神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)和活動(dòng)過程

神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)和活動(dòng)過程第1頁/共74頁神經(jīng)元靜息電位動(dòng)作電位突觸和突觸傳遞神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)離子通道受體和第二信使

Dendriticspines第2頁/共74頁第一章神經(jīng)元第一節(jié)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)第二節(jié)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞Dendritesreceivingsynapticinputsfromaxonterminals第3頁/共74頁第一節(jié)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)一、胞體二、突起三、分類Theaxonandaxoncollaterals第4頁/共74頁Thephospholipidbilayer第5頁/共74頁Classificationofneuronsbasedonthenumberofneurites第6頁/共74頁第7頁/共74頁Classificationofneuronsbasedondendritictreestructure第8頁/共74頁根據(jù)神經(jīng)元釋放遞質(zhì)的不同分類：膽堿能神經(jīng)元腎上腺素能神經(jīng)元多巴胺能神經(jīng)元5－羥色胺能神經(jīng)元第9頁/共74頁第二節(jié)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞一、類型1.星形膠質(zhì)細(xì)胞可能為血腦屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)2.少突膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成髓鞘的主要成分3.小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬、清除病變細(xì)胞4.室管膜細(xì)胞支持作用，向腦脊液分泌、或攝取、轉(zhuǎn)運(yùn)激素控制因子第10頁/共74頁Anastrocyte第11頁/共74頁Anoligodendroglialcell第12頁/共74頁第二節(jié)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞二、功能1.支持、絕緣、保護(hù)和修復(fù)作用2.營養(yǎng)和物質(zhì)代謝作用3.對離子、遞質(zhì)的調(diào)節(jié)和免疫功能第13頁/共74頁第二章靜息電位第一節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的靜息電位和記錄第二節(jié)靜息膜電位的離子學(xué)說Anearlydepictionofanervecell第14頁/共74頁第一節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的靜息電位和記錄靜息電位（restingpotential）：神經(jīng)元未受刺激時(shí)，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞RP－60mv視網(wǎng)膜上的視桿細(xì)胞RP－30～－40mv大腦皮層的錐體細(xì)胞RP－60～－80mv去極化和超極化由于技術(shù)上的原因，目前我們記錄到的神經(jīng)元靜息電位，大都是從直徑大于20μm的神經(jīng)元中獲得。第15頁/共74頁第二節(jié)靜息膜電位的離子學(xué)說靜息膜電位產(chǎn)生的基本因素：①細(xì)胞內(nèi)外離子分布的不平衡，②膜上離子通道關(guān)閉和開放對離子產(chǎn)生不同的通透性，③生電性鈉泵的作用，即鈉鉀泵。第16頁/共74頁Thesodium-potassiumpump第17頁/共74頁Structureofthevoltage-gatedsodiumchannel第18頁/共74頁Themovementofionsinfluencedbyanelecetricalfield第19頁/共74頁Electricalcurrentflowacross第20頁/共74頁Electricalcurrentflowacrossamembrane第21頁/共74頁Thedependenceofmembranepotentialonexternalpotassiumconcentration第22頁/共74頁第三章動(dòng)作電位第一節(jié)動(dòng)作電位產(chǎn)生的離子機(jī)制離子學(xué)說及其實(shí)驗(yàn)證據(jù)動(dòng)作電位產(chǎn)生的離子機(jī)制第二節(jié)離子電流的分離方法第三節(jié)離子電導(dǎo)和Hodgkin-Huxley模型第23頁/共74頁Anactionpotential第24頁/共74頁BRAINFOOD第25頁/共74頁BRAINFOOD第26頁/共74頁第四章突觸和突觸傳遞第一節(jié)化學(xué)突觸第二節(jié)縫隙連接第三節(jié)突觸電位和突觸整合第27頁/共74頁SynapticarrangementsintheCNS第28頁/共74頁化學(xué)突觸突觸前膜：又稱突觸前成分，根據(jù)不同細(xì)胞類型的連接用不同術(shù)語表示，如神經(jīng)元與神經(jīng)元之間，神經(jīng)元與肌肉之間，分別稱為突觸前終末、終扣、終球、曲張?bào)w等。突觸小泡，直徑40～200nm。突觸間隙：寬度因突觸類型不同而異，約20nm。突觸后膜：又稱突觸后成分，有多種特異蛋白質(zhì)（受體蛋白、通道蛋白、使神經(jīng)遞質(zhì)失活的酶類）。第29頁/共74頁Theaxonterminalandthesynapse第30頁/共74頁Thepartsofachemicalsynapse第31頁/共74頁Chemicalsynapses,asseenwiththeelectronmicroscope第32頁/共74頁VarioussizesofCNSsynapses第33頁/共74頁TwocategoriesofCNSsynapticmembranedifferentiations第34頁/共74頁縫隙連接電突觸：間隙<2nm。主要存在于膠質(zhì)細(xì)胞之間，在成年哺乳動(dòng)物的腦內(nèi)，縫隙連接比較少。功能：使一群神經(jīng)元產(chǎn)生同步性放電。傳遞速度快，幾乎不存在潛伏期。和化學(xué)突觸相比，電突觸對環(huán)境的變化不敏感。第35頁/共74頁gapjunction第36頁/共74頁混合突觸：兼有電傳遞和化學(xué)傳遞的形態(tài)特征。在魚類較多見，例如電鰻的一些神經(jīng)核團(tuán)中，鳥類的睫狀神經(jīng)節(jié)、大鼠的前庭神經(jīng)側(cè)核等部位。第37頁/共74頁第三節(jié)突觸電位和突觸整合一、興奮性突觸后電位二、抑制性突觸后電位三、突觸整合：時(shí)間＋空間第38頁/共74頁ThegenerationofanEPSP第39頁/共74頁ThegenerationofanIPSP第40頁/共74頁EPSPsummation第41頁/共74頁第五章神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)第一節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)及分類第二節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和失活第三節(jié)調(diào)質(zhì)和遞質(zhì)的共存第42頁/共74頁第一節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)及分類按生理功能分，興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)按部位分，中樞性神經(jīng)遞質(zhì)和周圍性神經(jīng)遞質(zhì)按化學(xué)性質(zhì)分，胺類、氨基酸類、嘌呤類、神經(jīng)肽等。其中，抑制性神經(jīng)遞質(zhì)有……DA、GABA第43頁/共74頁第二節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和失活合成：膽堿乙酰移位酶

1膽堿＋乙酰輔酶A乙酰膽堿

酪氨酸羥化酶

多巴胺脫羧酶

2酪氨酸多巴多巴胺

多巴胺β羥化酶

去甲腎上腺素小泡

色氨酸羥化酶

3色氨酸5－羥色胺

谷氨酸脫羧酶

4谷氨酸γ－氨基丁酸第44頁/共74頁釋放：鈣離子是小泡膜與突觸前膜緊貼融合的必要因素。鈣離子可能有的作用：①降低軸漿的粘度，有利于小泡的移動(dòng)；②取消突觸前膜內(nèi)負(fù)電位，便于小泡與突觸前膜接觸而發(fā)生融合。第45頁/共74頁失活：不同類型的神經(jīng)遞質(zhì)失活方式不同。特異的酶分解，如ACh，DA，肽類物質(zhì)；被細(xì)胞間液稀釋，進(jìn)入血液循環(huán)分解，NE；被突觸前膜吸收再利用，NE，DA。第46頁/共74頁Theneuromuscularjunction第47頁/共74頁Representativeneurotransmitters第48頁/共74頁Thesynthesisandstorageofdifferenttypesofneurotransmitter第49頁/共74頁Thereleaseofneurotransmitterbyexocytosis第50頁/共74頁第三節(jié)調(diào)質(zhì)和遞質(zhì)的共存神經(jīng)調(diào)質(zhì)的功能：調(diào)節(jié)信息傳遞的效率，影響神經(jīng)遞質(zhì)的效應(yīng)。區(qū)分調(diào)質(zhì)和遞質(zhì)的觀點(diǎn)：遞質(zhì)作用于膜受體，導(dǎo)致離子通道的開發(fā)從而產(chǎn)生興奮或抑制效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)；調(diào)質(zhì)作用于膜受體，通過第二信使作用來改變膜的興奮性或其他遞質(zhì)釋放的化學(xué)物質(zhì)。第51頁/共74頁Elementsofneurotransmittersystems第52頁/共74頁第六章離子通道第一節(jié)離子通道的基本特性第二節(jié)門控電流第三節(jié)膜片鉗技術(shù)第四節(jié)電壓依賴性離子通道第53頁/共74頁離子通道的基本特性不同的離子通道是相互獨(dú)立的通道是孔洞而不是載體離子通道的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)通道對離子通透的特異性依賴于孔洞的大小、離子形成氫鍵的能力及通道內(nèi)位點(diǎn)相互作用的強(qiáng)度第54頁/共74頁Amembraneionchannel第55頁/共74頁Aviewofthepotassiumchannelpore第56頁/共74頁Thestructureofatransmitter-gatedionchannel第57頁/共74頁第七章受體和第二信使第一節(jié)受體的分子機(jī)制第二節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)中的G蛋白第三節(jié)鈣作為第二信使系統(tǒng)第四節(jié)環(huán)核苷酸系統(tǒng)第五節(jié)其它第二信使第58頁/共74頁第一節(jié)

受體的分子機(jī)制組成：①接收部分（receptor），與配體結(jié)合；②效應(yīng)成分（effector），換能作用。特性：①飽和性②特異性或?qū)Ｒ恍寓劭赡嫘缘?9頁/共74頁“receptor'seye”viewofneurotransmitterrelease第60頁/共74頁第一節(jié)

受體的分子機(jī)制類型：①遞質(zhì)（配體）門控性離子通道，如Ach、GABA等；②G蛋白偶聯(lián)型，如mGlu；③與酶相關(guān)的單跨膜受體，如NGF、CF；④轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子受體（核受體），如脂溶性激素。第61頁/共74頁Similaritiesinthestructureofsubunitsfordifferenttransmitter-gatedionchannels第62頁/共74頁第二節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)中的G蛋白G蛋白的作用：①介導(dǎo)其他細(xì)胞內(nèi)外信使的作用；②調(diào)節(jié)離子通道，引起生長、代謝、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)、基因表達(dá)的變化；③參與調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放、突觸受體敏感性、細(xì)胞代謝、分化和生長。第63頁/共74頁第二節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)中的G蛋白一、受體通過GTP催化激活G蛋白二、G蛋白偶聯(lián)受體通過跨膜螺旋結(jié)構(gòu)將信息傳遞到胞質(zhì)面三、效應(yīng)蛋白：G蛋白調(diào)節(jié)的效應(yīng)物酶：cAMP的酶通道：直接作用或通過第二信使來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：光傳導(dǎo)系統(tǒng)，光感細(xì)胞第64頁/共74頁Thecomponentsofasecondmessengercascade第65頁/共74頁SignalamplificationbyG-protein-coupledsecondmessengercascades第66頁/共74頁第三節(jié)鈣作為第二信使系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度0.1～0.2μmol/L細(xì)胞外Ca2+濃度1.8mmol/L通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度來實(shí)現(xiàn)第二信使的功能：①Ca2+內(nèi)流觸發(fā)神經(jīng)遞質(zhì)釋放；②與其他第二信使、蛋白磷酸化、遞質(zhì)合成和代謝作用相聯(lián)系發(fā)揮作用；③在突觸可塑性、發(fā)育、學(xué)習(xí)記憶等神經(jīng)細(xì)胞功能中起重要作用。第67頁/共74頁胞質(zhì)Ca2+的調(diào)控Ca2+的來源：①細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流；