocytes (polymorphonuclear leukocytes)  

2.

agranulocytes (mononuclear leukocytes).  
 

They are spherical while suspended in blood 
plasma, but some become ameboid after leaving 
the blood vessels and invading the tissues.  


background image

Leukocytes (white blood cells) 

 


background image

Granulocytes 

possess two types of granules: 

1.

Specific granules  (neutral, basic, or acidic) and 
have specific functions  

2.

Azurophilic granules stain purple and are 
lysosomes. 

Have a life span of a few days, dying by apoptosis 
(programmed cell death) in the connective 
tissue. 

 


background image

Granulocytes 

have poorly developed Golgi 
complex and rough 
endoplasmic reticulum  
(non-
dividing terminal cells, do not 
synthesize much protein).  

have few mitochondria (low 
energy metabolism) and 
depend more on glycolysis;  

contain glycogen and can 
function in regions scarce in 
oxygen, such as inflamed 
areas. 
 


background image

Agranulocytes

 

do not have specific 
granules, but they do 
contain azurophilic 
granules (lysosomes) 
that bind the azure 
dyes of the stain.  

The nucleus is round 
or indented.  

includes lymphocytes 
and monocytes  

 


background image

Neutrophils (Polymorphonuclear 
Leukocytes) 
 

constitute 60–70% of 

circulating leukocytes.  

 are 12–15 µm in diameter 

(in blood smears), with a 

nucleus consisting of two 

to five (usually three) lobes 

linked by fine threads of 

chromatin 

In females, the inactive X 

chromosome appears as a 

drumstick-like appendage 

on one of the lobes of the 

nucleus(this characteristic 

is not obvious in all 

neutrophils in a blood 

smear). 
 


background image

Photomicrograph of a blood smear showing three neutrophils and several 
erythrocytes. Each neutrophil has only one nucleus, with a variable number of 
lobes
.   Giemsa stain.   High magnification. 
  
  
 


background image

• The cytoplasm of the neutrophil contains two main types 

of granules. 

1. Specific granules more abundant granules , small( near 

the limit of resolution of the light microscope). 

2. Azurophilic granules, which are lysosomes 0.5μm in 

diameter.  

Neutrophils also contain glycogen in their cytoplasm 
Glycogen is broken down into glucose to yield energy via the 
glycolytic pathway of glucose oxidation. The citric acid cycle is 
less important ( few mitochondria).  
The ability of neutrophils to survive in an anaerobic 
environment is highly advantageous, since they can kill 
bacteria and help clean up debris in poorly oxygenated 
regions, e.g., inflamed or necrotic tissue. 


background image

Electron micrograph of a human 
neutrophi
l stained for peroxidase. 
The cytoplasm contains  
• two types of granules:  
1. Specific granules the small, 

pale, peroxidase-negative and 
more abundant  

2. Azurophilic granules the larger, 

dense, peroxidase-positive.  

Neutrophils also contain 
glycogen in their cytoplasm 

The nucleus is lobulated, and 
the Golgi complex is small. 
Rough endoplasmic reticulum 
and mitochondria are not 
abundant. x27,000. 


background image

Neutrophils 

are short-lived cells with a 

half-life of 6–7 h in blood 

and a life span of 1–4 days 

in connective tissues, 

where they die by 

apoptosis.  

are active phagocytes of 

bacteria and other small 

particles. Neutrophils are 

inactive and spherical while 

circulating but show an 

active ameboid movement 

upon adhering to a solid 

substrate, such as collagen 

in the extracellular matrix. 
 

 


background image

Eosinophils 
 

constitute only 2–4% of 

leukocytes in normal 

blood. 

 In blood smears, this cell is 

about the same size as a 

neutrophil and contains a 

characteristic bilobed 

nucleus 

The main identifying 

characteristic is the 

presence of many large 

and elongated refractile 

specific granules (about 

200 per cell) that are 

stained by eosin 
 

 


background image

Photomicrograph of an eosinophil. Note its typical bilobed nucleus 
and coarse cytoplasmic granulesGiemsa stain. High magnification. 


background image

Electron micrograph of an eosinophil. Typical eosinophilic granules are clearly seen. Each 
granule has a disk-shaped electron-dense crystalline core that appears surrounded by a 
matrix enveloped by a unit membrane. EG, eosinophil granule; N, nucleus; M, 
mitochondria. x20,000. 


background image

Human mature eosinophil incubated for peroxidase. Reaction product is 
present only in granules (g). The rough endoplasmic reticulum (er), including 
the perinuclear cisterna (pn) and the Golgi cisternae (Gc), does not contain 
reaction product. Most of the granules (arrow) contain the distinctive 
crystalline bar (x8000). 

 


background image

Basophils 
 

 

 make up less than 1% of 
blood leukocytes and are 
therefore difficult to find 
in smears of normal 
blood.  

are about 12–15 µm in 
diameter. The nucleus is 
divided into irregular 
lobes, but the overlying 
specific granules usually 
obscure the division. 
 
 


background image

Basophilic specific granules  

They (0.5µm in diameter) stain metachromatically (change the 
color of the stain used) with the basic dye of the usual blood 
stains . This metachromasia is due to the presence of heparin.  

They are fewer and more irregular in size and shape than the 
granules of the other granulocytes.  

They contain heparin and histamine.  
 
 


background image

Two leukocytes and several erythrocytes. The cell on the right 
is a basophil. The cell on the left is a neutrophil. In the basophil 
there are many cytoplasmic granules over the nucleus. Giemsa 
stain. High magnification. 


background image

Electron micrograph of a rabbit basophil. The lobulated nucleus (N) 
appears as three separated portions. Note the basophilic granule (B), 
mitochondria (M), and Golgi complex (G). x16,000. 


background image

Compare between basophils & 
Mast cells  

Basophil  

 

Mast cell  

 


background image

Lymphocytes 
 

They can be classified into several groups 
according to distinctive surface molecules 
(markers), which can be distinguished by 
immunocytochemical methods.  

They also have diverse functional roles, all related 
to immune reactions in defending against invading 
microorganisms, foreign macromolecules, and 
cancer cells. 

Lymphocytes vary in life span; some live only a 
few days, and others survive in the circulating 
blood for many years.  

Lymphocytes are the only type of leukocytes that 
return from the tissues back to the blood, after 
diapedesis. 
 


background image

Lymphocytes with 

diameters of 6–8 µm are 

known as small 

lymphocytes. A small 

number of medium-sized 

lymphocytes and large 

lymphocytes with 

diameters up to 18 µm are 

present in the circulating 

blood . 

 This difference has 

functional significance in 

that some larger 

lymphocytes are believed 

to be cells activated by 

specific antigens.  

 


background image

Small lymphocyte  

has a spherical nucleus, sometimes with an indentation. The 
nucleus is intensely stained(condensed chromatin). Its 
nucleolus is not visible 

The cytoplasm is scanty, it appears as a thin rim around the 
nucleus. It is slightly basophilic, assuming a light blue color in 
stained smears. It may contain a few azurophilic granules. The 
cytoplasm of the small lymphocyte has a few mitochondria 
and a small Golgi complex; it contains free polyribosomes  
 


background image

Two small lymphocytes with their 
round, dark-stained nuclei. Giemsa 
stain. High magnification. 

Photomicrograph of a large lymphocyte 
and several erythrocytes. The nucleus of 
this cell is round, and the cytoplasm is 
devoid of specific granules. Giemsa stain. 
High magnification 


background image

Electron micrograph of a human blood lymphocyte. This cell has little rough 
endoplasmic reticulum but a moderate quantity of free polyribosomes. 
Note the nucleus (N), the nucleolus (Nu), and the mitochondria (M). 
Reduced from x22,000. 


background image

Monocytes 
 

are bone marrow-derived agranulocytes with diameters varying from 12 to 

20 μm.  

The nucleus is oval, horseshoe, or kidney shaped and is generally eccentrically 

placed.  

The chromatin is less condensed than that in lymphocytes. Because of their 

delicate chromatin distribution, the nuclei of monocytes stain lighter than do 

those of large lymphocytes 

The cytoplasm is basophilic and frequently contains very fine azurophilic 

granules (lysosomes). These granules are distributed through the cytoplasm, 

giving it a bluish-gray color in stained smears. 

 After crossing venule or capillary walls and entering connective tissues, 

monocytes differentiate into macrophages. 
 
 
 


background image

Photomicrograph of a monocyte. This cell type has a kidney-shaped 
nucleus 
with delicately stained chromatin. The cytoplasm is slightly 
basophilic. Giemsa stain. High magnification. 


background image

In the electron microscope,  

one or two nucleoli are 

seen in the nucleus 

a small quantity of rough 

endoplasmic reticulum

polyribosomes  

many small mitochondria 

is observed.  

Golgi complex involved 

in the formation of the 

lysosomal granules is 

present in the cytoplasm.  

Many microvilli and 

pinocytotic vesicles are 

found at the cell surface 


background image

Platelets(thrombocytes) 

 

are nonnucleated, disk-like cell fragments 2–4 µm in 
diameter.  

Platelets originate from the fragmentation of giant polyploid 
megakaryocytes that reside in the bone marrow.  

 promote blood clotting and help repair gaps in the walls of 
blood vessels, preventing loss of blood.  

Normal platelet counts range from 200,000 to 400,000 per 
microliter of blood.  

have a life span of about 10 days. 

often appear in clumps. Each platelet has a peripheral light 
blue-stained transparent zone, the hyalomere, and a central 
zone containing purple granules, called the granulomere
 
 


background image

Platelets contain  

the open canalicular system 

(a system of channels), that 

connects to invaginations of 

the platelet plasma 

membrane. This arrangement 

is probably of functional 

significance in facilitating the 

liberation of active molecules 

stored in platelets.  

marginal bundle of 

microtubules around the 

periphery of the platelet; this 

bundle helps to maintain the 

platelet's ovoid shape. 
 

 


background image

In the hyalomere 

there are also a number of 

electron-dense irregular 

tubes known as the dense 

tubular system.  

Actin and myosin molecules 

in the hyalomere can 

assemble to form a 

contractile system that 

functions in platelet 

movement and aggregation.  

A cell coat rich in 

glycosaminoglycans and 

glycoproteins lies outside the 

plasmalemma and is involved 

in platelet adhesion


background image

The central granulomere  

 

possesses a variety of membrane-bound granules and a sparse 
population of mitochondria and glycogen particles

 Dense bodies (δ-granules)  contain calcium ions, adenosine 
diphosphate (ADP), adenosine triphosphate (ATP) and 
serotonin . 

α-granules contain fibrinogen, platelet-derived growth factor, 
and several other platelet-specific proteins.  

λ –granules(lambda granule) have been shown to contain 
only lysosomal enzymes  
 


background image

Diagram of the internal structure of 
a platelet 

 


background image

Thank you  

Next Lecture: Bone Marrow  




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 10 أعضاء و 206 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