神经元-突触
ACh
GABA
?
CA
递质 Glutamate
Peptides
小泡 清亮球型 清亮扁平 有衣小泡 小致密核 大致密核
形态 30-60
心40-60 心
中致密核 心80-100
突触间隙
宽约20-40nm>细胞外间隙 (15nm),电镜判断突触结构 条件之一
间隙中充有物质:粘多糖、糖 蛋白、唾液酸等
根据突触小泡的形态分类:
S型和F型
突触膜的特征:Gray I和 化学性的突触分型
Gray II
突触前后膜的特征:不对 称型和对称型
按突触功能:
Gray’s type I (asymmetric usually excitatory)
Gray’s type II (symmetric usually inhibitory)
突触前膜
微管和神经微丝
囊泡
※ 突触间隙
※ 突触后部
膜突触后
突触后致密(PSD)
突触前膜特点:
增厚的特化膜:57nm
突触前致密物质: 轮廓模糊的雾样结 构——
致密突起; 突触前囊泡网 格; 囊泡附着位点
致密物质组成
多种纤维蛋白 (骨架蛋白) 组成,包括 肌动蛋白, 脑血影蛋白
突触囊泡与神经递质
神经
一、电突触
电镜下电突触是缝管连接(gap junction)样的桥状结构,即在两个神 经元膜之间有2nm的缝隙。每一个桥状结 构实际上是贯穿膜内外的大蛋白质分子, 称为连接蛋白(connexon)。每6个蛋白 亚基形成六角形的通道,能通过分子直 径小于1.5nm的化学物质。
二、化学性突触结构:
※ 突触前部
单极神经元 双极神经元 多极神经元
多极神经元
高尔基I型
长轴突,可延伸到胞 体范围以外,分布到 神经系统其他部分或 皮肤、肌肉等
高尔基II型
轴突短,轴突分 支只局限胞体范 围以内
神经元结构
核
神经细胞体(核周体)
神经元
原生质
轴突
轴索(突起)
树突
一、神经细胞体
细 胞 核(nucleus)
神经元具有一个细胞核,也有两个(自主 神经节)
起支撑作用,也参与 运输
特点之一:神经元的有丝分裂活动一般在出 生或出生后不久便停止,这是因为神经元的 定向分化一旦开始,有丝分裂的潜力就丧失, 而且细胞就不再回复到可引发有丝分裂的状 态。
特点之二: 当神经元受损时,尼氏小体逐 渐分散以至消散,这种现象成为染色质溶 解(chromatolysis)
角区或扇形区,有大量的微丝微管; 2. 轴突起始段:分布高密度电压依赖性Na+通道,一
般极化10mv(胞体需去极化30mv)左右达到阈电位, 因而动作电位最先发生在此处是神经冲动的发起 部;膜兴奋阈最低;
3. 末段:神经末梢,含有突触囊泡;
无核蛋白体(电镜下作为轴突的标志)
发生次序 形起始段 态数量 结长度 构末端
当神经元受损时,尼氏小体逐 渐分散以至消散,这种现象称 为尼氏体溶解
•当神经元受损时,高尔基器逐渐 分散以至消散,这种现象称为高 尔基器溶解
一、神经细胞体
线粒体(mitochondrion)
形状不一,有圆形、长条形、棒形或分枝 形;
几乎分布于整个神经元 内膜上有电子传递系统、氧化磷酸化系统 基质内有三羧酸循环系统酶、氧化酶、蛋
棘刺 细胞器 突触小泡 细胞骨架 微管相关蛋白 蛋白合成 信息传递
轴突 先 特异化 一条/神经元 长分枝少 不逐渐变细 无 无 优势存在 神经丝比树突多 tau蛋白 基本无
传出
树突 轴突出现之后 无特异化 多发性且可变 短分枝多 逐渐变细 树突棘 有 选择存在 微管比轴突多 MAP2 可局部合成 传入
根据突触小泡的形态分类: S型和F型 突触膜的特征:Gray I和Gray II 突触前后膜的特征:不对称型和对称型 按突触功能:
兴奋性( Gray I, S型,不对称型) 抑制性( Gray II,F型,对称型)
三、神经递质的释放
依赖Ca2+的释放
Ca2+的荧光标记法测到动作电位到达神经末梢,活性 带附近的Ca2+通道开放,时间大约300s,
兴奋性( Gray I, S型,
不对称型)
抑制性( Gray II,F型,
对称型)
兴奋性突触与抑制性突触的结构特点
兴奋性突触
前后膜厚度
后膜厚于前膜 (非对称型)
间隙宽 ≥ 20 nm 小泡形状 圆型(S型)
突触前栅 粗孔 (20-30 nm)
抑制性突触
前后膜对称性增厚 (对称型) ≤20nm 扁平型(F型) 细孔(10-20 nm)
Ca2+进入后 ,在离钙通道口 50nm范围内 ,短时间 (200s)造成高Ca2+,在钙通道口10nm处Ca2+升 高到100-200mol,触发囊泡的胞裂外排。
大的致密核心囊泡随机分散在胞浆内,依靠Ca2+在胞 浆内的弥散以及这类囊泡与Ca2+的高亲和力,被动员 到突触前膜释放。所以神经肽的释放比小分子递质慢 50ms。
下方有球型小体,往往排列成行,与细丝相连,称为致 密小体;
一些微丝还可能经过突触后膜穿过间隙,而与突触前膜 接触。
化学性的突触分型
根据神经元的不同部位参与构成突触前后成分的 不同,将突触分为9种类型
轴-树 轴-轴 轴-体 树-树 树-轴 树-体 体-树 体-体 体-轴
过程 动员和解锚
过程
停靠
过程
着
位
分离出一种蛋白:NEM敏感融合蛋白
(NEM-sensitive fusion,NSF):实质是一种 可溶性的ATP酶
可溶性NSF附着蛋白(soluble NSF-attachment protein , SNAP):胞浆中普遍存在
SNAP受体(soluble NSF-attachment protein receptor, SNARE):突触泡为— synaptobreven或称VAMP;前膜为—syntaxin 和SNAP-25
轴突转运(axonplsmic trsport)
神经元胞体与突起之间存在着双向物质流动, 这种现象称轴突转运或轴浆转运;
形式: 顺向转运: 胞体 末梢 逆向转运: 末梢 胞体
速度: 快速转运:200-500mm/d 慢速转运:1-12mm/d
顺向转运有快速转运慢速转运两种方式 逆向转运只有快速转运方式:速度是205mm/d
特点:
电镜下可见小棘含有数个 扁平囊状平行并置结构, 囊内含有电子致密物质, 呈板状,称棘器;
树突棘大小差别大; 不是固定的结构;具有可
塑性;
四、突起
轴突(axon)
是神经元特有的、在神经系统中将信息传递一定 距离的高度特化的结构;
结构:轴丘、轴突起始段、中间段、末段 1. 轴丘:几乎没有游离核蛋白体、粗面内质网的三
以一种坚韧、高度凝胶状的形式充满整 个细胞
神经元的多样性复杂性依赖于骨架 骨架是动态的 为细胞运输提供了结构基础 细胞骨架包括:微管、微丝、神经丝
❖微管:
1)不分支。外径: 25-30nm,内径: 15nm,长度不一。 2 )管壁6nm。包括 α、 β微管蛋白、 MAP2(树突),MAP (tau protein,轴 突) 3)与轴浆运输有关
游离核糖体(合成结构蛋白) 核糖体(rRNA)
附膜核糖体(合成分泌蛋白)
性质:粗面内 质网+核糖核 蛋白体
定位:神经元 胞体,大树突 干,不存在于 轴突
尼氏小体 (Nissl body)
一、神经细胞体
Golgi器
蛋白质翻译后加工的场所; 5-7层扁平的内质网池和囊泡组成
特点之二:
突触后成分
由突触后膜及位于突触后膜 下的一些结构组成
突触后膜
神经元膜特化增厚形成,约厚7 nm, 突触后膜下最具特征性的结构是突 触后增厚。
突触后膜致密区
突触后膜致密区(PSD):厚约50-60nm,盘状,由细丝 和颗粒组成;主要由肌动蛋白丝形成的网状结构,内容 纳大约70多种蛋白质;
细丝可伸至突触后胞浆内,最长可达150nm,称为突触 下网,大脑皮层的突触下网最为明显;
逆向转运: 胞吞大量物质 胞体清除 重新利用
提供信息:引起胞体对轴突变 化的反应
小结
神经元
定义 细胞体的特点 树突和轴突的结构特点 轴突转运的概念
突触与信息传递
神经生物学系:施静
突触(synapse)
是实现神经元之间或神经元与效应细胞间信息传 递的机能性接触部位,是特化的结构和区域。突 触分为化学性突触、电突触、混合性突触。化学 性突触由突触前成分、突触后成分及突触间隙3 部分基本结构组成。在神经信息的处理中处于关 键地位。
脑灰质比白质的耗氧量多5倍,对 缺氧的耐受性更差。
急性缺氧可引起头痛、情绪激动、 思维力、记忆力、判断力降低或丧失 以及运动不协调等。
特点之三:高代谢、 高耗氧细胞,因此 线粒体含量丰富。
线粒体
三、细胞骨架
体外培养神经元 去垢剂
膜蛋白脂质溶解,可溶蛋白溢出
细胞骨架几乎维持神经元原形
三、细胞骨架
快速转运有赖于转运蛋白:
顺向转运:驱动蛋白(Kinesin)提供腿 (leg),囊泡沿微管下行,ATP提供能量 逆向转运:动力蛋白(dynein)提供腿 (leg),囊泡沿微管上行,ATP提供能量
四、突起
轴突转运(axonplsmic trsport)
意 义:
顺向转运:胞体合成的各种蛋白质、代谢 物、神经递质运输到末梢 神经营养因子 神经发育