神经元

感觉神经元 运动神经元 中间神经元
神经元结构 核 神经细胞体(核周体) 神经细胞体(核周体) 神经元 轴突 轴索(突起) 轴索(突起) 树突 原生质
一,神经细胞体
nucleus) 细 胞 核(nucleus)
神经元具有一个细胞核,也有两个( 神经元具有一个细胞核,也有两个(自主 神经节) 神经节) 圆形或卵圆形( 18μ ),居中 居中; 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, 核膜由两层膜组成,膜厚7nm,膜间有腔隙, 与内质网相连; 与内质网相连; 核小孔:核膜上的小孔,直径0 1 核小孔:核膜上的小孔,直径01μm, 核仁:细丝+颗粒,富含核糖核酸; 核仁:细丝+颗粒,富含核糖核酸;主要成 分是rRNA 少量DNA rRNA, DNA, 分是rRNA,少量DNA,蛋白质及酶类 核内染色质:含遗传物质DNA 核内染色质:含遗传物质DNA
四,突起
意 义:
轴突转运( trsport) 轴突转运(axonplsmic trsport)
顺向转运:胞体合成的各种蛋白质, 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 逆向转运: 逆向转运: 胞吞大量物质 胞体清除 重新利用 提供信息: 提供信息:引起胞体对轴突变 化的反应
四,突起
树突(mitochondrion) 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 含有胞体的细胞器:粗面内质网,Golgi器 和游离核蛋白体, 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 树突侧棘, 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
轴突 发生次序 形起始段 态数量 结长度 构末端 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 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
当神经元受损时,尼氏小体逐 当神经元受损时, 渐分散以至消散, 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 当神经元受损时, 当神经元受损时 分散以至消散, 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) 线粒体(mitochondrion)
内质网( 内质网(endoplasmic
蛋白质合成的场所 扁平的片状, 扁平的片状,管状结构 内质网+ 内质网+核糖体
reticulum)
滑面内质网: 滑面内质网:
不同的部位行使不同的功能(异质); 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) 核糖核蛋白体(ribosome) (ribosome
细长型或鼓棰型 牙型 蘑菇型
特点: 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) 轴突(axon)
1. 2.
3.
是神经元特有的, 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; 距离的高度特化的结构; 结构:轴丘,轴突起始段,中间段, 结构:轴丘,轴突起始段,中间段,末段 轴丘:几乎没有游离核蛋白体, 轴丘:几乎没有游离核蛋白体,粗面内质网的三 角区或扇形区,有大量的微丝微管; 角区或扇形区,有大量的微丝微管; 轴突起始段:分布高密度电压依赖性Na 通道, 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, 10mv(胞体需去极化30mv)左右达到阈电位 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 膜兴奋阈最低; 部;膜兴奋阈最低; 末段:神经末梢,含有突触囊泡; 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) 无核蛋白体(电镜下作为轴突的标志)
性质: 性质:粗面内 质网+ 质网+核糖核 蛋白体 定位: 定位:神经元 胞体, 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 Golgi器
蛋白质翻译后加工的场所; 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: 特点之二:
微丝: 微丝:
肌动蛋白,肌球蛋白, 肌动蛋白,肌球蛋白, 原肌球蛋白组成. 原肌球蛋白组成. 在神经元高度活动部分, 在神经元高度活动部分, 微丝占优势,如:轴 微丝占优势, 突生长锥和树突棘. 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. 要特征.
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神经细丝:四聚体蛋
白亚基. 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, 及轴丘最多,在轴突 的生长端和树突棘中 尚未发现 起支撑作用, 起支撑作用,也参与 运输
形状不一,有圆形,长条形, 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, 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, 基质内有三羧酸循环系统酶,氧化酶,蛋 白酶 除核以外的唯一含有DNA的细胞器, DNA的细胞器 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) 蛋白质合成系统(mRNA,rRNA,tRNA) 功能:提供能量(氧化功能中心), ),储钙 功能:提供能量(氧化功能中心),储钙 调节细胞内钙浓度) (调节细胞内钙浓度)
体外培养神经元 去垢剂 膜蛋白脂质溶解, 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
以一种坚韧, 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, 细胞骨架包括:微管,微丝,神经丝
微管: 微管:
1)不分支.外径: 不分支.外径: 25-30nm 内径: nm, 25-30nm,内径: 15nm,长度不一. nm,长度不一 15nm,长度不一. 管壁6nm. 2 )管壁6nm.包括 微管蛋白, α, β微管蛋白, 树突), ),MAP MAP2(树突),MAP protein, (tao protein,轴 突) 3)与轴浆运输有关
合成蛋白质,在神经元内非常丰富 合成蛋白质, 大亚基( 分子rRNA 小亚基( 分子rRNA 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 一个大核周体每天可更新其蛋白质的1/3 游离核糖体(合成结构蛋白) 游离核糖体(合成结构蛋白)
核糖体(rRNA) 核糖体(rRNA) 附膜核糖体(合成分泌蛋白) 附膜核糖体(合成分泌蛋白)
线粒体
特点之三: 特点之三:
高代谢, 高代谢, 高耗氧细 胞,因此 线粒体含 量丰富. 量丰富.
二,神经细胞膜
作为屏障, 作为屏障,紧密包围神经元内的细胞质 厚约5nm,含有蛋白质和酯质, 厚约5nm,含有蛋白质和酯质,磷脂的比例大 有葡萄糖通透蛋白, 有葡萄糖通透蛋白,只允许葡萄糖通过
三,细胞骨架
特点之一: 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, 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, 为神经元的定向分化一旦开始, 有丝分裂的潜力就丧失, 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. 的状态.
一,神经细胞体
粗面内质网: 粗面内质网:
特点之一: 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, 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, 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 特点之二: 当神经元受损时, 渐分散以至消散, 渐分散以至消散,这种现象成为染色质溶解 (chromatolysis) 特点之三:高代谢,高耗氧细胞, 特点之三:高代谢,高耗氧细胞,因此线粒 体含量丰富. 体含量丰富.
是指由局部神经元构成的独立联系 的局部环路,在这个环路中, 的局部环路,在这个环路中,可包 含投射神经元的胞体和树突; 含投射神经元的胞体和树突;神经 冲动可在这种环路中独立传导, 冲动可在这种环路中独立传导,这 种局部环路在信息的局部整合过程 中起重要作用. 中起重要作用.
神经元环路
局部神经元环路
医学神经生物学
同济医学院 神经生物学系 施 静
sj@mails.tjmu.edu.cn
内 容
神经元概念 神经元结构特点 微环路 神经递质共存
神经元
一个神经细胞的胞体(核周质) 一个神经细胞的胞体(核周质) 及其所有的突起(树突和轴突) 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, 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
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
顺向转运:驱动蛋白(Kinesin) 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 leg),囊泡沿微管下行,ATP提供能量 ),囊泡沿微管下行 逆向转运:动力蛋白(dynein) 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 ),囊泡沿微管上行 (leg),囊泡沿微管上行,ATP提供能量
四,突起
轴突转运( trsport) 轴突转运(axonplsmic trsport)
神经元胞体与突起之间存在着双向物质流 这种现象称轴突转运或轴浆转运; 动,这种现象称轴突转运或轴浆转运; 形式: 顺向转运: 胞体 顺向转运: 形式: 末梢 逆向转运: 逆向转运: 末梢 胞体 速度: 快速转运:300-400mm/天 快速转运:300-400mm/ mm/天 速度: 慢速转运:0.2- mm/天 慢速转运:0.2-1mm/天
从种系发生看,动物越高级,局部环路 神经元的数目越多,越复杂:如小脑浦 肯耶细胞和颗粒细胞的比例在蛙类是1: 2,鼠是1:140,猫是1:600,猴是1: 950,而人则高达1:1600. 神经系统的整合,可塑性以及学习记忆 等很多功能都与局部环路神经元和局部 神经元环路活动有关. 一般主要起局部反馈抑制作用
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
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
根据神经元之间的联系(功能) 根据神经元之间的联系(功能)分类
脑重仅为体重为2 左右, 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 15%, 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 23%, 约为总耗氧量的23%,所以脑对缺氧 十分敏感. 十分敏感. 脑灰质比白质的耗氧量多5 脑灰质比白质的耗氧量多5倍,对 缺氧的耐受性更差. 缺氧的耐受性更差. 急性缺氧可引起头痛,情绪激动, 急性缺氧可引起头痛,情绪激动, 思维力,记忆力, 思维力,记忆力,判断力降低或丧失 以及运动不协调等. 以及运动不协调等.
神经元环路
环路是反射概念的发展; 人类行为几乎都在大环路,局部环路和 大环路,局部环路 大环路 微环路共同组成的复杂网络联系中实现 微环路 CNS内没有单纯的运动传导通路,感觉 传导通路; 神经活动绝大多数不是在反射弧内一次 循环的结果;环路强调各环路间的交互 作用.
局部神经环路或局部环路 (local circuits)