北大神经生物学课件4-1神经元的信息传递
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神经生物学神经元与神经传递
神经生物学神经元与神经传递神经元是神经系统的基本单位，它们通过神经传递将信息从一个神经元传递到另一个神经元。
神经元和神经传递是神经生物学的关键概念，对于理解神经系统的功能和疾病具有重要意义。
一、神经元的结构神经元由细胞体（包括细胞核和细胞质）、树突、轴突等组成。
细胞体是神经元的主要部分，其中含有细胞核，负责神经元的生命活动和蛋白质合成。
树突是细胞体伸出的分支，接收来自其他神经元的信息，并将其传递到细胞体。
轴突是神经元输出信息的通道，它的末端有突触，用于与其他神经元进行连接。
二、神经元的功能神经元通过电化学传导来传递信息。
当神经元静息时，细胞内外的离子差异导致负电位，称为静息电位。
当受到刺激时，细胞膜上的离子通道打开，离子流入或流出细胞内外，导致电位变化，形成动作电位。
动作电位沿轴突传播，到达突触末端释放化学信号物质，通过神经传递将信号传递给下一个神经元。
三、神经传递的机制神经传递主要通过突触实现，突触分为化学突触和电突触。
在化学突触中，神经冲动到达突触末端时，会释放神经递质，递质通过突触间隙传递到下一个神经元的受体上，再次产生电信号。
这种神经传递方式称为化学传递。
而在电突触中，突触间的细胞膜直接相连，电信号可以直接通过细胞膜传递到另一个神经元。
四、神经传递的调节神经传递可以被多种机制调节。
一种重要的调节机制是突触前神经元释放的神经递质数量的变化，即调节释放机制。
这可以通过前突触末端的电位变化、钙离子进入细胞、递质合成和释放相关酶的活性调节等来实现。
另一种调节机制是突触后神经元上的受体变化，使其对递质的敏感性发生变化。
这种受体调节可以是通过受体数量的变化、受体活性的改变以及递质再摄取和降解等来实现。
五、神经传递的意义神经传递是信息与信号在神经系统中传递的基础。
通过神经传递，不同神经元之间可以相互连接和通信，形成复杂的神经网络。
这种网络可以实现感知、思维、情绪和动作等多种功能。
同时，神经传递的异常也与许多神经系统疾病有关，比如帕金森病、阿尔茨海默病等。
神经元信息传递[可修改版ppt]
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(二) 突触后电位 1．兴奋性突触后电位 Excitatory postsynaptic potential, EPSP ⑴ 兴奋性突触后电位的记录
脊髓前角运动神经元RP= -70mV， 电刺激传入纤维后，脊髓前角运动神经 元发生去极化，产生EPSP。
随刺激强度增加，EPSP发生总和而 逐渐增大,当EPSP总和达到阈电位-52mV 时，就在轴突始段出现电流密度较大的 外向电流，从而爆发可扩布性的AP
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；
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。
3．突触后电位的特点： EPSP和IPSP均属局部电位
① 等级性：大小与递质释放量有关； ② 电紧张扩布： 这种作用取决于局
部电位与邻近细胞RP之间的电位 差的大小和距离的远近，电位差. 越大，距离越近， 影响越大。 ③ 可叠加性
4．EPSP和IPSP在突触后神经元的整合 （integration） 同时与多个神经末梢形成突触的突 触后神经元，其电位变化的总趋势 取决于同时所产生的EPSP和IPSP的 代数和。
Reciprocal inhibition 意义：使不同中枢之间的活动协调
起来。 ② 回返性抑制(recurrent inhibition)
意义：使发出兴奋的神经元的活动 及时终止；使同一中枢内许 多神经元之间的活动步调一 致。
2．突触前抑制 Presynaptic inhibition ⑴ 突触前抑制的概念：通过某种生理 机制改变突触前膜活动，使其兴奋 性递质释放减少，造成突触后神经 元产生抑制效应。 ⑵ 突触前抑制的结构基础：是轴—轴 型突触的存在。
神经细胞间信号传递完整精品PPT课件
3、兴奋在神经元之间也是以电信号来传递吗？ 若不是，靠什么传递？
突触：
神经递质
1、神经递质是怎样从一个神经元进入下一个神经 元的？神经递质作用于下一个神经元后还会永久 存在吗？
2、突触传递的方向是单向还是双向的？为什么？ 传递形式是怎样的？
1、传递过程：
A神经元 轴突兴奋
B神经元 兴奋或抑 制
第二章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
第２课时
复习巩固:
1、兴奋在神经纤维上的传导形式是什么？ 2、兴奋在神经纤维上的传导方向是什么？ 3、在反射过程中，至少需要几个神经细胞参与?
讨论1：
1、在整个反射中，兴奋在神经细胞之间是靠什么 结构传递的？
2、什么叫突触？其分为几种类型？其结构包括 什么？分别属于神经细胞的什么部位？
小脑
脊髓
2、如何分级调节？
一般来说：位于脊髓的低级中枢受脑中 相应的高级中枢的控制。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
突触小体(突触小泡) 突触前膜
神经递质
突 突触间隙 触
突触后膜
突触：
神经递质
1、神经递质是怎样从一个神经元进入下一个神经 元的？神经递质作用于下一个神经元后还会永久 存在吗？
2、突触传递的方向是单向还是双向的？为什么？ 传递形式是怎样的？
1、传递过程：
A神经元 轴突兴奋
B神经元 兴奋或抑 制
第二章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
第２课时
复习巩固:
1、兴奋在神经纤维上的传导形式是什么？ 2、兴奋在神经纤维上的传导方向是什么？ 3、在反射过程中，至少需要几个神经细胞参与?
讨论1：
1、在整个反射中，兴奋在神经细胞之间是靠什么 结构传递的？
2、什么叫突触？其分为几种类型？其结构包括 什么？分别属于神经细胞的什么部位？
小脑
脊髓
2、如何分级调节？
一般来说：位于脊髓的低级中枢受脑中 相应的高级中枢的控制。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
突触小体(突触小泡) 突触前膜
神经递质
突 突触间隙 触
突触后膜
北大神经生物学课件4-5神经元的信息传递
Structure of G-protein coupled receptor
Structure of G-protein coupled receptor
Some G-protein-coupled Neurotransmitter receptors
G蛋白 (GTP binding protein)
第一信使作用于靶细胞后刺激胞浆内产生的信息分子称第二信使，是细胞外信息与 细胞内效应之间必不可少的中介物,包括：
环核苷酸类(cAMP, cGMP) 细胞膜肌醇磷脂代谢产物(IP3,DAG) Ca2+ No 花生四烯酸的代谢产物？
¾
另一类负责细胞核内外信息传递的物质称第三信使,包括生长因子、转化因子及其受 体、转导蛋白及某些癌基因产物，参与基因调控、细胞增殖和分化等过程
胞浆内第二信使(Second Messengers)
细胞外界的信息分子特异地与细胞膜表面的受体结合,刺激细胞产生胞内调节信号， 并传递到细胞特定的反应系统而产生生理应答，这一过程称为细胞跨膜信息传递(即 信息的获取和传递的过程)。具有信息传递功能的分子称为信使物质 ¾ 细胞外信使物质称第一信使,包括经典的神经递质、神经肽、多肽激素和细胞因子 (如白细胞介素和生长因子)等 ¾
Ras基因
Ras基因，是一种原癌基因，是正常细胞中高度保守的“细胞基因”。它由逆 转录病毒活化后可以转化成有致癌能力的癌基因 在正常细胞中有3种ras原癌基因，C-Ha-ras, C-Ki-ras和C-N-ras，它们的结 构相似，都可编码188-189个氨基酸的蛋白质(Ras蛋白)，该蛋白的分子量为 21kDa,故称P21。 P21的氨基酸序列和功能与G蛋白的α亚基相似。它能与GTP 结合。也具有GTP酶活性,水解GTP。P21与GTP结合后,可激活PLC,促进磷酸肌 醇脂代谢，生成IP3和DAG。故有人认为P21也属于一种G蛋白(小分子G蛋白) 它主要在介导细胞生长因子，调控细胞增殖中发挥作用
Structure of G-protein coupled receptor
Some G-protein-coupled Neurotransmitter receptors
G蛋白 (GTP binding protein)
第一信使作用于靶细胞后刺激胞浆内产生的信息分子称第二信使，是细胞外信息与 细胞内效应之间必不可少的中介物,包括：
环核苷酸类(cAMP, cGMP) 细胞膜肌醇磷脂代谢产物(IP3,DAG) Ca2+ No 花生四烯酸的代谢产物？
¾
另一类负责细胞核内外信息传递的物质称第三信使,包括生长因子、转化因子及其受 体、转导蛋白及某些癌基因产物，参与基因调控、细胞增殖和分化等过程
胞浆内第二信使(Second Messengers)
细胞外界的信息分子特异地与细胞膜表面的受体结合,刺激细胞产生胞内调节信号， 并传递到细胞特定的反应系统而产生生理应答，这一过程称为细胞跨膜信息传递(即 信息的获取和传递的过程)。具有信息传递功能的分子称为信使物质 ¾ 细胞外信使物质称第一信使,包括经典的神经递质、神经肽、多肽激素和细胞因子 (如白细胞介素和生长因子)等 ¾
Ras基因
Ras基因，是一种原癌基因，是正常细胞中高度保守的“细胞基因”。它由逆 转录病毒活化后可以转化成有致癌能力的癌基因 在正常细胞中有3种ras原癌基因，C-Ha-ras, C-Ki-ras和C-N-ras，它们的结 构相似，都可编码188-189个氨基酸的蛋白质(Ras蛋白)，该蛋白的分子量为 21kDa,故称P21。 P21的氨基酸序列和功能与G蛋白的α亚基相似。它能与GTP 结合。也具有GTP酶活性,水解GTP。P21与GTP结合后,可激活PLC,促进磷酸肌 醇脂代谢，生成IP3和DAG。故有人认为P21也属于一种G蛋白(小分子G蛋白) 它主要在介导细胞生长因子，调控细胞增殖中发挥作用
北大神经生物学课件4-4神经元的信息传递
－mGluR1-7, E-R and NE-R(α1, α2, β1, β2); m-AchR (m1-m5), Dopamine-R(D1-D5), α GABAB-R and the receptors for all neuropeptides
Tyrosine Protein Kinase Receptors
慢速突触传递(slow transmission)
– 慢速突触传递出现在促代谢型受体或G蛋白偶联受体，这类受体 通过G蛋白影响离子通道的开关，使通道开放或关闭。反应的潜 伏期长达几百毫秒，时程长达数秒、数分。在正常情况下不足以 引起动作电位的产生，但可影响突触后神经元的电生理特性，如 静息电位，阈电位、动作电位的时程以及重复放电的特征
Rely on transmembrane signal transduction Ligand-gate Ion channel Receptors
－N-AChR, Glutamate-R, GABAA-R, Glycine-R, 5-HT-R, P2X-R , etc.
G-protein coupled Receptors
递质共存 (Neurotransmitter coexistence –Dale突触传递
快速突触传递(fast transmission)
– 快速突触传递是递质激活配体门控离子通道受体，通过对受体的 变构作用使通道开放，引起突触后膜电位反应,仅需几个毫秒 – 快速突触传递常发生在神经环路中，调节快速的反射活动
受体的分类（ 受体的分类（Receptor Types）
Pharmacological effects (Based on agonist)
ACh
N (N1、N2) 、 M(M1, M2, M3)
Tyrosine Protein Kinase Receptors
慢速突触传递(slow transmission)
– 慢速突触传递出现在促代谢型受体或G蛋白偶联受体，这类受体 通过G蛋白影响离子通道的开关，使通道开放或关闭。反应的潜 伏期长达几百毫秒，时程长达数秒、数分。在正常情况下不足以 引起动作电位的产生，但可影响突触后神经元的电生理特性，如 静息电位，阈电位、动作电位的时程以及重复放电的特征
Rely on transmembrane signal transduction Ligand-gate Ion channel Receptors
－N-AChR, Glutamate-R, GABAA-R, Glycine-R, 5-HT-R, P2X-R , etc.
G-protein coupled Receptors
递质共存 (Neurotransmitter coexistence –Dale突触传递
快速突触传递(fast transmission)
– 快速突触传递是递质激活配体门控离子通道受体，通过对受体的 变构作用使通道开放，引起突触后膜电位反应,仅需几个毫秒 – 快速突触传递常发生在神经环路中，调节快速的反射活动
受体的分类（ 受体的分类（Receptor Types）
Pharmacological effects (Based on agonist)
ACh
N (N1、N2) 、 M(M1, M2, M3)
神经元间的信息传递(ppt)
2种过程
外部过程: 其它神经元的突触输入
改变启闭钙通道
改变钙通道门控
4种调制靶点
改变K+或Na+内流
作用于Ca2+内流的下游机制
（7）慢传递与快传递
快信息传导 ：直接产生突触后电位，<1 mS
是突触传递的基本形式
慢信息传导 : 产生一系列生化反应，以秒计
是一种调制机制
二、突触整合（synaptic integration）
特征：大量突触囊泡
（3）突触间隙 (synaptic cleft) 约 20 nm
含电子致密物质
（4）突触后膜（postsynaptic membrane） 含多种特异的蛋白质，主要是受体蛋白、通道 蛋白，还有一些能分解神经递质使之失活的酶类。
特征：颗粒和细丝
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 突触传递
synaptic transmission ①突触前神经元：电信号－→化学信号 ②突触间隙：化学物质－→突触后神经元 ③突触后神经元：化学信号－→电信号
突触蛋白、突触小泡蛋白、突触结合 蛋白、囊泡整合蛋白家族等
②突触前膜蛋白质
突触融合蛋白、突触小体相关蛋白-25、 生长相关蛋白-43等
③胞液中的蛋白质
N 乙基马来酰亚胺敏感因子-可溶性NSF 附着蛋白
Synapsin GAP-43 (green)
（6）神经递质突触前释放的调制 内在过程: 由静息膜电位或动作电位发 放的变化所引起
中科院上海生命科学研究院神经研究所的研究人员发现了大 脑皮层维持兴奋和抑制动态平衡的新机制，并画出了一幅大脑皮 层“太极图”，这项研究有助于分析癫痫、精神分裂症等神经系 统疾病。这一研究成果公布在《公共科学图书馆—生物学》 （PLoS Biology）杂志上。
外部过程: 其它神经元的突触输入
改变启闭钙通道
改变钙通道门控
4种调制靶点
改变K+或Na+内流
作用于Ca2+内流的下游机制
（7）慢传递与快传递
快信息传导 ：直接产生突触后电位，<1 mS
是突触传递的基本形式
慢信息传导 : 产生一系列生化反应，以秒计
是一种调制机制
二、突触整合（synaptic integration）
特征：大量突触囊泡
（3）突触间隙 (synaptic cleft) 约 20 nm
含电子致密物质
（4）突触后膜（postsynaptic membrane） 含多种特异的蛋白质，主要是受体蛋白、通道 蛋白，还有一些能分解神经递质使之失活的酶类。
特征：颗粒和细丝
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 突触传递
synaptic transmission ①突触前神经元：电信号－→化学信号 ②突触间隙：化学物质－→突触后神经元 ③突触后神经元：化学信号－→电信号
突触蛋白、突触小泡蛋白、突触结合 蛋白、囊泡整合蛋白家族等
②突触前膜蛋白质
突触融合蛋白、突触小体相关蛋白-25、 生长相关蛋白-43等
③胞液中的蛋白质
N 乙基马来酰亚胺敏感因子-可溶性NSF 附着蛋白
Synapsin GAP-43 (green)
（6）神经递质突触前释放的调制 内在过程: 由静息膜电位或动作电位发 放的变化所引起
中科院上海生命科学研究院神经研究所的研究人员发现了大 脑皮层维持兴奋和抑制动态平衡的新机制，并画出了一幅大脑皮 层“太极图”，这项研究有助于分析癫痫、精神分裂症等神经系 统疾病。这一研究成果公布在《公共科学图书馆—生物学》 （PLoS Biology）杂志上。
北大神经生物学课件4-3神经元的信息传递
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 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
Neurotransmitter is released in fixed increments,or quanta
递质释放的突触前调制
递质的释放受自身受体少冲动到达末梢时电压门控Ca2+通道的 开放，减少突触前末梢Ca2+内流，以致递质释放减少(负反馈) 使突触前膜去极化，Ca2+通道开放，Ca2+内流增加，导致递质 释放增加
神经递质在突触间隙内的消除
重摄取：依赖神经递质转运体(Transporter)》
– 重摄取是消除经典神经递质的主要方式 – 氨基酸类递质可同时被神经元和神经胶质细胞摄取 – 单胺类递质只能被神经元重摄取
酶解
– 酶解是消除神经肽的主要方式，也是消除经典神经递 质的最终方式
弥散
膜转运体
600个左右的氨基酸组成的膜蛋白 依赖细胞内外Na+的电化学梯度提供转运的动力 此外也需要Cl-或K+共同转运 膜转运体有两大家族 – Na+/ K+依赖性递质转运体：兴奋性氨基酸递质转运体 – Na+/ Cl-依赖性递质转运体：单胺类递质和抑制性氨基 酸递质的转运体
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 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
Neurotransmitter is released in fixed increments,or quanta
递质释放的突触前调制
递质的释放受自身受体少冲动到达末梢时电压门控Ca2+通道的 开放，减少突触前末梢Ca2+内流，以致递质释放减少(负反馈) 使突触前膜去极化，Ca2+通道开放，Ca2+内流增加，导致递质 释放增加
神经递质在突触间隙内的消除
重摄取：依赖神经递质转运体(Transporter)》
– 重摄取是消除经典神经递质的主要方式 – 氨基酸类递质可同时被神经元和神经胶质细胞摄取 – 单胺类递质只能被神经元重摄取
酶解
– 酶解是消除神经肽的主要方式，也是消除经典神经递 质的最终方式
弥散
膜转运体
600个左右的氨基酸组成的膜蛋白 依赖细胞内外Na+的电化学梯度提供转运的动力 此外也需要Cl-或K+共同转运 膜转运体有两大家族 – Na+/ K+依赖性递质转运体：兴奋性氨基酸递质转运体 – Na+/ Cl-依赖性递质转运体：单胺类递质和抑制性氨基 酸递质的转运体
北大神经生物学课件4-6神经元的信息传递
➢时间常数(time constant,τm):决定突触电位的时程,主要影响时间总和;时间常数越大，
时间整合效果越大，以致于达到阈电位水平爆发动作电位 Fig.9
➢树突的性质和突触的位置是影响突触整合的重要因素 Fig.10
➢轴突始段是突触整合的关键部位
Fig.8
Return
Fig.9
Return
树突的性质和突触的位置是影响突触整合的重要因素
Fig.10
胞体部位的突触通常为抑制性
位于轴突的突触通常为调制性
位于树突棘的突触往往为兴奋性
பைடு நூலகம்
A
Fig.5 NMDA受体介导的电流的电压依赖性来自Mg2+的阻断作用
EPSP由Na+和K+离子通道开放所形成
Return
EPSP是由对Na+和K+都通透的谷氨酸门控离子通道开放所形成
IPSP是由对Cl-通透的GABA和Glycine门控离子通道开放所形成
Fig.7
中枢突触整合(Central Synaptic Integration)
❖突触的整合作用是神经元间信息传递的基础 ❖突触后电位的总和是突触整合的简单形式 ➢空间总和(spacial summation)
➢时间总和(temporal summation) Fig.8
影响突触整合的因素
➢空间常数(space constant,λ):决定去极化电流在被动传播过程降低的程度,空间常数 越大，空间整合效果越大
时间整合效果越大，以致于达到阈电位水平爆发动作电位 Fig.9
➢树突的性质和突触的位置是影响突触整合的重要因素 Fig.10
➢轴突始段是突触整合的关键部位
Fig.8
Return
Fig.9
Return
树突的性质和突触的位置是影响突触整合的重要因素
Fig.10
胞体部位的突触通常为抑制性
位于轴突的突触通常为调制性
位于树突棘的突触往往为兴奋性
பைடு நூலகம்
A
Fig.5 NMDA受体介导的电流的电压依赖性来自Mg2+的阻断作用
EPSP由Na+和K+离子通道开放所形成
Return
EPSP是由对Na+和K+都通透的谷氨酸门控离子通道开放所形成
IPSP是由对Cl-通透的GABA和Glycine门控离子通道开放所形成
Fig.7
中枢突触整合(Central Synaptic Integration)
❖突触的整合作用是神经元间信息传递的基础 ❖突触后电位的总和是突触整合的简单形式 ➢空间总和(spacial summation)
➢时间总和(temporal summation) Fig.8
影响突触整合的因素
➢空间常数(space constant,λ):决定去极化电流在被动传播过程降低的程度,空间常数 越大，空间整合效果越大
神经生物学：神经元之间的信息传递
突触的结构
化学性突触
Chemical synapse
➢ 突触小体（synaptic knob） ➢ 突触前膜（presynaptic membrane） ➢ 突触后膜（postsynaptic membrane） ➢ 突触间隙（synaptic cleft） ➢ 突触小泡（synaptic vesicle）
Postsynaptic Potentials
Excitatory postsynaptic potential
神经递质与突触后膜受体结合， 改变突触后膜对Na+、K+、Cl的通透性，使突触后膜发生一个 短暂的电位变化，是突触后膜的 局部电变化
Inhibitory postsynaptic potential
Usually bidirectional
unidirectional
化学性突触 Chemical synapse
突触传递的过程
Ca2+在突触传递中的作用：1.降低轴浆的黏度，有利于突触小泡向前膜移 动；2. 消除突触前膜内表面的负电荷
化学性突触 Chemical synapse
突触传递的过程 突触后电位
非突触性传递 Non-synaptic transmission
直接电传递
两个神经元膜紧密连接部位。 间隙2-3 nm。无突触小泡。 接触部位电阻较低。其传递 方式不是化学传递，而是电 传递，也称为电突触。传递 快，几乎无潜伏期。如小脑 篮状细胞。
非突触性传递 Non-synaptic transmission
突触传递作用
神经递质和受体
Neurotransmitters and receptors
神经递质的种类及分布 ❖ 胆碱类递质：乙酰胆碱（acetylcholine, ACh） ❖ 单胺类递质： 去甲肾上腺素（noradrenalin, NA）、肾
神经元的信息传递ppt
神经科学 Neuroscience
神经科学 Neuroscience
一、突触的类型
2，化学突触 （3）神经肌肉接头： 神经肌肉接头的特点：
• 突触传递快而准确 • 突触形态较大，早期研究对象 • 突触前膜含有大量的活性带 • 突触后膜有折叠并布满神经递质受体，
作用面积大
• 临床意义，药理学效应模型
③ 轴－轴 axoaxonic •宽度因突触类型的不同而不同，约 20nm， 中枢 10－30nm, 神经－肌肉 接头 50－60nm。
•④通过免疫细胞组织化学方法鉴定是否存在连接蛋白（connexin）。 •1、 G蛋白有三个亚基αβγ，静息状态下GDP与Gα结合。
••②结通构过组④双分电 ：树极特细定－胞受内体树记、录受d的体e方相n法关d，的ro看信d看号e是转n否导d有蛋ri突白tic触、延通迟道，、以细及胞兴骨奋架是蛋否白同等步。传播；
神经科学 Neuroscience
一、突触的类型
1，电突触常用研究方法
①染料耦合（dye coupling），一般常 用的是荧光黄，在相互联系的一侧神经 元注射，如果存在电突触，荧光染料会 通过缝隙连接进入到另一侧神经元，则 可以表明有电突触的存在； ②通过双电极细胞内记录的方法，看看 是否有突触延迟，以及兴奋是否同步传 播； ③通过冰冻蚀刻和电镜技术观察其微观 结构； ④通过免疫细胞组织化学方法鉴定是否 存在连接蛋白（connexin）。
一般为轴-树突触；一般是谷氨酸能的，兴奋性突 触居多
b、对称的Gray type II （前后膜厚度对称） 扁平或卵圆形突触小泡；小的突触间隙； 活
性带较小；一般为轴-胞突触； 一般为GABA能的 ，抑制性突触居多
一、突触的类型
神经系统中生物信息的传递ppt课件
1、构造：突触 突触前膜
突触 突触间隙 突触后膜
2、传导过程：兴奋 突触小体 突出间隙 突触后膜 下一神经元兴奋或抑制
3、传导方向：单向传送 缘由：神经递质只存在于突出前膜的突触小泡内， 只能由突出前膜释放，作用突触后膜
;
兴奋在神经元之间的传送
;
神经递质
产生：由内质网、高尔基体产生〔线粒体 参与供能〕
神经系统中生物信息的传送
;
关键问题
神经系统是如何传送生物信息，调理生命活 动的 ？ 反射是神经系统调理各种活动的根本方 式
;
反射弧是反ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ活动的构造根底
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出 神经和效应器五个环节组成。
;
反射弧的方式图
;
反射过程中各部分的作用
;
神经调理的构造根底
中枢神经系统 根本组成
受体：突触后膜上糖蛋白 作用：使后膜兴奋或抑制 去向：作用后被分解
;
神经系统信息传送的进展 ——缝隙衔接
缝隙衔接是神经元/胶质细胞之间的另一种 信息传送方式，是细胞间直接通讯的管道， 广泛存在于中枢神经系统中，传送不同神 经元细胞间的化学信息和电信息，除了知 的代谢调控、离子缓冲、能量转移等功能 外，也涉及“钙波〞、ATP受体信号等，在 调理神经发育和维持神经系统特有功能方 面发扬着重要作用。
周围神经系统 根本单位——神经元
;
神经元
神经元组成
细胞体 轴突 树突
神经纤维：神经元的 轴突或长的树突 以 及套在外面的髓鞘。
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信息在神经元上是以生物电的方式 传导的。
膜电位是怎样构成的？ 静息形状下，由膜内的K+和膜外的Na+
维持的。内负外正。
突触 突触间隙 突触后膜
2、传导过程：兴奋 突触小体 突出间隙 突触后膜 下一神经元兴奋或抑制
3、传导方向：单向传送 缘由：神经递质只存在于突出前膜的突触小泡内， 只能由突出前膜释放，作用突触后膜
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兴奋在神经元之间的传送
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神经递质
产生：由内质网、高尔基体产生〔线粒体 参与供能〕
神经系统中生物信息的传送
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关键问题
神经系统是如何传送生物信息，调理生命活 动的 ？ 反射是神经系统调理各种活动的根本方 式
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反射弧是反ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ活动的构造根底
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出 神经和效应器五个环节组成。
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反射弧的方式图
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反射过程中各部分的作用
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神经调理的构造根底
中枢神经系统 根本组成
受体：突触后膜上糖蛋白 作用：使后膜兴奋或抑制 去向：作用后被分解
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神经系统信息传送的进展 ——缝隙衔接
缝隙衔接是神经元/胶质细胞之间的另一种 信息传送方式，是细胞间直接通讯的管道， 广泛存在于中枢神经系统中，传送不同神 经元细胞间的化学信息和电信息，除了知 的代谢调控、离子缓冲、能量转移等功能 外，也涉及“钙波〞、ATP受体信号等，在 调理神经发育和维持神经系统特有功能方 面发扬着重要作用。
周围神经系统 根本单位——神经元
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神经元
神经元组成
细胞体 轴突 树突
神经纤维：神经元的 轴突或长的树突 以 及套在外面的髓鞘。
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信息在神经元上是以生物电的方式 传导的。
膜电位是怎样构成的？ 静息形状下，由膜内的K+和膜外的Na+
维持的。内负外正。
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Agent of transmission
Ion current Virtually absent
Synaptic delay
Direction of transmission
Usually bidirectional
unidirectional
Current flows differently at electrical and chemical synapses
突触前神经元存在合成递质的前体和酶体系，并能合 成该递质
递质存在突触小泡内，当冲动抵达末梢时，小泡内递 质能释放入突触间隙
递质释出后经突触间隙作用于后膜上特异受体而发挥 其生理效应 存在使该递质失活的酶或其他方式(如重摄取) 有特异的受体激动剂或拮抗剂，并能够分别拟似或阻 断该递质的突触传递作用
突触的分类
Gray Ⅰ型 Ⅱ型
按突触膜的特征分类
Colonnier 不对称型
对称型
按突触小泡的形态分类(Uchizon&Bodian)
S型
F型
按突触功能分类
兴奋型
抑制型
神经递 质(Neurotransmitter)
—在化学性突触传递过程中起信息传递作用的化学物质
神经递质的判定标准（ Criteria for neurotransmitter）
电突触通过缝隙连接(gap junction)直接完成细胞间的电信息传递Fig.1
化学性突触传递必须依赖于神经递质(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Fig.2
Fig. 1
Current flows at electrical synapse
Electrical Synapses
Gap-Junction Channels Connect Communicating Cells at an Electrical Synapse Electrical Transmission Allows the Rapid and Synchronous Firing of Interconnected Cells Electrical Synapses Provide Instantaneous Signal Transmission
Synaptic transmission at chemical synapses involves several steps
Neurotransmitters act either directly or indirectly on ion channels that regulate current flow in neurons
Electrical Synapses are bidirectional
Return
Fig. 2
Distinguishing Properties of Electrical and Chemical Synapses
Electrical Synapse
Distance between pre- and postsynaptic cell membranes Cytoplasmic continuity between pre- and postsynaptic cells
Releases of Chemical Transmitters from Pre-synaptic Membrane Chemical Transmitters Bind to Postsynaptic Receptors
Postsynaptic Receptors Gate Ion Channels Either Directly or Indirectly
神经元之间的信息传递
(Synaptic Transmission Between Neurons)
薛冰
北京大学神经科学研究所
神经元之间信息传递的方式
神经元最主要的功能是通过突触(Synapse)进行细胞间的信息传递 突触有电突触(Electrical Synapse)和化学性突触(Chemical Synapse)， 但以化学性突触为主
递质的分类(Categories of neurotransmitters)
经典神经递质(Classical neurotransmitters) 》 神经肽(Neuropeptides) 》 其它类型
• • • NO、CO 组织胺(Histamine) 腺苷(ATP)》
Chemical Synapse
20 - 40 nm
3.5 nm
Yes
No Presynactural components
Gap-iunction channels
active zones; postsynaptic receptors Chemical transmitter Significant:at least 0.3 ms, usually 1- 5 ms or longer
Chemical Synapses
How do Signals from Pre-synaptic Cell Transmit to Post-synaptic Cell ? － Electrical-Chemical-Electrical Signals Transform
Ligand-gate Ion Channel Receptors G-protein coupled Receptors (Second-Messenger Pathways) Tyrosine Protein Kinase Receptors
Open or Close of Postsynaptic Ion Channels － Postsynaptic Potentials －Action Potentials of Postsynaptic cell