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
微丝：
肌动蛋白、肌球蛋白、 原肌球蛋白组成。
在神经元高度活动部分， 微丝占优势，如：轴 突生长锥和树突棘。
含肌动蛋白丝的丝状网 格是树突棘头部的主 要特征。
神经细丝：四聚体蛋
白亚基。形态学上与 其他细胞的中间丝不 同：神经细丝拥有旁 臂。
神经细丝在近端树突 及轴丘最多，在轴突 的生长端和树突棘中 尚未发现
特点之三：线粒体含量丰富，高代谢、高耗氧细 胞。
四、突起
树突（mitochondrion）
神经元细胞体的延伸部分 含有胞体的细胞器：粗面内质网、Golgi器
和游离核蛋白体，随树突分枝细胞器逐渐减 少 微管是树突中最明显的细胞器 树突无髓鞘 树突表面有许多细的隆起—树突侧棘，可能 是一些特殊纤维发生突触联系
圆形或卵圆形（3-18μm），居中； 核膜由两层膜组成，膜厚7nm，膜间有腔隙，
与内质网相连； 核小孔：核膜上的小孔，直径0·1μm， 核仁：细丝+颗粒，富含核糖核酸；主要成
分是rRNA，少量DNA，蛋白质及酶类 核内染色质：含遗传物质DNA
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。
神经元
一个神经细胞的胞体（核周质） 及其所有的突起（树突和轴突）
是神经系统的功能单位 是高度分化的细胞 可以接受刺激，产生和扩布神
经冲动并将神经冲动传递给其 他效应细胞
神经元分类
根据突起的数量分类 根据神经元之间的联系（功能）分类 根据分泌的神经递质
根据突起的数量分类
一、神经细胞体
内质网（endoplasmic reticulum）
粗面内质网：
蛋白质合成的场所 扁平的片状、管状结构 内质网+核糖体
滑面内质网：
不同的部位行使不同的功能（异质）； 不规则分枝和融合的管或池组成 无多聚核糖体
一、神经细胞体
核糖核蛋白体(ribosome）
合成蛋白质，在神经元内非常丰富 大亚基（3分子rRNA ）+小亚基（1分子rRNA ） 一个大核周体每天可更新其蛋白质的1/3
白酶 除核以外的唯一含有DNA的细胞器，还含有
蛋白质合成系统（mRNA、rRNA、tRNA） 功能：提供能量（氧化功能中心）、储钙
（调节细胞内钙浓度）
功能：提供能量（氧化功能中心）、储 钙（调节细胞内钙浓度）
脑重仅为体重为2％左右，而脑血 流量约占心输出量之15％，脑耗氧量 约为总耗氧量的23％，所以脑对缺氧 十分敏感。
电突触与化学突触比较
化学性突触 两侧结构不对称 开放型间隙传递有延搁 突触前有囊泡 有递质量子释放 突触后膜有受体 动作电位导致神经递质释放 传递为单向性
电突触 两侧结构对称 闭锁性间隙传递无延搁
无囊泡 无递质量子释放 突触后膜无受体 无神经递质释放
可双相传递
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