第4章神经电信号的传递
2.功能意义: 使许多神经元产生同步性放电或 同步性活动。
非突触性化学传递 Non-synaptic chemical transmission
1.非突触性化学传递的结构:
2.非突触性化学传递的特点: ① 不存在特化的突触前、后膜结构; ② 不存在一对一的支配关系,一个曲张体 可支配多个效应细胞;
2、神经递质释放的机制
(1)突触囊泡的循环机制
(2)SNARE 假说 囊泡膜蛋白(v-SNARE) 靶膜蛋白(t-SNARE)
(3)Ca2+依赖性
实验证明: 神经递质的传递,需要胞外Ca2+
的内流,而且内流量与递质的释放量 成正比关系;另外,内流Ca2+量与突 触前膜动作电位的幅度成正比关系。
Neurotransmitter is released in fixed increments,or quanta
➢MEPP的产生不是一个或两个ACh分子激 活一个ACh受体引起的,而更可能是大量 ACh同时释放的结果。
➢递质的量子式释放(quantal release)理论: 递质的释放是以“最小包装”的形式进行的, 一次神经冲动在突触前膜引发的递质释放的 总量,应取决于参与释放的最小包装的数目。
第四章 神经电信号的传递
引言
神经元上通过动作电位的方式来传导电信号, 神经元之间是通过突触进行接触,突触之间存 在着突触间隙。神经元如何将信息通过这个间 隙而送到下一个神经元?
第一节 神经电信号的传递概述
化学性突触(Chemical synapse)
1.化学突触的结构: ⑴ 突触小体: A.小体轴浆内有:线粒体;内含神
(4)递质的量子式释放(Quantal release)
❖ Castillo和Katz在两栖类运动终板进行的实验: ➢ 肌肉在安静时,终板膜上可记录到散发的小电位波
动,大小为0.5~1.0mV →微小终板电位(miniature end-plate potential,MEPP) —突触前膜自发释放小量神经递质即ACh所引起 ➢ 细胞外Ca2+↓→终板电位↓但减少到0.5~1.0mV 时则 出现“全或无”现象
电传导
化学传导
电传导
神经元产生的动作电位到达突触,引起突触前膜
释放化学物质,化学物质通过突触间隙作用下一个神 经元,产生新的动作电位。该化学物质被称为神经递 质(传递信息的物质)。
神经元之间的化学信息传递(化学物质形式)
上一个 神经元上的电信 号传递到突触时,突触 释放某种化学物质,化 学物质扩散,穿过间隙, 作用下一个神经元,在 下一个神经元上产生新 的电信号。
三、突触后电位
(一)分类
1、按变化方向和对突触后神经元兴奋性的影响 兴奋性突触后电位(EPSP) 抑制性突触后电位(IPSP)
2、按突触后电位的时间参数特征 快的突触后电位(f-IPSP) 慢的突触后电位(s-IPSP) 迟慢突触后电位(ls-IPSP)
3、突触传递的级数 单突触 双突触 多突触
二、化学突触传递的基本过程
1、突触前过程: 神经冲动到达突触前神经元轴突末梢→
突触前膜去极化→电压门控Ca2+通道开放→ 膜外Ca2+内流入前膜→轴浆内[Ca2+]升高→ ① 降低轴浆粘度;②消除前膜内侧负电荷 →促进囊泡向前膜移动、接触、融合、破裂 →以出胞作用形式将神经递质释放入间隙。
(囊泡膜可再循环利用)
4、突触前神经纤维数量和通路 单一的突触后电位 复合的 Loewi和迷走素
电刺激
迷走神经
心率
Otto Loewi发现电刺激神经轴突可以释放化学物, 后来研究证实该化学物质就是乙酰胆碱,是一种 神经递质。获1936年Nobel prize。
神经元上的信息流动(电流的形式)从树突传入的动 作电位到达胞体,胞体综合多个信息后,产生动作电 位沿轴突传出。
电信号 化学信号 电信号
Current flows differently at electrical and chemical synapses
二、神经电信号传递的方式
1、按照神经细胞间的结构和相对关系
突触传递 非突触性传递
2、对接收信号神经元的作用
兴奋性传递 抑制性传递
第二节 化学突触传递
经递质 neurotransmitter的大小形态 不同的囊泡vesicle
B.前膜:
⑵ 突触间隙(Synaptic cleft): 宽20nm,与细胞外液相通;神经递 质经此间隙扩散到后膜;存在使神 经递质失活的酶类。
⑶ 突触后膜(Postsynaptic membrane):
有与神经递质结合的特异受体、化学门控 离子通道。后膜对电刺激不敏感(直接电刺激 后膜不易产生去极化反应)
③ 曲张体与效应细胞间离一般大于20nm, 远者可达十几μm;递质扩散距离远,耗时长, 一般传递时间大于1s;
④ 递质能否产生效应,取决于效应器细 胞有无相应受体。
一、神经电信号的概念
1、电突触传递
通过缝隙连接(gap junction)直接完成细胞 间的电信息传递
2、化学传递
依赖于神经递质(Neurotransmitters)或神经 肽(Neuropeptides)作用于突触后膜的受体而完 成细胞间的信息传递
2、间隙过程:神经递质通过间隙并扩散到后膜 。
3、突触后过程: 神经递质→作用于后膜上特异性受体或化
学门控离子通道→后膜对某些离子通透性改 变→带电离子发生跨膜流动→后膜发生去极 化或超极化→产生突触后电位Postsynaptic potential。
总之,在突触传递过程中,突触前末 梢去极化是诱发递质释放的关键因素; Ca2+是前膜兴奋和递质释放过程的耦联因 子;囊泡膜的再循环利用是突触传递持久 进行的必要条件。
2.突触的分类:
电突触 Electrical synapse
1.结构特点: ⑴ 结构基础是缝隙连接 Gap junction ⑵ 两个神经元间紧密接触部位膜间距
仅为2-3nm;
⑶ 膜两侧胞浆内不存在vesicle,两侧膜上有沟 通两细胞胞浆的水相通道蛋白质,允许带电离 子通过; ⑷ 无突触前、后膜之分,为双向传递; ⑸ 电阻低,传递速度快,几乎不存在潜伏期。