突触传递和突触活动的调演示文稿

突触传递和突触活动的调演示文稿当前第1页\共有59页\编于星期四\20点（优选）突触传递和突触活动的调当前第2页\共有59页\编于星期四\20点单个细胞

细胞间细胞水平当前第3页\共有59页\编于星期四\20点突触传递当前第4页\共有59页\编于星期四\20点当前第5页\共有59页\编于星期四\20点第一节神经肌肉接头一、神经肌肉接头的结构二、神经肌肉接头的信号传递当前第6页\共有59页\编于星期四\20点神经动作电位可以从一个神经元传递到另一个神经元，或传递到肌细胞或腺细胞。这种传递是通过一种特殊的结构——突触来实现的。突触：（synapse）是一个神经元冲动传到另一个神经元或传递另一个细胞间的相互接触的结构。当前第7页\共有59页\编于星期四\20点突触有两种类型：电突触：允许离子电流从一个细胞直接流入另一个细胞。化学突触：通过突触前神经元释放的化学递质与突触后细胞膜上的特异受体相互作用完成信息的传递。当前第8页\共有59页\编于星期四\20点图

运动终板超微结构模式图当前第9页\共有59页\编于星期四\20点图

运动终板扫描电镜像当前第10页\共有59页\编于星期四\20点一、神经肌肉接头的结构神经肌肉接头neuromuscularjunction：运动神经元和骨骼肌纤维间的突触，或称为运动终板。人体的许多活动都是通过骨骼肌的收缩或舒张来完成的，神经肌肉接头是连接神经电信号和骨骼肌收缩过程的中间桥梁当前第11页\共有59页\编于星期四\20点神经元：每一根无髓鞘终末

支配一根肌纤维当前第12页\共有59页\编于星期四\20点运动单位motorunit：同一根轴突的全部分支及其所支配的肌纤维。运动单位是肌肉收缩的功能单位，当一根轴突兴奋时，可导致它所支配的全部肌纤维同步收缩。支配躯体背部肌肉的运动单位：200多条肌纤维维持躯体姿势支配眼直肌的肌纤维很少：精确调节当前第13页\共有59页\编于星期四\20点1、神经肌肉接头的结构突触前膜、突触后膜：终板膜突触间隙突触膜与毗邻的非突触膜相比，明显增厚，是特化的轴突膜及肌膜当前第14页\共有59页\编于星期四\20点突触前膜的胞质面，有致密物质堆积形成的具有一定几何形排列的栅状结构，称为活动带。是递质释放的特异位点。终板膜增厚更加明显，向肌质侧凹陷，形成许多皱褶（次级突触间隙），开口于初级突触间隙，从而增加了突触厚膜的面积。当前第15页\共有59页\编于星期四\20点当前第16页\共有59页\编于星期四\20点许多ACh受体分子集中分布在这些次级突触间隙皱褶中。在突触后膜的外表面存在一种酶，乙酰胆碱酯酶（AChE）：乙酰胆碱胆碱+乙酸突触间隙与一般的细胞间隙相通，表明轴突与肌肉是分离的。当前第17页\共有59页\编于星期四\20点突触前终末内含有大量直径约50nm的囊泡状结构，为突触囊泡（synapticvesicle）。这是突触部位最具特征性的结构。囊泡内含有神经递质乙酰胆碱（ACh），乙酰胆碱在突触的胞质内合成，并由囊泡摄取和储存。神经肌肉传递是由囊泡释放ACh为中介完成当前第18页\共有59页\编于星期四\20点神经肌肉传递具有三个特征1、单向传递：兴奋只能由神经纤维传向肌纤维，即突触前突触后2、突触延搁：兴奋通过突触的传递是极其缓慢的3、高敏感性：神经肌肉接头易受许多物理、化学因素的影响，易产生疲劳。研究表明：兴奋通过神经肌肉传递包含一系列化学因素和电学在内的复杂过程。与在单一神经纤维或肌纤维上传导不同（局部电流）。当前第19页\共有59页\编于星期四\20点二、神经肌肉接头的信号传递1.神经肌肉接头的信号传递过程2.神经肌肉传递信号的阻断3.量子释放当前第20页\共有59页\编于星期四\20点1.神经肌肉接头的信号传递过程支配骨骼肌的运动神经元的胞体位于脑干或脊髓高频动作电位能够运动神经元较粗的有髓鞘包裹的轴突到达所支配的肌肉，引起肌肉收缩。神经冲动通过轴突传导至突触前终末，然后在骨骼肌膜产生可向外传导的动作电位，这是一个电信号化学信号电信号的复杂转换过程。这一过程的阐明，是现代生理学研究的主要成果之一当前第21页\共有59页\编于星期四\20点运动神经元的神经冲动到达轴突终末，轴突终末膜迅速除极化，使电压敏感的Ca2+通道开放。Ca2+平衡电位200mV，快速进入突触前终末，轴突终末内Ca2+的浓度增加10000倍。Ca2+在递质的释放中起着偶联因子的作用，进入膜内，激活了钙依赖蛋白激酶，使突触内泡囊向突触前膜移动，并与质膜融合，释放Ach到突触间隙中Ach与终板膜上的Ach受体结合，瞬间改变了终板膜对Na+

和K+

的通透性，各沿自身的电化学梯度渗透过离子通道流动。由于Na+

的电化学梯度远远大于K+

，进入终板膜的Na数量远远超过K，使终板膜除极化。当前第22页\共有59页\编于星期四\20点当前第23页\共有59页\编于星期四\20点在终板膜上产生的这种瞬时除极化电位称为终板电位（EPP）。终板电位发生的速度极快，仅仅持续2ms，这是由于乙酰胆碱被水解成胆碱+乙酸而失活。水解后的胆碱被重新摄入突触前终末重新成为合成Ach的原料。兴奋性突触后电位：EPSP抑制性突触后电位：IPSP当前第24页\共有59页\编于星期四\20点总结：神经肌肉传递事件过程动作电位达到突触前运动神经终末突触前膜对Ca2+通透性增加，Ca2+沿其化学梯度内流进入轴突终末Ca2+驱动Ach从突触囊泡中释放到突触间隙中Ach与终板膜上的Ach受体结合，增加了终板膜对Na+和K+的通透性进入终板膜Na+的数量超过流出终板膜K+的数量，使终板膜除极化，产生EPP，EPP使临近的肌膜除极化至阈电位，引发动作电位并沿肌膜向外扩布。当前第25页\共有59页\编于星期四\20点当前第26页\共有59页\编于星期四\20点2.神经肌肉传递信号的阻断神经肌肉间的信号传递能够被药物阻断，或者在某些病理情况下被阻断。受体竞争性抑制：Ach受体与其他分子结合，以致Ach不能再与其结合，引起离子通道不能开放。如：箭毒与烟碱型Ach受体结合力极强。除极化阻滞：一些物质抑制乙酰胆碱酯酶AChE，使其不能水解Ach，可阻断肌肉神经间的传递。终板膜和邻近的肌膜持续处于除极化状态，离子通道始终开放，电压门控Na通道不能被重新激活，因而不能产生动作电位。如：毒扁豆碱阻断神经终末释放Ach：一些细菌产生的生物毒素类物质，如：肉杆毒素可与Ach突触囊泡结合，并与神经终末的质膜结合。当前第27页\共有59页\编于星期四\20点3.量子释放1951年，Fatt和Katz观察发现，未受刺激的肌细胞膜存在一种自发的小的除极化电变化，电压在0.1到1mV之间波动，这种来自终板区的电位称为微小终板电位（MEPP）。当前第28页\共有59页\编于星期四\20点包含在一个囊泡中的Ach的数量，称为量子。这种ACH以囊泡为单位进行的释放，称为量子释放。一个MEPP是一个Ach囊泡自发释放引起，因此，终板电位由量子单位组成，每一个单位相当于一个微小终板电位。终板电位是MEPP的整数倍。100到200个囊泡60mV当前第29页\共有59页\编于星期四\20点第二节神经元突触一、电突触二、化学突触三、突触的活动四、突触活动的调节当前第30页\共有59页\编于星期四\20点神经元突触：神经元间形成的突触，广泛存在于中枢神经系统中。通过神经元突触，脑中所有神经元相互连接起来，形成了神经系统的复杂通讯网络。神经元突触都有特殊的信号输入和输出结构，突触前细胞和突触后细胞。分为两类：电突触化学突触当前第31页\共有59页\编于星期四\20点一、电突触电突触的结构基础为缝隙连接（gapjunction）。连接蛋白：由6个连接蛋白单体形成的同源六聚体，两侧膜上连接蛋白对接，形成一个六角形亲水性通道，允许水溶性分子和离子通过。电流传播，无突触前后膜之分，电突触可双向传递电信号。神经细胞和非神经细胞中，均普遍存在电突触。当前第32页\共有59页\编于星期四\20点二、化学突触结构与神经肌肉接头相似，神经元间的突触也是由突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分组成。神经元的轴突末梢分支膨大成小球状，称为突触小体（synapticknob），突触囊泡活性带突触后致密带当前第33页\共有59页\编于星期四\20点化学突触信号传递过程，与神经肌肉接头类似当前第34页\共有59页\编于星期四\20点神经元突触连接方式神经元分胞体、轴突、树突三个主要部分轴突——树突型突触轴突——胞体型突触轴突——轴突型突触低等动物中，神经元之间任何一部分都可以彼此形成突触。当前第35页\共有59页\编于星期四\20点依对下一个神经元的功能影响的不同，突触被分为两大类：兴奋性突触：使突触后神经元兴奋抑制性突触：使突触后神经元抑制当前第36页\共有59页\编于星期四\20点三、突触的活动突触前神经元释放的递质与突触后膜受体结合后，使后膜对某些离子的通透性发生了改变，膜电位：或者发生除极化（兴奋），或者发生超极化（抑制）。由突触活动引起的突触后膜产生的局部电位变化成为突触后电位。兴奋性突触后电位：EPSP抑制性突触后电位：IPSP当前第37页\共有59页\编于星期四\20点突触输入的总和一般来说，与神经元胞体形成的突触多是抑制性突触，而与神经元树突形成的突触主要是兴奋性突触。任何一个神经细胞膜表面可能会形成数千个突触，其中有数百个可能同时处于激活或失活状态，因此，在任一时刻，突触后神经元的膜电位将由这数百个突触后电位的共同作用所决定。这些突触后电位中，既包括IPSP，又包括EPSP。一个突触后细胞可同时与几个突触前细胞分别连成兴奋性和抑制性两种突触。这两种突触的作用可以互相抵消。如果抑制性突触发生作用，那就需要更强的兴奋性刺激才能使突触后细胞兴奋。当前第38页\共有59页\编于星期四\20点时间总和：不同时间产生的输入信号到达同一细胞，引起细胞兴奋或兴奋性改变的现象。空间总和：来源不同的输入信号在同一时间到达同一细胞，引起细胞兴奋或兴奋性改变的现象。当前第39页\共有59页\编于星期四\20点四、突触活动的调节（一）突触前活动的调节1.突触前抑制2.突触前易化（二）突触后抑制1.传入侧支性抑制2.回返性抑制当前第40页\共有59页\编于星期四\20点突触前抑制：通过突触前轴突末梢兴奋而抑制另一个突触前膜的递质释放，从而使突触后神经元呈现出抑制效应。突触前抑制是通过轴突——轴突型突触的活动而产生的。当前第41页\共有59页\编于星期四\20点当一个突触前轴突末梢被反复刺激，突触后的反应将可能会随每次刺激而增大，这种现象称为易化。突触前易化：突触前作用的效应取决于突触前终末释放递质的种类，及递质作用在神经元上的受体的类型。如果它增加了递质释放的数量，则称为突触前易化。突触前冲动频率强直后增强：增加了胞内Ca2+的水平，进而增加了递质释放的数量。反复刺激长时程增强：突触前较多数量的递质释放、突触后受体对递质结合的敏感度增加。与记忆有关。当前第42页\共有59页\编于星期四\20点突触后抑制突触后抑制：抑制性中间神经元，兴奋时，其末梢释放抑制性递质，在突触后膜出现抑制性突触后电位，导致突触后神经元呈现抑制性效应。两种类型：传入侧支性抑制回返性抑制当前第43页\共有59页\编于星期四\20点当前第44页\共有59页\编于星期四\20点突触传递特征单向传递突触延搁突触活动的可塑性调节对内环境变化的敏感性当前第45页\共有59页\编于星期四\20点第三节神经递质和神经调质一、神经递质和神经调质的一般性质二、神经活动肽三、神经递质及其受体神经递质：在化学突触传递中担当信使的特定化学物质。在神经终末释放并发挥作用。神经调质：可调节神经递质释放和突触反应的化学信使。在非突触区作用。当前第46页\共有59页\编于星期四\20点一、神经递质和神经调质的一般性质神经递质的作用：通过与受体的作用直接引起突触后细胞的兴奋或抑制。大多数经典神经递质是一些小的快速活动的分子，它们在轴突末梢的胞质中合成并包装到突触泡囊中，这些化学信使主要是氨基酸及其相关成分。当前第47页\共有59页\编于星期四\20点确认是否是神经递质或候选神经递质

必须满足以下条件突触前神经元含有并能合成这种物质给予适当的刺激后可被突触前神经元释放将此物质电泳到突触后膜中能模拟刺激突触前神经元产生的作用突触前刺激和微电泳这种物质能够被药物以相同方式所改变。突触前细胞含有生物合成这种物质的酶或者重新吸收这种物质的转运载体，突触后膜上存在与之相互作用的特异受体。当前第48页\共有59页\编于星期四\20点神经调质神经调质是由2-40个氨基酸组成的一些大分子，又称为神经肽。在胞体的内质网和高尔基体中合成，通过轴浆运输至轴突末梢。贮存在有致密核心的囊泡内，可与神经递质共同释放。释放后以极低的浓度向周围扩散，可作用到相邻的神经元。当前第49页\共有59页\编于星期四\20点神经调质作用在非突触区的神经受体上，对突触前或突触后区均能发挥作用。神经调质的主要功能：修饰突触后神经元对特殊递质的反应，放大或削弱突触活动的效力。

通过改变递质在突触前细胞的合成、释放、或重新吸收，或改变递质的代谢过程来影响突触活动。当前第50页\共有59页\编于星期四\20点神经调质不引起EPSP和IPSP的形成，而是通常引起突触兴奋或抑制的长时程的变化。常通过G蛋白偶联的第二信使，引起神经元代谢过程的变化，这种变化可以持续几分钟、几小时甚至数天。包括改变酶的活动、影响DNA的转录和蛋白质的合成。当前第51页\共有59页\编于星期四\20点神经递质的作用是一种快速的细胞通讯活动。神经调质则涉及学习、发育、动机，甚至感觉和运动活动等持续时间较长的事件。当前第52页\共有59页\编于星期四\20点表4-1经典神经递质和神经调质的比较表4-2神经递质与神经调质共存于同一神经末梢举例当前第53页\共有59页\编于星期四\20点二、神经活动肽神经肽是泛指存在于神经组织并参与神经系统功能作用的内源性活性物质,是一类特殊的信息物质。特点是含量低、活性高、作用广泛而又复杂,可产生兴奋或抑制效应，在体内调节多种多样的生理功能,如痛觉、睡眠、情绪、学习与记忆乃至神经系统本身的分化和发育都受神经肽的调节表4-3神经肽的分类当前第54页\共有59页\编于星期四\20点神经肽可作为激素、神经递质或神经调质发挥作用。神经肽的释放点位于远离突触活动带或突触间隙的地方。低频刺激局部提高Ca2+的水平：神经递质释放高频刺激大范围提高Ca2+水平：