神经元的基本结构和功能概述.ppt
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1、神经元的基本结构和功能概述神经元(神经元(neuron)是神经系统的基本结构和功能单位。它是神经系统的基本结构和功能单位。它可产生冲动和传导冲动,并可合成化学物质(神经递质、可产生冲动和传导冲动,并可合成化学物质(神经递质、神经激素等),通过它的轴突输送到特定部位释放。神经激素等),通过它的轴突输送到特定部位释放。一、概述一、概述(一)胞体(一)胞体细胞代谢和信息整合中心;细胞代谢和信息整合中心;大小不等(直径大小不等(直径5135um);小脑颗粒细胞);小脑颗粒细胞5 8um,大脑皮质,大脑皮质Betz细胞细胞30 135um形状不等,呈圆形、星形、梭形和锥形等;形状不等,呈圆形、星形、梭形
2、和锥形等;由细胞膜、细胞质和细胞核组成。由细胞膜、细胞质和细胞核组成。二、神经元的基本结构二、神经元的基本结构轴突轴突 axon树突树突 dendrites胞体胞体 cell body突起突起 构造构造1.细胞膜细胞膜为脂质双层及蛋白为脂质双层及蛋白镶嵌模型镶嵌模型膜蛋白:形成受体、膜蛋白:形成受体、通道蛋白、载体等通道蛋白、载体等糖链:与化学信息糖链:与化学信息的识别、细胞粘连、的识别、细胞粘连、膜抗原和抗体有关膜抗原和抗体有关2.细胞核细胞核12个,大小个,大小3 18um,球形,有的可能凹陷或,球形,有的可能凹陷或分叶,如脑的浦肯野细胞分叶,如脑的浦肯野细胞正常情况下位于细胞质的正常情况
3、下位于细胞质的中央,个别偏于一侧(如中央,个别偏于一侧(如脊髓的脊髓的Clarke背核神经元)背核神经元)如发生偏位,意味神经元如发生偏位,意味神经元已处于开始变性的状态,已处于开始变性的状态,表明神经元受到损伤表明神经元受到损伤光镜下,胞核大而圆,着光镜下,胞核大而圆,着色浅,空泡状。核仁清晰,色浅,空泡状。核仁清晰,1个,偶见个,偶见23个个电镜下:电镜下:核膜核膜双层质膜,有双层质膜,有 核孔核孔染色质染色质细颗粒状的细颗粒状的DNA和组蛋白和组蛋白核仁核仁高电子密度的高电子密度的球体,由球体,由15 20nm的的致密颗粒和细丝构成。致密颗粒和细丝构成。主要是主要是rRNA、少量、少量D
4、NA、碱性蛋白及一些、碱性蛋白及一些酶类。酶类。功能:功能:遗传信息储存、遗传信息储存、复制和表达的主要场所;复制和表达的主要场所;DNA转录成转录成RNA的部位的部位苏木素着色苏木素着色DAB着色着色DAPI着色着色3.细胞质细胞质核周质核周质神经元的细胞质内含有一般细神经元的细胞质内含有一般细胞器如胞器如线粒体线粒体供能供能粗面内质网和核糖体粗面内质网和核糖体合合成蛋白质成蛋白质高尔基体高尔基体加工包装分泌加工包装分泌蛋白蛋白溶酶体溶酶体清除垃圾清除垃圾滑面内质网滑面内质网运输蛋白质、运输蛋白质、合成脂质合成脂质l可被碱性染料染色,在光学显可被碱性染料染色,在光学显微镜下呈小粒或小块状的物
5、质微镜下呈小粒或小块状的物质l在电子显微镜下,可见尼氏体在电子显微镜下,可见尼氏体由粗糙内质网和核糖体构成由粗糙内质网和核糖体构成l是神经元合成蛋白质最活跃的是神经元合成蛋白质最活跃的部位,用以补充神经元正常生理部位,用以补充神经元正常生理活动中不断消耗的蛋白质活动中不断消耗的蛋白质l神经元受过度刺激时,减少或神经元受过度刺激时,减少或消失;神经纤维损伤时,溶解消消失;神经纤维损伤时,溶解消失,如细胞不死亡,则可恢复失,如细胞不死亡,则可恢复神经元特有的结构神经元特有的结构尼氏体:尼氏体:神经原纤维神经原纤维p光镜下,光镜下,Cajal法染色(硝酸银染法染色(硝酸银染色)呈棕色的细丝,交织成网
6、状色)呈棕色的细丝,交织成网状p由神经微管、神经丝和微丝构成,由神经微管、神经丝和微丝构成,形成细胞骨架形成细胞骨架n直径约直径约10nm细长的管状结构,细长的管状结构,由三种多肽亚基组成:由三种多肽亚基组成:NF-L(73kD)NF-M(145kD)NF-H(200kD)n胞质中含量丰富,常聚集成束,胞质中含量丰富,常聚集成束,形成原纤维中主要成分形成原纤维中主要成分n在轴突中数量比神经微管多在轴突中数量比神经微管多310倍倍n参与神经元内的代谢产物和离参与神经元内的代谢产物和离子运输流动子运输流动n提供弹性使神经纤维易于伸展提供弹性使神经纤维易于伸展和防止断裂和防止断裂 神经丝神经丝(ne
7、urofilament)n细胞骨架中最粗细胞骨架中最粗n直径直径20-25nmn其表面有动力蛋白其表面有动力蛋白(dynein),具有,具有ATP酶的作酶的作用,在用,在ATP存在下使微管滑动,存在下使微管滑动,从而使微管具有运输功能从而使微管具有运输功能n在轴突中纵形排列,参与轴在轴突中纵形排列,参与轴突的生长突的生长n微管的化学亚单位微管的化学亚单位微管相关蛋白:微管相关蛋白:MAP1,2,3,4,5和和tau蛋白蛋白微管蛋白微管蛋白 和和 亚单位位(tubulin)MAP2神经微管神经微管(neurotubule)是最细的丝状结构,直是最细的丝状结构,直径约径约5nm,长短不等,集,长短
8、不等,集聚成束,交织成网聚成束,交织成网由肌动蛋白、肌球蛋白、由肌动蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白组成,具有收原肌球蛋白组成,具有收缩作用,适应神经元生理缩作用,适应神经元生理活动的形态改变活动的形态改变参与生长锥突起和伪足参与生长锥突起和伪足的形成与回缩,生长锥依的形成与回缩,生长锥依赖微丝得以向前运动赖微丝得以向前运动微丝微丝(microlilament)(二)树突(二)树突1.分支:胞体的延伸部,分支:胞体的延伸部,1多条,多条,锐角状反复分支,形成树突野锐角状反复分支,形成树突野2.与胞体所含的细胞器相似,唯有与胞体所含的细胞器相似,唯有高尔基复合体仅存在于树突近侧高尔基复合体仅存在于树突
9、近侧端。但神经微管和神经丝一般比端。但神经微管和神经丝一般比胞体明显,并沿长轴排列胞体明显,并沿长轴排列3.树突内不含生长相关蛋白树突内不含生长相关蛋白-43(growth-associated protein-43,GAP-43),但含,但含MAP2,根据此抗体识别树突和轴,根据此抗体识别树突和轴突突4.表面不光滑,有树突棘,可扩大表面不光滑,有树突棘,可扩大树突的接触面积,树突棘是兴奋树突的接触面积,树突棘是兴奋性突触所在部位性突触所在部位树突棘特点树突棘特点电镜下可见小棘含有数个扁平囊状平行并置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,称棘结构,囊内含有电
10、子致密物质,呈板状,称棘器;器;树突棘形态、大小差别大;树突棘形态、大小差别大;不是固定的结构,具有可塑性。不是固定的结构,具有可塑性。(三)轴突(三)轴突1.形态:细而长,粗细均匀,表面形态:细而长,粗细均匀,表面光滑,分支少,可有侧枝光滑,分支少,可有侧枝2.轴丘:起始处的膨大部,无尼氏轴丘:起始处的膨大部,无尼氏体体3.起始段:一般起始段:一般1525um,此段,此段兴奋域最低,是神经冲动的起始部;兴奋域最低,是神经冲动的起始部;是抑制性轴轴突触的所在部位是抑制性轴轴突触的所在部位4.较粗的轴突表面常包有髓鞘较粗的轴突表面常包有髓鞘5.终扣:其终末发出细的终末支,终扣:其终末发出细的终末
11、支,且形成扣状膨大且形成扣状膨大6.膨体:终末支上形成串珠样膨大膨体:终末支上形成串珠样膨大终扣和膨体均为突触位点,且形成终扣和膨体均为突触位点,且形成突触前成分,内含大量的突触囊泡突触前成分,内含大量的突触囊泡t位于轴突的尖端,呈扁位于轴突的尖端,呈扁平掌形结构,是神经轴突平掌形结构,是神经轴突生长的执行单元生长的执行单元t向外部突出丝状伪足,向外部突出丝状伪足,在内部的微管、微丝构成在内部的微管、微丝构成的动力骨架支撑下进行生的动力骨架支撑下进行生长长t膜表面富含不同的感觉膜表面富含不同的感觉器和黏接分子,感受环境器和黏接分子,感受环境中适宜的生长方向,从而中适宜的生长方向,从而决定轴突生
12、长导向决定轴突生长导向生长锥生长锥7.轴突结构:轴突结构:u轴膜轴膜u轴浆轴浆无核糖体、粗面内质无核糖体、粗面内质网和网和Golgi复合体复合体电镜下常据此以辨别树电镜下常据此以辨别树突和轴突突和轴突只含滑面内质网、线只含滑面内质网、线粒体、溶酶体、神经微粒体、溶酶体、神经微管和神经细丝管和神经细丝含有含有GAP-43,MAP1和和tau蛋白蛋白 轴突和树突的主要形态学特点轴突和树突的主要形态学特点轴突轴突树突树突从胞体或树突主干基部发出,只有从胞体或树突主干基部发出,只有1条条从胞体发出一至多条从胞体发出一至多条起始段细起始段细起始段的树突主干最粗,其胞质成分起始段的树突主干最粗,其胞质成分
13、与核周质相同与核周质相同表面光滑,粗细均匀表面光滑,粗细均匀分支逐渐变细,不均匀或表面有小棘分支逐渐变细,不均匀或表面有小棘有髓或无髓有髓或无髓无髓,偶见薄髓无髓,偶见薄髓不含核糖体和粗面内质网不含核糖体和粗面内质网含核糖体及粗面内质网含核糖体及粗面内质网近侧段微丝多于微管,远侧段少于微管近侧段微丝多于微管,远侧段少于微管树突主干及其分支均以微管为主树突主干及其分支均以微管为主小轴突均匀细小,成束分布小轴突均匀细小,成束分布小树突多单个分布,外形不规则,最小树突多单个分布,外形不规则,最小树突分支也较小轴突粗小树突分支也较小轴突粗三、神经元的特点三、神经元的特点3.高代谢、高耗氧细胞,因此线粒
14、体含量丰富高代谢、高耗氧细胞,因此线粒体含量丰富1.神经元的有丝分裂活动一般在出生或出生后不久便停止,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就丧失,而且细胞就不再回复到可引发有丝分裂的状态2.当神经元受损时,尼氏小体逐渐分散以致消散,这种当神经元受损时,尼氏小体逐渐分散以致消散,这种现象称为尼氏体溶解现象称为尼氏体溶解四四.神经元的基本类型神经元的基本类型假单极神经元假单极神经元双极神经元双极神经元多极神经元多极神经元1.根据突起的多少:根
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