第二章 神经系统细胞的结构和功能ppt课件

第二章神经系统细胞的结构和功能 神经元静息电位动作电位突触和突触传递神经递质和神经调质离子通道受体和第二信使 Dendriticspines 第一节神经元的结构 一 胞体二 突起三 分类 Theaxonandaxoncollaterals Thephospholipidbilayer Classificationofneuronsbasedonthenumberofneurites Classificationofneuronsbasedondendritictreestructure 根据神经元释放递质的不同分类 胆碱能神经元肾上腺素能神经元多巴胺能神经元5 羟色胺能神经元 第二节神经胶质细胞 一 类型1 星形胶质细胞血脑屏障的结构基础 支撑 营养 清洁2 少突胶质细胞构成髓鞘的主要成分3 小胶质细胞吞噬 清除病变细胞4 许旺氏细胞周围神经系统中形成髓鞘 星形胶质细胞astrocyte 少突胶质细胞Anoligodendroglialcell 1 支持 绝缘 保护和修复作用2 营养和物质代谢作用3 对离子 递质的调节和免疫功能 二 功能 第三节神经元内的信息传递 一 静息电位二 静息膜电位的离子学说三 动作电位 Anearlydepictionofanervecell 一 静息电位 静息电位 restingpotential 神经元未受刺激时 存在于细胞膜内外两侧的电位差 海马CA1区锥体细胞RP 60mv视网膜上的视杆细胞RP 30 40mv大脑皮层的锥体细胞RP 60 80mv去极化和超极化由于技术上的原因 目前我们记录到的神经元静息电位 大都是从直径大于20 m的神经元中获得 如鱿鱼的轴突 二 静息膜电位的离子学说 静息膜电位产生的基本因素 细胞内外离子分布的不平衡 膜上离子通道关闭和开放对离子产生不同的通透性 生电性钠泵的作用 即钠钾泵 Thesodium potassiumpump Structureofthevoltage gatedsodiumchannel Themovementofionsinfluencedbyanelecetricalfield Electricalcurrentflowacross Electricalcurrentflowacrossamembrane Thedependenceofmembranepotentialonexternalpotassiumconcentration 三 动作电位 1 动作电位产生的离子机制2 动作电位的传递 动作电位 刺激达到一定强度 神经元膜电位产生非常短暂的逆转 导致信息沿轴突的传递 该过程叫做动作电位 Anactionpotential BRAINFOOD BRAINFOOD 动作电位的传递 全或无法则频率法则跳跃传道 朗飞氏结节约能量提高传导速度 第四节突触和突触传递 一 化学突触二 突触电位和突触整合三 受体和第二信使 SynapticarrangementsintheCNS 一 化学突触 突触前膜 又称突触前成分 根据不同细胞类型的连接用不同术语表示 如神经元与神经元之间 神经元与肌肉之间 分别称为突触前终末 终扣 终球 曲张体等 突触小泡 直径40 200nm 突触间隙 宽度因突触类型不同而异 约20nm 突触后膜 又称突触后成分 有多种特异蛋白质 受体蛋白 通道蛋白 使神经递质失活的酶类 Theaxonterminalandthesynapse Thepartsofachemicalsynapse Chemicalsynapses asseenwiththeelectronmicroscope VarioussizesofCNSsynapses 突触的种类 轴 树突触轴 体突触轴 轴突触 二 突触后电位和神经整合 突触后电位 神经递质激活突触后受体而产生的短暂的去极化或超极化过程 突触后电位的性质由受体的性质决定 突触后电位 1 兴奋性突触后电位 EPSP 钠离子通道开启 钠离子流入 导致去极化2 抑制性突触后电位 IPSP 钾离子通道开启 钾离子流出 或者氯离子通道开启 氯离子流入 导致超极化3 神经整合 时间 空间 ThegenerationofanEPSP ThegenerationofanIPSP 神经整合 时间 神经整合 空间 神经整合 突触后电位的终结 重摄取酶失活 轴 轴突触 轴 轴突触影响突触后终扣释放神经递质的量突触前兴奋突触前抑制 三 受体和第二信使 1 受体的分子机制2 神经信号传导中的G蛋白3 钙作为第二信使系统 1 受体的分子机制 组成 接收部分 receptor 与配体结合 效应成分 effector 换能作用 特性 饱和性 特异性或专一性 可逆性 receptor seye viewofneurotransmitterrelease 1 受体的分子机制 受体的类型 促离子型受体 当合适的神经递质与之结合 离子通道打开 如 乙酰胆碱促代谢型受体 与神经递质结合后 引发一系列化学反应 然后开放离子通道 G蛋白偶联型 Similaritiesinthestructureofsubunitsfordifferenttransmitter gatedionchannels 2 神经信号传导中的G蛋白 G蛋白的作用 介导其他细胞内外信使的作用 调节离子通道 引起生长 代谢 细胞骨架结构 基因表达的变化 参与调节神经递质的合成与释放 突触受体敏感性 细胞代谢 分化和生长 2 神经信号传导中的G蛋白 G蛋白即 GTP结合调节蛋白受体通过GTP 三磷酸鸟苷 催化激活G蛋白G蛋白偶联受体通过跨膜螺旋结构将信息传递到胞质面效应蛋白 G蛋白调节的效应物酶 腺苷酸环化酶 即cAMP 环腺苷酸 的酶通道 直接作用或通过第二信使来调节转运蛋白 光传导系统 光感细胞 第二信使 多数G蛋白偶联受体能激活反应链 改变一种或数种细胞内小的信号分子的浓度 通过这些小的信号分子进一步将信号下传 如cAMP Ca2 等 通常将这一类在细胞内传递信号的小分子化合物称为第二信使 Thecomponentsofasecondmessengercascade SignalamplificationbyG protein coupledsecondmessengercascades adenylylcyclase 腺苷酸环化酶cAMP 环腺苷酸Kinase 激酶 3 钙作为第二信使系统 细胞内游离Ca2 浓度0 1 0 2 mol L细胞外Ca2 浓度1 8mmol L通过调节细胞内游离Ca2 浓度来实现第二信使的功能 Ca2 内流触发神经递质释放 与其他第二信使 蛋白磷酸化 递质合成和代谢作用相联系发挥作用 在突触可塑性 发育 学习记忆等神经细胞功能中起重要作用 胞质Ca2 的调控 Ca2 的来源 细胞外Ca2 内流 细胞内内质网的钙库 调控途径 细胞膜上的钙通道 突触前膜 Na Ca2 交换器 钠泵 3Na 流入 1Ca2 流出 Ca2 依赖ATP酶 钙泵 将ATP水解