神经系统细胞的结构和功能新版课件

1、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 Dendritic spines神经元Dendritic spines第一节 神经元的结构一、胞体二、突起三、分类The axon and axon collaterals第一节 神经元的结构一、胞体The axon and axoThe phospholipid bilayerThe phospholipid bilayerClassification of neurons based on the number of neuritesClassification of neurons base神经系统细胞

2、的结构和功能新版课件Classification of neurons based on dendritic tree structureClassification of neurons base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羟色胺能神经元根据神经元释放递质的不同分类：2、 神经信号传导中的G蛋白视网膜上的视杆细胞RP 3040mvThe axon terminal and the synapse细胞外Ca2+内流；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，

3、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。突触小泡，直径40200nm。Similarities in the structure of subunits for different transmitter-gatedion channels第四节 突触和突触传递2、 神经信号传导中的G蛋白血脑屏障的结构基础、支撑、营养、清洁The axon terminal and the synapseSignal amplification by G-protein-coupled second messenger cascadesThe axon terminal and the syn

4、apse第三节 神经元内的信息传递Dendritic spines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。Various sizes of CNS synapsesAn action potential第三节 神经元内的信息传递第二节 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2、 神经信号传导中的G蛋白第二节 神经胶质细胞一、类型星形胶质细胞 astrocyte星形胶质细胞 astrocyte

5、少突胶质细胞An oligodendroglial cell少突胶质细胞An action potential支持、绝缘、保护和修复作用细胞内游离Ca2+浓度 0.The movement of ions influenced by an elecetrical field细胞外Ca2+内流；突触间隙：宽度因突触类型不同而异，约20nm。2、抑制性突触后电位（IPSP）Electrical current flow across a membrane生电性钠泵的作用，即钠钾泵。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cAM

6、P、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。2、 神经信号传导中的G蛋白3、 钙作为第二信使系统细胞内内质网的钙库。根据神经元释放递质的不同分类：2、 神经信号传导中的G蛋白突触间隙：宽度因突触类型不同而异，约20nm。细胞内游离Ca2+浓度 0.Electrical current flow across a membrane3、神经整合：时间空间突触间隙：宽度因突触类型不同而异，约20nm。根据神经元释放递质的不同分类：细胞外Ca2+内流；An action potential1. 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

7、功能二、功能1. 支持、绝缘、保护和修复作用二、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An early depiction of a nerve cell第三节 神经元内的信息传递一、 静息电位An early d一、 静息电位静息电位（resting potential）：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 3040mv大脑皮层的锥体细胞RP 6080mv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20m的神经元中获得，如鱿鱼的轴突一、 静息电位

8、静息电位（resting potential）神经系统细胞的结构和功能新版课件二、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。二、静息膜电位的离子学说静息膜电位产生的基本因素：The sodium-potassium pumpThe sodium-potassium pump神经系统细胞的结构和功能新版课件Structure of the voltage-gated sodium channelStructure of the voltage-gatedThe movement of ions

9、 influenced by an elecetrical fieldThe movement of ions influenceElectrical current flow acrossElectrical current flow across二、静息膜电位的离子学说血脑屏障的结构基础、支撑、营养、清洁细胞外Ca2+内流；Dendritic spinesThe components of a second messenger cascade根据神经元释放递质的不同分类：二、静息膜电位的离子学说促离子型受体：当合适的神经递质与之结合，离子通道打开，如：乙酰胆碱根据神经元释放递质的不同分类：

10、静息膜电位产生的基本因素：细胞内游离Ca2+浓度 0.An action potential Ca2+依赖ATP酶（钙泵）：将ATP水解的能量把胞内Ca2+逆浓度泵出细胞外。第四节 突触和突触传递与其他第二信使、蛋白磷酸化、递质合成和代谢作用相联系发挥作用；钾离子通道开启，钾离子流出；第四节 突触和突触传递通过调节细胞内游离Ca2+浓度 来实现第二信使的功能：The components of a second messenger cascadeElectrical current flow across a membrane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

11、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。细胞内游离Ca2+浓度 0.Electrical current flow across a membrane二、静息膜电位的离子学说Electrical currentThe dependence of membrane potential on external potassium concentrationThe dependence of membrane pot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

12、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。三、动作电位1、动作电位产生的离子机制 动作电位：刺激达An action potentialAn action potentialBRAIN FOODBRAIN FOODBRAIN FOODBRAIN FOOD神经系统细胞的结构和功能新版课件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动作电位的传递全或无法则第四节 突触和突触传递一、化学突触二、突触电位和突触整合三、受体和第二信使第四节 突触和突触传递一、化学突触Synaptic arrangements in the CNSSynaptic arrangem

13、ents in the C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40200nm。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）。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The axon terminal and the synapseThe axon terminal and the syna根据神经元释放递质的不同分类：突触小泡，直径40200nm。The

14、 generation of an IPSP二、静息膜电位的离子学说 Na+ /Ca2+交换器（钠泵）：3 Na+流入，1Ca2+流出细胞外Ca2+内流；突触小泡，直径40200nm。The axon terminal and the synapse介导其他细胞内外信使的作用；Dendritic spines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：乙酰胆碱细胞外Ca2+内流；通过调节细胞内游离Ca2+浓度 来实现第二信使的功能：二、静息膜电位的离子学说星形胶质细胞 astrocyte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

15、作电位。转运蛋白：光传导系统，光感细胞细胞内内质网的钙库。细胞内游离Ca2+浓度 0.细胞外Ca2+浓度1.膜上离子通道关闭和开放对离子产生不同的通透性，Dendritic spinesThe parts of a chemical synapse根据神经元释放递质的不同分类：The parts of a Chemical synapses,as seen with the electron microscopeChemical synapses,as seen withVarious sizes of CNS synapsesVarious sizes of CNS synapses突触的种

16、类轴-树突触轴-体突触轴-轴突触突触的种类轴-树突触二、 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。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：时间空间突触后电位1、兴奋性突触后电位（EPSP）The generation of an EPSPThe generation of an EPSP2、 神经信号

17、传导中的G蛋白细胞内内质网的钙库。Ca2+内流触发神经递质释放；生电性钠泵的作用，即钠钾泵。视网膜上的视杆细胞RP 3040mv3、钙作为第二信使系统第四节 突触和突触传递An action potential Ca2+依赖ATP酶（钙泵）：将ATP水解的能量把胞内Ca2+逆浓度泵出细胞外。二、静息膜电位的离子学说与其他第二信使、蛋白磷酸化、递质合成和代谢作用相联系发挥作用；细胞外Ca2+内流；突触间隙：宽度因突触类型不同而异，约20nm。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。细胞外Ca2+内流；突触后膜：又称突触后成分，有多种特

18、异蛋白质（受体蛋白、通道蛋白、使神经递质失活的酶类）。通过调节细胞内游离Ca2+浓度 来实现第二信使的功能：1、动作电位产生的离子机制第三节 神经元内的信息传递突触小泡，直径40200nm。细胞外Ca2+内流；第三节 神经元内的信息传递The generation of an IPSP2、 神经信号传导中的G蛋白The generation o神经整合：时间神经整合：时间神经整合：空间神经整合：空间神经整合神经整合突触后电位的终结重摄取酶失活突触后电位的终结重摄取轴-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轴-轴突触轴-轴突触影响突触后终扣释放神经递质的量三、受体和第

19、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三、受体和第二信使1、受体的分子机制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1、 受体的分子机制组成：“receptors eye” view of neurotransmitter release“receptors eye” view of neuro1、 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

20、白偶联型1、 受体的分子机制受体的类型：Similarities in the structure of subunits for different transmitter-gatedion channelsSimilarities in the structure 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蛋白的作用：细胞内内质网的钙库。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。The gen

21、eration of an IPSP根据神经元释放递质的不同分类：Classification of neurons based on dendritic tree structure二、突触电位和突触整合静息电位（resting potential）：神经元未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。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。Similarities in the structure of subunits for different transmitter-gatedion channelsDendritic spi

22、nes1、动作电位产生的离子机制“receptors eye” view of neurotransmitter release细胞外Ca2+内流； Ca2+依赖ATP酶（钙泵）：将ATP水解的能量把胞内Ca2+逆浓度泵出细胞外。Dendritic spines通道：直接作用或通过第二信使来调节The axon and axon collaterals支持、绝缘、保护和修复作用Synaptic arrangements in the CNS细胞外Ca2+内流；生电性钠泵的作用，即钠钾泵。细胞内内质网的钙库。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 ）

23、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，光感细胞细胞内内质网的钙库。2、 神经信号传导中的G蛋白G蛋白即：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。 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The components of a second messenger casc

24、adeThe components of a second mesSignal amplification by G-protein-coupled second messenger cascadesadenylyl cyclase：腺苷酸环化酶 cAMP：环腺苷酸 Kinase:激酶Signal amplification by G-prot3、 钙作为第二信使系统细胞内游离Ca2+浓度 0.10.2 mol/L细胞外Ca2+浓度1.8 mmol/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

25、；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。3、 钙作为第二信使系统细胞内游离Ca2+浓度 0.10.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）：3 Na+流入，1Ca2+流出 Ca2+依赖ATP酶（钙泵）：将ATP水解的能量把胞内Ca2+逆浓度泵出细胞外。胞质Ca2+的调控Ca2+的来源：美国耶鲁大学医学院霍华德-赖斯穆森教授说：“钙能够把得于细胞表面的信号传递给细胞内各过程，从而在动物的细胞里起着一种几乎是全能的离子信使的作用。钙离子作为细胞内的调节剂而充当第二信使的作用”。

26、 美国耶鲁大学医学院霍华德-赖斯穆森教授说：“钙能够把得于细胞第二节 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第二节 神经胶质细胞一、类型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1. 支持、绝缘、保护和修复作用二、功能The axon terminal and the synapse3、神经整合：时间空间促离子型受体：当合适的神经递质与之结合，离子通道打开，如：乙酰胆碱Classification

27、 of neurons based on dendritic tree structure根据神经元释放递质的不同分类：根据神经元释放递质的不同分类：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。突触小泡，直径40200nm。 Na+ /Ca2+交换器（钠泵）：3 Na+流入，1Ca2+流出海马CA1区锥体细胞RP 60mv2、 神经信号传导中的G蛋白Dendritic spines细胞外Ca2+内流；血脑屏障的结构基础、支撑、营养、清洁通过调节细胞内

28、游离Ca2+浓度 来实现第二信使的功能：2、 神经信号传导中的G蛋白G蛋白即：GTP结合调节蛋白多数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。细胞内内质网的钙库。细胞内外离子分布的不平衡，突触间隙：宽度因突触类型不同而异，约20nm。根据神经元释放递质的不同分类：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An early depiction of a nerve cellThe axon terminal and th

29、e syna神经系统细胞的结构和功能新版课件一、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40200nm。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）。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3、 钙作为第二信使系统细胞内游离Ca2+浓度 0.10.2 mol/L细胞外Ca2+浓度1.8 mmol/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

30、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。3、 钙作为第二信使系统细胞内游离Ca2+浓度 0.10.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）：3 Na+流入，1Ca2+流出 Ca2+依赖ATP酶（钙泵）：将ATP水解的能量把胞内Ca2+逆浓度泵出细胞外。胞质Ca2+的调控Ca2+的来源：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蛋白偶联型血脑屏障的结构基础、支撑、营养、清洁2、 神经信号传导中的G蛋白突触后电位：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。Electrical current flow across a membraneDendritic spines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； Na+ /Ca2+交换器（钠泵）：3 Na