神经元和神经胶质细胞神经元-课件.ppt

1、NeurobiologyNeuroscience Research Institute神經科學研究所神經科學研究所神经元和神经胶质细胞神经元(1)1One of the Cajals many drawings of Brain circuityThe letters label the different elements Cajal identified in an area of the human cerebral cortex that controls voluntary movement.神经元和神经胶质细胞神经元(1)2 Neurons:Excitable cells “wir

2、ing”“Signal Senders”Neuroglia:Support,Nurturing,InsulationCellular Components神经元和神经胶质细胞神经元(1)3Nerve CellsNeuronsNeuroglia神经元和神经胶质细胞神经元(1)4 二、神经元二、神经元 1.结构结构 胞体胞体 树突树突 突起轴突突起轴突 胞体胞体树突树突轴突轴突神经末梢神经末梢神经胶质细胞神经胶质细胞神经元和神经胶质细胞神经元(1)5 (1)胞体胞体 soma 是神经元营养和代谢的中心，主要位于是神经元营养和代谢的中心，主要位于 脑皮质，脊髓的灰质以及神经节内。脑皮质，脊髓的灰质以

3、及神经节内。神经元和神经胶质细胞神经元(1)6 细胞膜细胞膜 cell membrane 可兴奋膜，感受刺激，传导神经冲动。可兴奋膜，感受刺激，传导神经冲动。细胞核细胞核 cell nucleus 核大而圆，位于细胞中央，着色浅，核仁核大而圆，位于细胞中央，着色浅，核仁 明显。明显。细胞质细胞质 cytoplasm 除了有一般的细胞器外，还有尼氏体、神经除了有一般的细胞器外，还有尼氏体、神经 原纤维原纤维神经元和神经胶质细胞神经元(1)7 尼氏体尼氏体 Nissl body LM:颗粒或斑块状颗粒或斑块状 EM：有：有RER、R 功能功能：合成蛋白质，如结构蛋白、酶、合成蛋白质，如结构蛋白、酶

4、、神经调质等。神经调质等。1.1.细胞膜细胞膜2.2.细胞核细胞核3.3.核核 仁仁4.4.尼氏体尼氏体5.5.轴轴 丘丘神经元和神经胶质细胞神经元(1)8 神经原纤维神经原纤维 neurofibril 银染银染 LM：呈棕黑色细丝：呈棕黑色细丝 EM：神经丝、微管：神经丝、微管 功能：构成神经元的细胞骨架，也参与功能：构成神经元的细胞骨架，也参与 物质运输。物质运输。神经元和神经胶质细胞神经元(1)9 (2)突起突起 分树突与轴突分树突与轴突 树突树突 dendrite 一个或多个，粗短且有分支，结构类似细胞质。一个或多个，粗短且有分支，结构类似细胞质。功能：接受刺激，传向胞体。功能：接受刺

5、激，传向胞体。轴突轴突 axon 只有一条，细而长，内无尼氏体。只有一条，细而长，内无尼氏体。轴丘轴丘 axon hillock：无尼氏体。：无尼氏体。功能：传导兴奋冲动，传离胞体。功能：传导兴奋冲动，传离胞体。神经元和神经胶质细胞神经元(1)10 Cell body(soma;perikaryon)Axon:only one(branches are collaterals;terminals are end feet)Dendrites:much shorter;one or more than one;branch extensively into dendritic treesStru

6、cture of NeuronsAxon Hillock(Axonal end feet)神经元和神经胶质细胞神经元(1)11The Axon and Axon Collaterals神经元和神经胶质细胞神经元(1)12 Cell Body(Soma):Life Support Protein Synthesis Single Nucleus,RER(Nissl Bodies)Axon:Longest process transmits messages away from cell body Dendrites:Multiple processes off cell body receive

7、 messagesNeurons Structure&Function神经元和神经胶质细胞神经元(1)13 Neurons are similar to other cells in the body in some ways such as:1.Neurons are surrounded by a membrane.2.Neurons have a nucleus that contains genes.3.Neurons contain:What are inside of a neuron?Nucleus NucleolusMicrofilaments/NeurotubulesEndo

8、plasmic Reticulum(ER)Mitochondria Golgi ApparatusNissl BodiesOthers神经元和神经胶质细胞神经元(1)14 Dendrites:dendrite tree Axon:axon hillock(axon origination)axonal transport system initial segment(first myelin sheath)action potential generation myelin sheath Axon and Dendrites神经元和神经胶质细胞神经元(1)15AxonsDendritesTak

9、e information away from the cell bodyTake information to the cell bodySmooth surfaceRough surface(dendritic spines)Generally only 1 axon per cellUsually many dendrites per cellNo ribosomeHave ribosomesCan have myelinNo myelin insulationBranch further from the cell bodyBranch near the cell bodyDiffer

10、ences between Axons and Dendrites神经元和神经胶质细胞神经元(1)16Neuron Classification by ShapeMultipolar:“multi-”many processesMajority:Single axon,many dendrites(motor neuron and interneuron)Bipolar:“bi-”2 processes Found in some sensory organs(retina,taste,smell,inner ear neuron)Unipolar(pseudo-unipolar):“uni-

11、”1 process(with branches)Sensory afferent neurons(dorsal root ganglia)神经元和神经胶质细胞神经元(1)17神经元的分类神经元的分类 1.按神经元突起的数目分：按神经元突起的数目分：a.多极神经元多极神经元 multipolar neuron b.双极神经元双极神经元 bipolar neuron c.假单极神经元假单极神经元 pseudounipolar neuron 神经元和神经胶质细胞神经元(1)18 2.按神经元的功能分按神经元的功能分:a.感觉神经元感觉神经元sensory neuron:传入神经元传入神经元 b.运

12、动神经元运动神经元motor neuron:传出神经元传出神经元 c.中间神经元中间神经元inter neuron:联络神经元联络神经元 3.按神经元释放的递质不同分：按神经元释放的递质不同分：a.胆碱能神经元胆碱能神经元 b.肾上腺素能神经元肾上腺素能神经元 d.肽能神经元肽能神经元 c.胺能神经元胺能神经元 e.氨基酸能神经元氨基酸能神经元 4.按轴突的长短分：按轴突的长短分：a.高尔基高尔基 I 型神经元型神经元 b.高尔基高尔基 II 型神经元型神经元神经元和神经胶质细胞神经元(1)19神经元和神经胶质细胞神经元(1)20Classification of Neurons by Mor

13、phology神经元和神经胶质细胞神经元(1)21Classification of Neurons by Axon Length1.Golgi type I NeuronsLong axons(longest from the cortex to the tip of spinal cord,50-70 cm)2.Golgi type II NeuronsShort axons(shortest axons terminate only a few micron from cell body,interneurons)3.Amacrine NeuronsAn unusual cell typ

14、e,lack axons神经元和神经胶质细胞神经元(1)22Sensory neuron from receptor to CNS;receive stimuli and transmit afferent impulses to CNSInterneurons communicating between neurons;form circuits in the CNSMotor neuron from CNS to effector cells;deliver efferent impulses out through the PNS to the effectors to carry ou

15、t the actions directed by the CNSFunctional Classification of Neuron神经元和神经胶质细胞神经元(1)23 EXCITABLE Membrane:Able to regulate the movement of ions(charges)across and along membrane SIGNAL TRANSDUCTION DO NOT Replicate:Damaged cells cannot be replaced!Important Features of Neurons神经元和神经胶质细胞神经元(1)24Actio

16、n Potential神经元和神经胶质细胞神经元(1)25Four Functional Regions of Model Neurons神经元和神经胶质细胞神经元(1)26突触突触 定义：突触是定义：突触是（synapse）神经元与神经神经元与神经元之间，或神经元与非神经细胞之间的元之间，或神经元与非神经细胞之间的一种特化结构。一种特化结构。1.1.胞体胞体 2.2.突起突起 3.3.突触突触神经元和神经胶质细胞神经元(1)27 Impulse transmission:electrical chemical Morphology:axodendritic axonsomatic axoax

17、onic dendrodendriticClassification of Synapses神经元和神经胶质细胞神经元(1)28 分类：化学性突触、电突触分类：化学性突触、电突触 结构：结构：电突触电突触:缝隙连接缝隙连接 突触小泡突触小泡:神经递质神经调质神经递质神经调质 突触前成分突触前成分 突触前膜突触前膜 突触间隙突触间隙 突触后成分突触后成分:突触后膜、受体、酶突触后膜、受体、酶神经元和神经胶质细胞神经元(1)29化学性突触超微结构模式图化学性突触超微结构模式图 化学性突触超微结构化学性突触超微结构神经元和神经胶质细胞神经元(1)30synapse4Vesicles release

18、Neurotransmitters神经元和神经胶质细胞神经元(1)31 Chemical synapse:presynaptic knob(presynaptic component)synaptic vesicles synaptic cleft postsynaptic membrane(postsynaptic component)Electrical synapse:gap junctionsSynapse Structures神经元和神经胶质细胞神经元(1)32神经元和神经胶质细胞神经元(1)33 Types of synapseDis-tanceCytoplasmic contin

19、uityUltrastruct-ural componentAgent of trans-missionSynaptic delayDirection of trans-missionElectrical3.5 nmYesGap-junction channelIon currentVirtually absentUsually bidirectionalChemical20-40 nmNoPresynaptic vesicle and active zone;postsynaptic receptorsChemical transmittersSignificant:at least 0.3

20、 ms;usually 1-5 ms or longerUni-directional Distinguishing Properties of Electrical and Chemical Synapses神经元和神经胶质细胞神经元(1)34At a chemical synapse,neurons transmit information across a cleft.神经元和神经胶质细胞神经元(1)351.Small Molecule Neurotransmitter SubstancesAcetylcholine(ACh);Dopamine(DA);Norepinephrine(NE

21、);Serotonin(5-HT);Histamine2.Amino AcidsGamma-aminobutyric acid(GABA);Glycine;Glutamate;Aspartate3.Neuroactive Peptides-partial list!Bradykinin;beta-endorphin;calcitonin;cholecystokinin;enkephalin;dynorphin;insulin;gastrin;substance P;glucagon;secretin;vasopressin;oxytocin,etc.List of Some Neurotran

22、smitters神经元和神经胶质细胞神经元(1)36 Axonal transport:intracellular communication Bidirectional mechanism:anterograde transport retrograde transport Classified by transport rates:slow transport system(0.2 to 1 mm/day)fast transport system(200 to 400 mm/day)Axonal Transport Systems神经元和神经胶质细胞神经元(1)37Hitching a

23、Ride on“Retrorail”神经元和神经胶质细胞神经元(1)38Membranes of organelles involved in synaptic transmission are returned to the cell body for reuse or degradationNucleusCytoskeleton(Anterograde transport)神经元和神经胶质细胞神经元(1)39神经元和神经胶质细胞神经元(1)40ComponentRate(mm/day)Structure and compositionFast transport Anterograde 2

24、00-400Small vesiculotubular structures,neurotransmitters;membrane proteins and lipidsMitochondria50-100MitochondriaRetrograde 200-300Lysosomal vesicles and enzymesSlow transport SCb2-8Microfilaments,metabolic enzymes,clathrin complexSCa0.2-1Neurofilaments and microtubulesMajor Rate Components of Axo

25、nal Transport神经元和神经胶质细胞神经元(1)411.Neurons have specialized projections called dendrites and axons.Dendrites take information to the cell body and axons take information away from the cell body2.Neurons communicate with each other through an electrochemical process3.Neurons contain some specialized st

26、ructures(like synapses)and chemicals(like neurotransmitters)4.Nissl Bodies 5.DO NOT Replicate:Damaged cells cannot be replaced!Neurons differ from Other Cells神经元和神经胶质细胞神经元(1)42 神经胶质细胞神经胶质细胞 神经胶质细胞神经胶质细胞（neuroglial cell）数量较多，数量较多，分布广，结构类似神经元，突起无树突和轴突分布广，结构类似神经元，突起无树突和轴突之分。之分。1.中枢神经系统的神经胶质细胞中枢神经系统的神经胶

27、质细胞 (1)星形胶质细胞星形胶质细胞 astrocyte 分泌神经营养因子和生长因子，对神经分泌神经营养因子和生长因子，对神经 细胞起支持、营养、绝缘等作用，参与构成细胞起支持、营养、绝缘等作用，参与构成 血脑屏障及中枢神经创伤修复。血脑屏障及中枢神经创伤修复。神经元和神经胶质细胞神经元(1)43(2)少突胶质细胞少突胶质细胞 oligodendrocyte CNS的髓鞘形成细胞，参与的髓鞘形成细胞，参与CNS神经纤维神经纤维的形成。的形成。(3)小胶质细胞小胶质细胞 microglia 属于单核吞噬细胞系统，可转变为巨噬细属于单核吞噬细胞系统，可转变为巨噬细胞。胞。(4)室管膜细胞室管膜细

28、胞 ependymocyte 分布在脊髓中央管和脑室的表面，能分泌分布在脊髓中央管和脑室的表面，能分泌脑脊液。脑脊液。神经元和神经胶质细胞神经元(1)44 2.周围神经系统的神经胶质细胞周围神经系统的神经胶质细胞(1)施万细胞施万细胞 Schwann cell PNS的髓鞘形成细胞，参与的髓鞘形成细胞，参与PNS神经纤维神经纤维的的 形成。还能分泌神经营养因子。形成。还能分泌神经营养因子。(2)卫星细胞卫星细胞 satellite cell 包围在感觉神经元胞体的周围，构成神经包围在感觉神经元胞体的周围，构成神经节。节。神经元和神经胶质细胞神经元(1)45 神经纤维和神经神经纤维和神经 1.神

29、经纤维神经纤维 nerve fiber 神经元的长突起神经元的长突起+神经胶质细胞神经胶质细胞 有髓神经纤维：有髓鞘、有郎飞结有髓神经纤维：有髓鞘、有郎飞结 PNS:施万细胞。施万细胞。CNS:少突胶质细胞。少突胶质细胞。无髓神经纤维：无髓鞘、无郎飞结无髓神经纤维：无髓鞘、无郎飞结神经元和神经胶质细胞神经元(1)46 有髓神经纤维有髓神经纤维(纵切纵切)有髓神经纤维有髓神经纤维(横切横切)1.1.神经膜神经膜 2.2.髓鞘髓鞘 1.1.有髓神经纤维有髓神经纤维 2.2.神经膜神经膜 3.3.轴索轴索 4.4.郎飞结郎飞结 3.3.髓鞘髓鞘 4.4.轴索轴索 神经元和神经胶质细胞神经元(1)47

30、 2.神经神经 nerve 神经纤维神经纤维 神经纤维束神经神经纤维束神经 神经内膜神经内膜 endoneurium 神经束膜神经束膜 perineurium 神经外膜神经外膜 epineurium神经元和神经胶质细胞神经元(1)48 神经末梢神经末梢 nerve ending 1.感觉神经末梢（感受器）感觉神经末梢（感受器）1)游离神经末梢（冷、热、痛及轻触游离神经末梢（冷、热、痛及轻触觉）觉）触觉小体触觉小体(触觉触觉)2)被囊神经末梢被囊神经末梢 环层小体环层小体(压觉及振动压觉及振动觉觉)肌肌 梭梭(本体感觉本体感觉)神经元和神经胶质细胞神经元(1)49 2.运动神经末梢（效应器）运动神经末梢（效应器）(1)躯体运动神经末梢（骨骼肌）躯体运动神经末梢（骨骼肌）运动终板运动终板 (2)内脏运动神经末梢（心肌、平滑肌、内脏运动神经末梢（心肌、平滑肌、腺体）腺体）膨体膨体神经元和神经胶质细胞神经元(1)50【思考题思考题】.简述神经元的结构。简述神经元的结构。.何谓突触？何谓突触？3.神经末梢的种类及各自的功能神经末梢的种类及各自的功能神经元和神经胶质细胞神经元(1)51