受体与信号转导-I.ppt
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1、1 1神经生物学系神经生物学系 孙宁孙宁ningsun_ningsun_神经元的受体与信号转导神经元的受体与信号转导 I I突触结构 神经网学说:Golgi神经元学说:Cajal 2 2突触传递3 3电传递化学传递突触区的信息传递突触(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。在神经信息的处理中处于关键地位。4 41.特化的结构2.信息的传递突触的类型1.以构成突触连结的神经元成分为根据:轴树突触;轴体突触;轴轴突触 树树突触;树体突触5 52.以突触的超微结构为根据:Gray I型:非对称性突触(asymmetrical syna
2、pse)Gray II型:对称性突触(symmetrical synapse)6 6非对称性突触对称性突触3.以机能特性为根据:兴奋性突触(excitatory synapse)抑制性突触(inhibitory synapse)4.以突触信息的传递方式为根据:电突触(electrical synapse)化学突触(chemical synapse)混合性突触(mixed synapse)7 78 8电突触电突触电镜下,电突触是缝隙连接样的桥状结构。电突触间隙处两侧神经元膜间的距离,由通常的20nm变成3.5nm。这种结构又称为缝隙连接(gap junction)。电突触的间隙中还有多条排列整齐
3、的、长约15nm的缝隙连接通道(gap junction channel)将两侧突触膜连接起来。9 91010缝隙连接通道是由分别位于两侧膜中的圆柱状半通道(hemichannel,又称connexon)准确对接而成。通道中的微孔道将两侧神经元胞浆连通起来,其两侧开口的直径约2nm。中心部稍窄,为1.5nm。可以通过分子量在1.2kD以下的小分子物质。1111电突触传递的特点电突触处离子通透性好,电阻低,传递一般是双向性的,传递的潜伏期短,几乎不存在延迟。突触前电位直接电紧张扩布至突触后,产生兴奋性突触后电位(EPSP),EPSP发展到一定程度诱发产生动作电位,从而导致神经元间的同步活动。12
4、12电突触通道特性的调节胞内PH和钙离子浓度神经递质与通道蛋白磷酸化1313化学突触化学突触的一般结构:l突触前成分:l突触前膜l突触囊泡l线粒体、神经微管和神经丝l突触后成分:l突触后膜l突触间隙1414突触前膜厚约5-7nm,是突触前末梢细胞膜的特化部分突触前致密物质:l突触前囊泡网格l突触孔突触活性区(synaptic active zone)1515突触囊泡小清亮突触囊泡 圆形(S型)扁平(F型)多形性 颗粒囊泡 小颗粒囊泡 大致密核心1616突触囊泡与神经递质神经神经递质递质AChAChGlutamateGlutamateGABAGABACACAPeptidesPeptides囊泡囊
5、泡形态形态清亮球型清亮球型清亮球型清亮球型30-6030-6030-6030-60nmnmnmnm清亮扁平清亮扁平清亮扁平清亮扁平 小致密小致密小致密小致密核心核心核心核心40-40-40-40-60606060nmnmnmnm大致密大致密大致密大致密核心核心核心核心中致密中致密中致密中致密核心核心核心核心80-80-80-80-100100100100nmnmnmnm1717突触后膜突触后膜致密区(postsynaptic density,PSD):厚约5-60nm,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,
6、称为突触下网(subsynaptic web),大脑皮层的突触下网最为明显;下方有球型小体,往往排列成行,与细丝相连,称为突触下致密小体(subsynaptic dense body)。1818突触间隙宽约20-30nm;间隙中充有物质:粘多糖、糖蛋白、唾液酸等。1919电突触与化学突触比较How are signals transmitted from one neuron to another?2121化学突触传递的过程22222.2.引起引起CaCaCaCa2+2+2+2+通道开放,细胞通道开放,细胞外外CaCaCaCa2+2+2+2+流入突触前成分内流入突触前成分内3.3.3.3.Ca
7、CaCaCa2+2+2+2+与钙调蛋白与钙调蛋白(CaMCaM)结合结合4.4.激活依赖于激活依赖于CaCaCaCa2+2+2+2+/CaMCaM的蛋的蛋白激酶白激酶5.5.突触囊泡壁上的突触蛋白突触囊泡壁上的突触蛋白磷酸化,解除了肌动蛋白、磷酸化,解除了肌动蛋白、脑血影蛋白丝等细胞骨架脑血影蛋白丝等细胞骨架的限制,突触囊泡导入突的限制,突触囊泡导入突触前膜活性区并与之融合触前膜活性区并与之融合1.1.当动作电位到达突触前部当动作电位到达突触前部时,发生去极化时,发生去极化6.6.形成胞吐形成胞吐2323化学突触传递的过程8.8.部分递质被位于突触间部分递质被位于突触间隙的酶降解,部分被再隙的
8、酶降解,部分被再摄取,胞吐后的突触囊摄取,胞吐后的突触囊泡膜进行再循环泡膜进行再循环9.9.释放的递质在突触间隙释放的递质在突触间隙扩散,作用于突触后膜扩散,作用于突触后膜上的受体并与其结合上的受体并与其结合10.10.一类受体本身形成离子一类受体本身形成离子通道,被特定的配体激通道,被特定的配体激活后,直接开启其离子活后,直接开启其离子通道通道11.11.一类受体与一类受体与G G蛋白偶联,蛋白偶联,激活胞浆内第二信使激活胞浆内第二信使7.7.释放递质于突触间隙内释放递质于突触间隙内12.12.引起相应的细胞内效应引起相应的细胞内效应24241905年,Langley提出“receptive
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