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BIOL101 Biology A&P Chapter 5 

Notes 

Introduction  

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Chapter 5Lecture Outline

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Copyright (c) The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.   Objectives: Upon completion of the learning unit, participants will be able to: 

• Name the four primary classes into which all adult tissues are classified.  

• Name the three embryonic germ layers and some adult tissues derived from each.  

• Visualize the three‐dimensional shape of a structure from a two‐dimensional tissue section.  

• Describe the properties that distinguish epithelium from other tissue classes.  

• List and classify eight types of epithelium, distinguish them from each other, and state where each type can be found in the body.  

• Explain how the structural differences between epithelia relate to their functional differences.  

• Visually recognize each epithelial type from specimens or photographs.  

• Describe the properties that most connective tissues have in common.  

• Discuss the types of cells found in connective tissue.  

• Explain what the matrix of a connective tissue is and describe its components.  

• Name 10 types of connective tissue, describe their cellular components and matrix, and explain what distinguishes them from each other.  

• Visually recognize each connective tissue type from specimens or photographs.  

• Explain what distinguishes excitable tissues from other tissues.  

 

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• Name the cell types that compose nervous tissue.  

• Identify the major parts of a nerve cell.  

• Visually recognize nervous tissue from specimens or photographs.  

• Name the three kinds of muscular tissue and describe the differences between them.  

• Visually identify any type of muscular tissue from specimens or photographs.  

• Describe the junctions that hold cells and tissues together.  

• Describe or define different types of glands.  

• Describe the typical anatomy of a gland.  

• Name and compare different modes of glandular secretion.  

• Describe the way tissues are organized to form the body’s membranes.  

• Name and describe the major types of membranes in the body.  

• Name and describe the modes of tissue growth.  

• Define adult and embryonic stem cells and their varied degrees of developmental plasticity.  

• Name and describe the ways that a tissue can change from one type to another.  

• Name and describe the modes and causes of tissue shrinkage and death.  

• Name and describe the ways the body repairs damaged tissues.  

 

Histology: study of tissue  

Section 1 4 primary tissue classes 

Epithelial tissue Connective tissue Nervous tissue  Muscular tissue  

 

Section 2 Intercellular junctions  Glands and  Membranes Tissue growth Development Death   

      Repair 

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Features of Tissue Classes  Tissue 

Similar cells/cell products Arise from same region of embryo 

Differences Type/function Matrix Space of cell/matrix 

 Matrix = ECF 

Fibrous proteins/clear gels Ground substance/ECF Tissue fluid Interstitial fluid Tissue gel 

Cartilage/bone → rubbery/stony  Matrix  > cell/connective tissue Cell > matrix/epithelial/muscle 

 

Embryonic  tissue Single cell → many cells → 3 primary germ layers 

Ectoderm Epidermis/nervous tissue  

Endoderm Mucous membrane 

GI tract/respiratory system/digestive Mesoderm→ mesenchyme 

Muscle/bone/blood 

 

Tissue Techniques and Sectioning  Preparing histological specimens involves special processes for preserving, sectioning, and staining. The goal is to obtain an image that clearly delineates structural details. Usually the specimen is preserved with a fixative such as formalin and sliced into thin sections—one to two cells thick. These sections are stained to show contrast among the different cellular components.  They are mounted on slides so they can be observed under a microscope.  It is important to remember that sectioning reduces a 3‐dimensional structure to a 2‐dimensional slice—you need to be able to identify the origin of the slice and project it back to the original 3D shape.  The 3 types of tissue sections used in the preparation of histological specimens are     

Longitudinal section: the tissues are cut along the longest direction of the organ  Cross section:  the tissue is cut perpendicular to 

 

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length of organ, and Oblique section: the tissues are cut at angle between cross and longitudinal sections 

Epithelial Tissue  Epithelial tissue 

Flat sheet/layers Upper surface → surface/body cavity Lower surface → basement membrane 

Anchors epithelium to connective tissue                  Supplies O2 

 

Simple Epithelia  

S. squamous Single row of flat cells Permits diffusion of substances Secretes serous fluid Alveoli, glomeruli, endothelium, and serosa   

 S. cuboidal  S. columnar  Pseudostratified columnar 

 

Stratified Epithelia  

Stratified St. squamous St. cuboidal St. columnar Transitional epithelium 

 

Stratified squamous epithelia Keratinized epithelium 

Apical surface/kertin/retards water loss  Nonkeratinized 

Moist slippery layer Tongue/oral mucosa/esophagus/vagina 

 

Keratinized → outside body Non‐keratinized → inside body 

 

Stratified cuboidal epithelium 2+ layers Secrete sweat Produce sperm/hormones Sweat glands/ovarian follicles/testes 

 Transitional epithelium 

Multilayered Surface cells stretch/stress 

       Urinary tract filling/ureter/bladder 

 

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Connective Tissue Most abundant/variable Widely spaced cells Fibrous tissue Cartilage Bone Blood 

Functions Connect organs Support/protect physical/immune processes  Store energy /produce heat Support body movement  Transport materials 

 

Fibers of Connective Tissue  Fibrous Connective Tissue  

Protein Fibers   Collagenous 

Tendons/ligaments/deep skin layers  

NOTE:  Stress that causes tears to this connective tissue produces striae which is commonly referred to as stretch marks 

   Reticular 

Thin/collagenous Spleen/lymph nodes/soft organs 

  Elastic  Stretch/recoil/elasticity Skin/lungs/arteries 

 

Connective Tissue cells and Ground Substance  Cells 

  Fibroblasts  Produce fibers/ground substance  

   Macrophages  

Engulf/destroy foreign particles     Leukocytes (WBCs)  

Support immune function    Plasma cells 

Immune functions → intestine walls/inflamed tissue  Mast cells  

Secrete heparin/histamine   

Adipocytes 

 

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Fat cells  

Ground substance Gelatinous/absorbs force  Glycosaminoglycans (GAG) 

Regulate water/electrolytes Attract sodium Chondroitin sulfate  

Proteoglycans Create bonds Macromolecules—Cellular “glue”  

Adhesive glycoproteins Protein‐carbohydrates Bind cell membranes to collagen/other cellular components 

Loose fibrous connective tissue  Fibrous connective tissue 

Loose/dense  Loose/ground substance between cells    

Areolar Underlies all epithelia Between muscles Passageways/nerves/blood vessels 

 Reticular 

Stroma/lymphatic organs Lymph nodes/spleen/thymus/bone marrow Associated mainly with structure of soft body organs  

 Adipose/fat 

Empty‐looking/thin membranes Energy storage/insulation/cushioning Subcutaneous fatty layer Insulative layer Hibernating animals/newborns have brown fat → heat  

Thought question: According to your knowledge of cell mass to cell boundary ration, what do you think is the physiologic significance of brown fat in newborns vs none in adults?

 

Dense Connective Tissue Fiber between cells 

 Dense regular 

Compressed nuclei 

 

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Closely packed fibers/parallel ↑ tensile strength/Strong!  Tendons and ligaments 

 Injury/stress from wrong direction 

Dense Irregular Tissue Few visible cells/random arrangement Withstand stress from multiple directions 

      Joint capsules/deep skin/around joints/organs  

 

Cartilage Rubbery matrix Chondroblasts produce matrix Cavities/lucunae Surrounded → chondrocytes  Avascular/no blood vessels 

Diffusion brings nutrients/removes wastes Heals slowly 

 Types of cartilage vary with fiber types 

Hyaline Rubbery matrix Fine collagenous fibers/strong Support airways/larynx/trachea    bronchi/fetal skeleton Ease joint movement 

Bone ends/moveable joints‐articular cartilage Sterna/ribs 

 Elastic cartilage  

Conspicuous elastic fibers External ear/epiglottis  

Fibrocartilage Extensive collagenous fibers No sheath/perichondrium Great tensile strength ↑ stress areas/body 

Pubic symphysis Meniscus Intervertebral discs 

 

Bone Spongy/compact  Spongy 

Network/struts/support Covered/compact bone Head of long bones 

 Compact 

 

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Solid/complex Vertical blood vessels/long bone See again/bony tissue  

Matrix → concentric lamellae around central canal  

Osteocytes/mature bone cells Occupy lacunae Skeletal support Muscle leverage 

            Mineral storage Blood 

Fluid tissue Liquid matrix/plasma  3 cell types 

Red blood cells/carriers White blood cells/fighters Blood platelets or thrombocytes/clotters 

 RBCs/No nuclei WBCs/prominent nuclei 

       In heart/blood vessels 

 

Nerve Tissue Large cells/long processes Neurons/neuroglial cells  

Neurons Cell body/soma Dendrites/axon Transmit outgoing signals/impulses 

 Neuroglial 

No process Support neuron function  Internal communication Nerves/nervous systems Ganglia 

 Study nerve tissue CNS/PNS/ANS 

 

Muscle Tissue Elongated cells/contract Exert force 

Move limbs Push blood Expel urine 

 Types 

 

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Skeletal  Long cylindrical cells Attached to bone Multinucleated/striated/voluntary 

Cardiac muscle In heart/striated/involuntary 

Smooth muscle Short fusiform cells Nonstriated/involuntary One central nucleus In viscera/iris/hair follicles/sphincters Involved in swallowing  GI tract functions labor contractions Erection of hairs  Airflow/pupil control 

Intercellular Junctions Anchor cells 

 Three important junctions are: Tight junctions 

Zipper‐like Little matrix No easy passage Protects/invaders Prevents leakage 

GI/Urinary  Desmosomes 

Form a patch/”snap‐like” Cytoplasmic intermediate filaments attach cells Terminate inside cell/protein plaque In uterus/heart/epidermis of skin 

 Gap junctions 

Ring/transmembrane proteins Water‐filled channel/sells Solutes pass from cell to cell In embryos/cardiac/smooth muscle 

Intercellular communication! 

 

Glands Endocrine 

Ductless Secrete hormones into blood  

Exocrine Duct 

Simple/compound Drainage cells/acinus Function cells/parenchyma 

 

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Secretions Enzymes/sweat/mucus 

 Endocrine vs. Exocrine Not clear cut!  Glands secrete → ducts AND into blood stream Organs with glandular component (Brain)  Body control 

Nervous system: Rapid response/short‐lived Endocrine system: Slower response/long‐acting 

Types of Secretions  Glands/secretions 

Serous glands → thin, watery  Sweat/milk/tears/digestive juices Mucous glands → produce mucin Absorbs water → sticky secretion/mucus 

 Mixed glands → mixture of both Cytogenic 

Example: Release whole cells Gametes: sperm/egg 

 

Secretion Methods/Holocrine Gland  How secretion produced 

Holocrine glands Secretory cells disintegrate → product Oil‐producing glands/scalp 

 Merocrine glands → exocytosis/importing  Tears/gastric glands/pancreatic glands  Specialized merorcine gland/apocrine gland Mammary glands/armpit sweat glands Viscous/regions with hair 

      Primarily merocrine 

 

Mucous Membranes  Membranes 

Cutaneous/skin Dry/protects external surface  Internal epithelial membranes 

Mucous Epithelium Lamina propria 

 

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Muscularis mucosae Line passageways to exterior 

Reproductive/respiratory Urinary/digestive systems 

Traps/removes foreign particles/bacteria Columnar tissue  

Goblet cells/mucous Cilia to move mucous 

 Serous 

Simple squamous epithelium/areolar tissue Produces serous fluid Covers organs Lines cavity walls  

Synovial  Lines some joint cavities Connective tissue Secretes synovial fluid 

Tissue Growth  Vocabulary! (Talk the talk!)  Hyperplasia      Tissue growth → cell multiplication      Cellular mass ↑/↑ number/cells 

 Hypertrophy      Enlargement /preexisting cells      Mass ↑/cell size ↑      Muscle growth → hypertrophy exercise 

 Neoplasia  

Growth/ tumor/abnormal tissue 

 

Changes in Tissue Types  Tissue type change 

Differentiation  Unspecialized embryo tissue → specialized mature tissue Mesenchyme → muscle 

 Metaplasia  

Mature tissue from one type to another Simple cuboidal tissue before puberty → Stratified squamous after puberty 

 

Stem Cells Undifferentiated cells/plasticity Can produce several types of mature cells 

 

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 2 types Embryonic 

Early human embryo Totipotent (can differentiate) Pluripotent (limited differentiation) 

 Adult 

Undifferentiated cells in adult tissue Multipotent (early stages) Unipotent (can produce 1 cell type) Plasticity lost 

Tissue Repair Regeneration 

Damaged cell replaced/same type cell Skin/liver  

Fibrosis Damaged cell replaced /scar tissue Function not restored Muscle injury/scarring of lung tissue/severe cuts/burns  

            MI/damaged cells replaced by scar tissue Loss of pumping ability Stromal cells used not parenchymal  Severe fibrosis/keloids 

            Large raised shiny scars 

 

Tissue Engineering Artificial production of tissues/organs Human implanting  

 Seeding with human cells Grow in “bioreactor” Used in human  Significant progress 

Skin grafts/heart valves/coronary vessels and bones  Research continues Liver can regenerate 

 

Healing of a Laceration  Healing process  Damage 

Blood vessels rupture Leak blood Cells leak histamine → dilates blood vessels →  

 

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↑ blood flow → ↑ capillary permeability  Plasma brings antibodies/clotting factors WBCs join/phagpcytize  

Blood clots gather/form scab/surface Macrophages phagocytize  New capillaries grow/wound Fibroblasts deposit new collagen (2 wks)  Epithelial cells grow/close wound Scab falls off Epithelium thickens/regenerates Connective tissue below forms scar/fibrous tissue Remodeling/2 yrs Final Summary  A Rapid Review! 4 primary tissue classes  

Epithelial—cells that cover body surfaces/inside and out  Connective tissue—largest/most diverse  

Blood /bone It connects 

 Nervous tissue    Muscular tissues—3 basic types: skeletal, smooth and cardiac   Cell junctions  

Tight junctions/little matrix between layers Limits/stops movement between layers   Gap junctions allow communication/ movement    

 Glands 

Endocrine glands/ductless  Exocrine glands have ducts—passageways from gland → target areas   

Body membranes  Outer epithelial/cutaneous membrane –the skin  Internal membranes— 

Mucous/ serous/ synovial membranes   Tissue growth/development/repair 

Stages of tissue repair Fibrosis → scarring (stroma cells) Regeneration → functional tissue (parenchyma cells) 

 

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