神经元的基本结构和活动过程课件

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神经元Dendriticspines1第一章神经元第一节神经元的结构第二节神经胶质细胞Dendritesreceivingsynapticinputsfromaxonterminals第一章神经元第一节神经元的结构Dendritesrec2第一节神经元的结构一、胞体二、突起三、分类Theaxonandaxoncollaterals第一节神经元的结构一、胞体Theaxonandaxo3ThephospholipidbilayerThephospholipidbilayer4ClassificationofneuronsbasedonthenumberofneuritesClassificationofneuronsbase5神经元的基本结构和活动过程课件6ClassificationofneuronsbasedondendritictreestructureClassificationofneuronsbase7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：8第二节神经胶质细胞一、类型1.星形胶质细胞可能为血脑屏障的结构基础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.室管膜细胞支持作用，向脑脊液分泌、或摄取、转运激素控制因子第二节神经胶质细胞一、类型9AnastrocyteAnastrocyte10AnoligodendroglialcellAnoligodendroglialcell11第二节神经胶质细胞二、功能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第二节神经胶质细胞二、功能12第二章静息电位第一节神经细胞的静息电位和记录第二节静息膜电位的离子学说Anearlydepictionofanervecell第二章静息电位第一节神经细胞的静息电位和记录Anear13第一节神经细胞的静息电位和记录静息电位（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20μm的神经元中获得。第一节神经细胞的静息电位和记录静息电位（restingp14第二节静息膜电位的离子学说静息膜电位产生的基本因素：①细胞内外离子分布的不平衡，②膜上离子通道关闭和开放对离子产生不同的通透性，③生电性钠泵的作用，即钠钾泵。第二节静息膜电位的离子学说静息膜电位产生的基本因素：15Thesodium-potassiumpumpThesodium-potassiumpump16Structureofthevoltage-gatedsodiumchannelStructureofthevoltage-gated17ThemovementofionsinfluencedbyanelecetricalfieldThemovementofionsinfluence18ElectricalcurrentflowacrossElectricalcurrentflowacross19ElectricalcurrentflowacrossamembraneElectricalcurrentflowacross20ThedependenceofmembranepotentialonexternalpotassiumconcentrationThedependenceofmembranepot21第三章动作电位第一节动作电位产生的离子机制离子学说及其实验证据动作电位产生的离子机制第二节离子电流的分离方法第三节离子电导和Hodgkin-Huxley模型第三章动作电位第一节动作电位产生的离子机制22AnactionpotentialAnactionpotential23BRAINFOODBRAINFOOD24BRAINFOODBRAINFOOD25第四章突触和突触传递第一节化学突触第二节缝隙连接第三节突触电位和突触整合第四章突触和突触传递第一节化学突触26SynapticarrangementsintheCNSSynapticarrangementsintheC27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）。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28TheaxonterminalandthesynapseTheaxonterminalandthesyna29ThepartsofachemicalsynapseThepartsofachemicalsynaps30Chemicalsynapses,asseenwiththeelectronmicroscopeChemicalsynapses,asseenwith31VarioussizesofCNSsynapsesVarioussizesofCNSsynapses32TwocategoriesofCNSsynapticmembranedifferentiationsTwocategoriesofCNSsynaptic33缝隙连接电突触：间隙<2nm。主要存在于胶质细胞之间，在成年哺乳动物的脑内，缝隙连接比较少。功能：使一群神经元产生同步性放电。传递速度快，几乎不存在潜伏期。和化学突触相比，电突触对环境的变化不敏感。缝隙连接电突触：间隙<2nm。主要存在于胶质细胞之间，在成年34gapjunctiongapjunction35混合突触：兼有电传递和化学传递的形态特征。在鱼类较多见，例如电鳗的一些神经核团中，鸟类的睫状神经节、大鼠的前庭神经侧核等部位。混合突触：兼有电传递和化学传递的形态特征。在鱼类较多见，例如36第三节突触电位和突触整合一、兴奋性突触后电位二、抑制性突触后电位三、突触整合：时间＋空间第三节突触电位和突触整合一、兴奋性突触后电位37ThegenerationofanEPSPThegenerationofanEPSP38ThegenerationofanIPSPThegenerationofanIPSP39EPSPsummationEPSPsummation40第五章神经递质和神经调质第一节神经递质及分类第二节神经递质的合成、释放和失活第三节调质和递质的共存第五章神经递质和神经调质第一节神经递质及分类41第一节神经递质及分类按生理功能分，兴奋性神经递质和抑制性神经递质按部位分，中枢性神经递质和周围性神经递质按化学性质分，胺类、氨基酸类、嘌呤类、神经肽等。其中，抑制性神经递质有……DA、GABA第一节神经递质及分类按生理功能分，兴奋性神经递质和抑制性神42第二节神经递质的合成、释放和失活合成：胆碱乙酰移位酶

1胆碱＋乙酰辅酶A乙酰胆碱

酪氨酸羟化酶

多巴胺脱羧酶

2酪氨酸多巴多巴胺

多巴胺β羟化酶

去甲肾上腺素小泡

色氨酸羟化酶

3色氨酸5－羟色胺

谷氨酸脱羧酶

4谷氨酸γ－氨基丁酸第二节神经递质的合成、释放和失活合成：43释放：钙离子是小泡膜与突触前膜紧贴融合的必要因素。钙离子可能有的作用：①降低轴浆的粘度，有利于小泡的移动；②取消突触前膜内负电位，便于小泡与突触前膜接触而发生融合。释放：44失活：不同类型的神经递质失活方式不同。特异的酶分解，如ACh，DA，肽类物质；被细胞间液稀释，进入血液循环分解，NE；被突触前膜吸收再利用，NE，DA。失活：不同类型的神经递质失活方式不同。45TheneuromuscularjunctionTheneuromuscularjunction46RepresentativeneurotransmittersRepresentativeneurotransmitte47ThesynthesisandstorageofdifferenttypesofneurotransmitterThesynthesisandstorageofd48ThereleaseofneurotransmitterbyexocytosisThereleaseofneurotransmitte49第三节调质和递质的共存神经调质的功能：调节信息传递的效率，影响神经递质的效应。区分调质和递质的观点：递质作用于膜受体，导致离子通道的开发从而产生兴奋或抑制效应的化学物质；调质作用于膜受体，通过第二信使作用来改变膜的兴奋性或其他递质释放的化学物质。第三节调质和递质的共存神经调质的功能：调节信息传递的效率，50ElementsofneurotransmittersystemsElementsofneurotransmitters51第六章离子通道第一节离子通道的基本特性第二节门控电流第三节膜片钳技术第四节电压依赖性离子通道第六章离子通道第一节离子通道的基本特性52离子通道的基本特性不同的离子通道是相互独立的通道是孔洞而不是载体离子通道的化学本质是蛋白质结构通道对离子通透的特异性依赖于孔洞的大小、离子形成氢键的能力及通道内位点相互作用的强度离子通道的基本特性不同的离子通道是相互独立的53AmembraneionchannelAmembraneionchannel54AviewofthepotassiumchannelporeAviewofthepotassiumchanne55Thestructureofatransmitter-gatedionchannelThestructureofatransmitter56第七章受体和第二信使第一节受体的分子机制第二节神经信号传导中的G蛋白第三节钙作为第二信使系统第四节环核苷酸系统第五节其它第二信使第七章受体和第二信使第一节受体的分子机制57第一节

受体的分子机制组成：①接收部分（receptor），与配体结合；②效应成分（effector），换能作用。特性：①饱和性②特异性或专一性③可逆性第一节受体的分子机制组成：58“receptor'seye”viewofneurotransmitterrelease“receptor'seye”viewofneuro59第一节

受体的分子机制类型：①递质（配体）门控性离子通道，如Ach、GABA等；②G蛋白偶联型，如mGlu；③与酶相关的单跨膜受体，如NGF、CF；④转录调节因子受体（核受体），如脂溶性激素。第一节受体的分子机制类型：60Similaritiesinthestructureofsubunitsfordifferenttransmitter-gatedionchannelsSimilaritiesinthestructure61第二节神经信号传导中的G蛋白G蛋白的作用：①介导其他细胞内外信使的作用；②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；③参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。第二节神经信号传导中的G蛋白G蛋白的作用：62第二节神经信号传导中的G蛋白一、受体通过GTP催化激活G蛋白二、G蛋白偶联受体通过跨膜螺旋结构将信息传递到胞质面三、效应蛋白：G蛋白调节的效应物酶：cAMP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，光感细胞第二节神经信号传导中的G蛋白一、受体通过GTP催化激活G蛋63ThecomponentsofasecondmessengercascadeThecomponentsofasecondmes64SignalamplificationbyG-protein-coupledsecondmessengercascadesSignalamplificationbyG-prot65第三节钙作为第二信使系统细胞内游离Ca2+浓度0.1～0.2μmol/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：①Ca2+内流触发神经递质释放；②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；③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。第三节钙作为第二信使系统细胞内游离Ca2+浓度0.1～066胞质Ca2+的调控Ca2+的来源：①细胞外Ca2+内流；②细胞内内质网的钙库。调控途径：①细胞膜上的钙通道：突触前膜②Na+/Ca2+交换器（钠泵）：3Na+流入，1Ca2+流出③Ca2+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：67第四节环核苷酸系统cAMP系统cGMP系统鸟苷酸环化酶第四节环核苷酸系统cAMP系统68cAMP系统cAMP假说：cAMP激活靶细胞中专一性蛋白激酶，这些酶催化磷酸基团掺入神经元膜上的专一性蛋白，改变膜对离子的通透性，进而改变靶细胞的兴奋水平，达到传递动作电位的目的；另一方面，活性的蛋白激酶作用于核蛋白上使核蛋白磷酸化，这可能与长期记忆有关。cAMP系统cAMP假说：69cGMP系统：在可兴奋组织中起某种特异的调节作用，如脊椎动物视网膜光电转换机制、平滑肌的张力等，它是小脑浦肯野细胞内的第二信使。鸟苷酸环化酶：小血管平滑肌的鸟苷酸环化酶是通过cGMP起作用的。cGMP系统：在可兴奋组织中起某种特异的调节作用，如脊椎动物70第五节其它第二信使膜脂系统蛋白磷酸酶一氧化氮第五节其它第二信使膜脂系统71SecondmessengersgeneratedbythebreakdownofPIP2,amembranephospholipidSecondmessengersgeneratedby72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神经元Dendriticspines73第一章神经元第一节神经元的结构第二节神经胶质细胞Dendritesreceivingsynapticinputsfromaxonterminals第一章神经元第一节神经元的结构Dendritesrec74第一节神经元的结构一、胞体二、突起三、分类Theaxonandaxoncollaterals第一节神经元的结构一、胞体Theaxonandaxo75ThephospholipidbilayerThephospholipidbilayer76ClassificationofneuronsbasedonthenumberofneuritesClassificationofneuronsbase77神经元的基本结构和活动过程课件78ClassificationofneuronsbasedondendritictreestructureClassificationofneuronsbase79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：80第二节神经胶质细胞一、类型1.星形胶质细胞可能为血脑屏障的结构基础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.室管膜细胞支持作用，向脑脊液分泌、或摄取、转运激素控制因子第二节神经胶质细胞一、类型81AnastrocyteAnastrocyte82AnoligodendroglialcellAnoligodendroglialcell83第二节神经胶质细胞二、功能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第二节神经胶质细胞二、功能84第二章静息电位第一节神经细胞的静息电位和记录第二节静息膜电位的离子学说Anearlydepictionofanervecell第二章静息电位第一节神经细胞的静息电位和记录Anear85第一节神经细胞的静息电位和记录静息电位（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20μm的神经元中获得。第一节神经细胞的静息电位和记录静息电位（restingp86第二节静息膜电位的离子学说静息膜电位产生的基本因素：①细胞内外离子分布的不平衡，②膜上离子通道关闭和开放对离子产生不同的通透性，③生电性钠泵的作用，即钠钾泵。第二节静息膜电位的离子学说静息膜电位产生的基本因素：87Thesodium-potassiumpumpThesodium-potassiumpump88Structureofthevoltage-gatedsodiumchannelStructureofthevoltage-gated89ThemovementofionsinfluencedbyanelecetricalfieldThemovementofionsinfluence90ElectricalcurrentflowacrossElectricalcurrentflowacross91ElectricalcurrentflowacrossamembraneElectricalcurrentflowacross92ThedependenceofmembranepotentialonexternalpotassiumconcentrationThedependenceofmembranepot93第三章动作电位第一节动作电位产生的离子机制离子学说及其实验证据动作电位产生的离子机制第二节离子电流的分离方法第三节离子电导和Hodgkin-Huxley模型第三章动作电位第一节动作电位产生的离子机制94AnactionpotentialAnactionpotential95BRAINFOODBRAINFOOD96BRAINFOODBRAINFOOD97第四章突触和突触传递第一节化学突触第二节缝隙连接第三节突触电位和突触整合第四章突触和突触传递第一节化学突触98SynapticarrangementsintheCNSSynapticarrangementsintheC99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）。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100TheaxonterminalandthesynapseTheaxonterminalandthesyna101ThepartsofachemicalsynapseThepartsofachemicalsynaps102Chemicalsynapses,asseenwiththeelectronmicroscopeChemicalsynapses,asseenwith103VarioussizesofCNSsynapsesVarioussizesofCNSsynapses104TwocategoriesofCNSsynapticmembranedifferentiationsTwocategoriesofCNSsynaptic105缝隙连接电突触：间隙<2nm。主要存在于胶质细胞之间，在成年哺乳动物的脑内，缝隙连接比较少。功能：使一群神经元产生同步性放电。传递速度快，几乎不存在潜伏期。和化学突触相比，电突触对环境的变化不敏感。缝隙连接电突触：间隙<2nm。主要存在于胶质细胞之间，在成年106gapjunctiongapjunction107混合突触：兼有电传递和化学传递的形态特征。在鱼类较多见，例如电鳗的一些神经核团中，鸟类的睫状神经节、大鼠的前庭神经侧核等部位。混合突触：兼有电传递和化学传递的形态特征。在鱼类较多见，例如108第三节突触电位和突触整合一、兴奋性突触后电位二、抑制性突触后电位三、突触整合：时间＋空间第三节突触电位和突触整合一、兴奋性突触后电位109ThegenerationofanEPSPThegenerationofanEPSP110ThegenerationofanIPSPThegenerationofanIPSP111EPSPsummationEPSPsummation112第五章神经递质和神经调质第一节神经递质及分类第二节神经递质的合成、释放和失活第三节调质和递质的共存第五章神经递质和神经调质第一节神经递质及分类113第一节神经递质及分类按生理功能分，兴奋性神经递质和抑制性神经递质按部位分，中枢性神经递质和周围性神经递质按化学性质分，胺类、氨基酸类、嘌呤类、神经肽等。其中，抑制性神经递质有……DA、GABA第一节神经递质及分类按生理功能分，兴奋性神经递质和抑制性神114第二节神经递质的合成、释放和失活合成：胆碱乙酰移位酶

1胆碱＋乙酰辅酶A乙酰胆碱

酪氨酸羟化酶

多巴胺脱羧酶

2酪氨酸多巴多巴胺

多巴胺β羟化酶

去甲肾上腺素小泡

色氨酸羟化酶

3色氨酸5－羟色胺

谷氨酸脱羧酶

4谷氨酸γ－氨基丁酸第二节神经递质的合成、释放和失活合成：115释放：钙离子是小泡膜与突触前膜紧贴融合的必要因素。钙离子可能有的作用：①降低轴浆的粘度，有利于小泡的移动；②取消突触前膜内负电位，便于小泡与突触前膜接触而发生融合。释放：116失活：不同类型的神经递质失活方式不同。特异的酶分解，如ACh，DA，肽类物质；被细胞间液稀释，进入血液循环分解，NE；被突触前膜吸收再利用，NE，DA。失活：不同类型的神经递质失活方式不同。117TheneuromuscularjunctionTheneuromuscularjunction118RepresentativeneurotransmittersRepresentativeneurotransmitte119ThesynthesisandstorageofdifferenttypesofneurotransmitterThesynthesisandstorageofd120ThereleaseofneurotransmitterbyexocytosisThereleaseofneurotransmitte121第三节调质和递质的共存神经调质的功能：调节信息传递的效率，影响神经递质的效应。区分调质和递质的观点：递质作用于膜受体，导致离子通道的开发从而产生兴奋或抑制效应的化学物质；调质作用于膜受体，通过第二信使作用来改变膜的兴奋性或其他递质释放的化学物质。第三节调质和递质的共存神经调质的功能：调节信息传递的效率，122ElementsofneurotransmittersystemsElementsofneurotransmitters123第六章离子通道第一节离子通道的基本特性第二节门控电流第三节膜片钳技术第四节电压依赖性离子通道第六章离子通道第一节离子通道的基本特性124离子通道的基本特性不同的离子通道是相互独立的通道是孔洞而不是载体离子通道的化学本质是蛋白质结构通道对离子通透的特异性依赖于孔洞的大小、离子形成氢键的能力及通道内位点相互作用的强度离子通道的基本特性不同的离子通道是相互独立的125AmembraneionchannelAmembraneionchannel126AviewofthepotassiumchannelporeAviewofthepotassiumchanne127Thestructureofatransmitter-gatedionchannelThestructureofatransmitter128第七章受体和第二信使第一节受体的分子机制第二节神经信号传导中的G蛋白第三节钙作为第二信使系统第四节环核苷酸系统第五节其它第二信使第七章受体和第二信使第一节受体的分子机制129第一节

受体的分子机制组成：①接收部分（receptor），与配体结合；②效应成分（effector），换能作用。特性：①饱和性②特异性或专一性③可逆性第一节受体的分子机制组成：130“receptor'seye”viewofneurotransmitterrelease“receptor'seye”viewofneuro131第一节

受体的分子机制类型：①递质（配体）门控性离子通道，如Ach、GABA等；②G蛋白偶联型，如mGlu；③与酶相关的单跨膜受体，如NGF、CF；④转录调节因子受体（核受体），如脂溶性激素。第一节受体的分子机制类型：132Similaritiesinthestructureofsubunitsfordifferenttransmitter-gatedionchannelsSimilaritiesinthestru