神经元的结构与功能

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1、第二章神经元的结构与功能第一节神经元的结构特点神经元（Neuron）是神经系统的结构和功能单位，是指一个神经细胞的胞体及其所有突起（轴突和树突）。一、神经元的基本结构神经元功能：接受刺激，产生冲动，传递信息。人类行为的复杂性主要决定于大量神经元形成的精确神经环路。神经元实现调控功能的基础是生物信息的传送，其间既包括细胞膜的电信息传导、跨膜信息转导以及胞内信使分子介导的效应，还包括不同神经元共同组成的调制环路。（一）神经元胞体神经元构造与其它组织的细胞类似，其胞膜具有高度分化的分子构成和独特的生理学功能。神经元胞体主要功能是进行合成代谢，是整个神经元的营养中心。神经元胞体摄取葡萄糖、氨基酸和无

2、机离子等，并以这些物质作为原料和能源，合成代谢和功能活动所需要的蛋白质和酶类、神经递质等信息物质，在高尔基体内进行浓缩，成为分泌颗粒，由轴浆运输到神经末梢。1.神经元膜神经元膜具有多种独特的生理功能跨膜的物质转运和能量转换、生物电的产生、神经元对细胞外物质的识别与结合、神经元跨膜信号传导与代谢调控，以及神经冲动的发生和扩布等生物学行为和过程无一不与神经元膜有关。神经元膜的化学组成主要包括脂质（40%～50%）、蛋白质（30%～40%）以及糖（1%～5%）三类。蛋白质所占的比例越大，膜的功能越复杂.（1）神经元膜脂质双分子层脂质有磷脂、胆固醇和糖脂，磷脂为主磷脂主要是甘油磷脂、鞘磷脂。靠外侧一

3、层主要含磷脂酰胆碱和含胆碱的鞘脂，胞浆侧的一层则有较多的磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸，少量的磷酯酰肌醇几乎全部分布在膜的胞浆侧。脂质双分子层在热力学上的稳定性及其流动性，使细胞可以承受相当大的张力，在外形改变时不致破裂（2）神经元膜蛋白质根据蛋白质在膜上的位置可分为表面和内在蛋白质两大类。表面蛋白质占20%～30%。内在蛋白质（或称整合蛋白）占70%～80%。通过酶、受体、离子通道、泵和各种信息蛋白等生物化学反应，实现神经元内外物质、能量和信息交流，以完成神经元传递信息的功能。（3）神经元膜的糖类膜糖、非糖物质与脂质或蛋白质共价结合，分别形成糖脂、糖蛋白和蛋白聚糖，总称为复合糖或结合糖膜糖与神

4、经元膜的表面行为、神经元与周围环境的相互作用有关在接受信息以及细胞之间的相互识别方面具有重要作用。2．神经元胞核神经元含有一个大而圆的细胞核。胞核内染色质是DNA核蛋白；胞核有一至两个明显的核仁，核仁含RNA的核蛋白，是合成rRNA的场所。核膜上有许多核孔，是核与胞质之间通讯和物质运输的通路。它是由一组蛋白质颗粒以特定方式配布形成的，总称为核孔复合体。核内产生的rRNA、mRNA和tRNA出核至胞质，参与蛋白质的合成。3．神经元细胞质神经元细胞核周围的细胞质也称核周质，是一种半液态的粘性物质。光镜下可见尼氏体、神经原纤维和少量的脂褐素、各种细胞器。神经元突起由胞体发出，包括轴突和树突。树突较

5、短、分支多、粗细不均，一般是神经元的信息感应区。轴突粗细均匀、表面光滑而绝缘、很少分支，末梢分支与其他神经元构成突触联系，实现其信息传递。（二）神经元突起树突较短、粗细不均、反复分支，扩大接受面积。电镜观察见树突近端部分常含有粗面内质网、游离核糖体、多聚核糖体和高尔基复合体等。因而在树突可局部合成蛋白。树突还含有大量的微管和神经丝，微管与运输物质有关。树突上面常有短而分支的棘状突起—棘突（spine），它们是接受神经冲动的突触器官。小脑浦肯野细胞的树突棘上所建立的突触是兴奋性的，而无小棘的树突上则为抑制性突触。1．树突2．轴突轴突末梢与侧支的末端膨大呈钮扣样结构，称为终足或终扣（endbut

6、ton），与其他神经元的胞体或树突相接触，形成突触。轴突多由胞体的锥形隆起——轴丘发出，轴丘为三角形或扇形区，几乎没有游离蛋白质和粗面内质网，但有大量的微丝和微管。轴突始段指由轴丘顶端到开始出现髓鞘的那一段轴突，不含核糖体和内质网。3.神经纤维神经元的轴突纤长故又称神经纤维；许多平行的神经纤维聚集成束，形成神经干。神经纤维的末端为神经终末。神经终末内充满线粒体和排列有序的酶和载体，以利于合成递质。终末内充满突触囊泡，以贮存和释放递质。电信号由胞体经轴突传到终末只需数毫秒。终末化学信息的传递则需时较长。二、神经元分类按神经元的功能兴奋性神经元按作用效应传入神经元按神经纤维的传导速度和动作电位的

7、特点抑制性神经元按神经纤维的直径和来源中间神经元传出神经元Aα、β、γ、δCⅠa、bBⅡⅢⅣ（一）细胞膜与离子通道细胞膜基本结构在电镜下可见细胞膜由三层结构组成，其内外两侧各有一层致密带，中间夹有一层透明带。每层厚约2.5nm，是一种具有特殊结构和功能的膜性结构。三、离子通道细胞膜的基本结构糖类受体蛋白膜外表面膜内表面通道蛋白离子通道的化学本质是镶嵌在细胞膜上的一类蛋白质离子膜外膜内离子通道电压门控离子通道门