第一篇 神经活动的基本过程
第一章 神经元和突触
一、名词解释:
1、神经元:神经细胞即神经元,是构成神经系统的结构和功能的基本单位。 2、突触:神经元之间进行信息传递的特异性功能接触部位称之为突触。
3、神经胶质细胞:是广泛分布于中枢神经系统内的、除了神经元以外的所有细胞。具有支持、滋养神经元的作用,也有吸收和调节某些活性物质的功能。 二、问答题:
1. 神经元的主要结构是什么?可分为哪些类型?
神经元的主要结构包括胞体(营养和代谢中心)、树突(接受、传导兴奋)、轴突(产生、传导兴奋)。分类:
1)、根据神经元突起的数目分类:单极神经元、双极神经元、多极神经元、假单极神经元。
2)、根据树突分类:①按树突的分布情况分类:双花束细胞、a细胞、锥体细胞、星形细胞。②按树突是否有棘突:有棘神经元、无棘神经元。③按树突的构型:同类树突、异类树突、特异树突神经元。
3)、根据轴突的长度分类:高尔基I型神经元、高尔基II型神经元。 4)、根据功能联系分类:初级感觉神经元、运动神经元、中间神经元。 5)、根据神经元的作用分类:兴奋性神经元、抑制性神经元。
6)、根据神经递质分类:胆碱能神经元、单胺能神经元、氨基酸能神经元、肽能神经元。
2. 简述突触的分类。
突触:神经元之间进行信息传递的特异性功能接触部位称之为突触。分类: 1)、根据突触连接的成分分类:轴—体、轴—树、轴—轴三种最为主要。 2)、根据突触连接的方式分类:依傍性突触、包围性突触。
3)、根据突触连接的界面分类:I型突触(非对称性突触)、II型突触(对称性突触)。 4)、根据突触囊泡形态分类:S型突触、F型突触。
5)、根据突触的功能特异性分类:兴奋性突触、抑制性突触。 6)、根据突触的信息传递机制分类:化学突触、电突触。
3. 试述化学突触的结构特征。
化学突触:通过神经递质在细胞之间传递信息的突触。由突触前成分、突触后成分
和突触间隙三部分构成。
1)、突触前成分:神经末梢膨大的部分,含有神经递质的囊泡状结构,是递质合成、贮存和释放的基本单位,也是神经递质量子释放的基础,可分为①无颗粒囊泡②颗粒囊泡。
2)、突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的空隙,其宽度因突触类型的不同而异。突触间隙内有电子致密物质存在,含有黏多糖、糖蛋白和唾液酸。
3)、突触后成分:包括突触后膜、突出下网、突触下致密小体以及线粒体、滑面和粗面内质网、突触下囊、多囊体、微丝、微观和包被囊泡。突触后膜分为厚型突触后膜、薄型突触后膜、高密度电子致密物质的突触后膜。 4. 试述电突触的结构特征。
电突触也称缝隙连接,由突触前膜、突触后膜及突触间隙构成。两侧膜均没有增厚特化,也无突触囊泡的存在。电突触的每一侧膜上都排列着多个圆柱状半通道,又称为连接子,各由6个相同的蛋白质亚基围成,其中心是一个亲水性的孔道。两侧的连接子相互准确对接,即形成缝隙连接通道,该通道贯穿两侧细胞膜,使得两个细胞的细胞质相通。缝隙连接的通道可允许带电离子通过产生离子电流传递冲动,其信号传递是两向的,而且速度快几乎没有突触延搁。电突触可与化学突触共存于一个突触中,构成混合突触。
5. 神经胶质细胞分为几种类型?
中枢神经系统的神经胶质细胞分为两类1)大胶质细胞:来自神经外胚层,是神经胶质的主要部分,包括星形胶质细胞、少突胶质细胞。2)小胶质细胞:一般认为是来自中胚层的胚胎单核细胞。
周围神经系统中有来源于神经嵴的施万细胞,包裹神经轴突形成髓鞘;还有感觉上皮的支持细胞等。
神经胶质细胞的功能:1. 支持作用;2. 绝缘、屏障作用;3. 保护、修复与再生作用;4. 物质代谢营养作用;5. 免疫应答反应;6. 维持局部离子平衡作用;7. 对递质的调节;8. 合成神经活性物质
第二章 神经元膜的电学特性和静息电位
一、名词解释:
1、静息电位:未受刺激时神经元膜内外两侧的电位差。 2、极化:神经元膜两侧内负外正的带电状态成为极化。
3、去极化:膜电位的数值向负值减少的方向变化(绝对值减小),甚至由负变正的
过程。
4、超极化:膜电位的数值向负值增大的方向变化的过程称为超极化。 二、问答题:
1. 神经元膜的物质转运方式有哪些?
1)、通过脂质双层的物质扩散——单纯扩散:
扩散是溶液中的溶质或溶剂分子由高浓度区向低浓度区净移动
单纯扩散:脂溶性物质或气体顺浓度差的跨细胞膜转运。如O2、CO2、乙醇、脂肪酸。
离子在溶液中的扩散通量决定于:离子的浓度差(浓度梯度)、离子所受的电场力(电位梯度)
跨膜物质转运的扩散通量决定于:电化学梯度、膜的通透性 (permeability)。 2)通过膜蛋白介导的物质转运:
⑴、被动转运 (passive transport) :不溶于脂质或难溶于脂质的物质,在细胞膜上某些特殊蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的转运形式称易化扩散,如葡萄糖、氨基酸、离子等。分为:载体介导的易化扩散、通道介导的易化扩散。
特点:顺浓度梯度移动,无需细胞额外供能。
①载体介导的易化扩散:特点:顺浓度梯度,不需额外供能;高度结构特异性
(specificity);饱和现象 (saturation);竞争性抑制 (competition)。
②通道介导的易化扩散: 通道:与离子扩散有关的膜蛋白质。分为:电压
门控通道、化学门控通道、机械门控通道、水通道。
特点:顺浓度梯度,不耗能;离子选择性;门控性;产生跨膜离子电流 ⑵、主动转运 (active transport):细胞膜通过本身的某种耗能过程,将某些物质经细胞膜逆浓度梯度或电位梯度转运的过程。分为:离子泵介导的主动转运、转运体介导的主动转运。
特点:逆浓度梯度进行,消耗能量。
①离子泵介导的主动转运:原发性主动转运(由膜蛋白离子泵介导的主动转运。
子泵具有ATP酶活性,可直接利用ATP提供的能量,逆浓度差和电位差),包括钠泵、钙泵、质子泵等。
②转运体介导的主动转运:继发性主动转运(逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时,能量来自膜两侧Na+浓度差,而Na+浓度差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。)分
为同向转运、反向转运。
3)、通过膜“运动”的物质转运:
入胞:细胞外某些物质团块(如蛋白质、脂肪颗粒、侵入体内的细菌或异物等)进入细胞的过程。分为吞噬、吞饮、受体介导式入胞。
出胞:一些大分子物质或固态、液态的物质团块由细胞排出的过程。
入胞和出胞均要消耗能量
2. 通道介导的易化扩散的特性是什么?
1)、顺浓度梯度转运,不耗能;2)、离子选择性:由于孔道的口径及内壁的带电状态不同,离子通道具有离子选择性;3)、门控性:通道具有开和关的门控性;4)、产生跨膜离子电流,是神经电信号的产生和传播的基础。 3. 简述钠钾泵的作用及其生物学意义。
钠-钾泵:存在于细胞膜上的一种具有ATP酶活性 的特殊蛋白质,可被细胞膜内的Na+增加或细胞外K+的增加所激活,受Mg2+浓度的影响,分解ATP释放能量,进行Na+ 、K+逆浓度和电位梯度的转运。钠泵分解1个ATP分子,可使3个Na+泵出细胞,2个K+进入细胞。
钠-钾泵的生物学意义:1)、维持细胞内高K+,是许多代谢反应进行的必需条件;2)、维持细胞外高Na+,使得Na+不易进入细胞,也阻止了与之相伴随的水的进入,对维持正常细胞的渗透压与形态有着重要意义;3)、建立势能贮备,是神经、肌肉等组织具有兴奋性的基础,生电性,影响神经元膜电位。4)、继发性主动转运的能量来源(如葡萄糖、氨基酸等)。
4. 比较生物电记录技术的细胞外记录和细胞内记录。
细胞外记录技术:比较简单,将微电极插至神经细胞附近(不插入细胞内),当细胞有电活动时,该处就与参考电极之间产生电位差,进而记录到点位的变化。不能精确观察细胞的正常极化状态(静息电位),记录的电位幅度小、波形随记录位置的改变而不同,只能分析放电的频率和潜伏期,一种脉冲式信号记录,获得的信息量较少。场电位、单细胞放电。
细胞内记录:将一根电极至于细胞外作为参考电极,另一电极通常为玻璃微电极,插入神经细胞内,记录神经元膜内外两侧的电位差。细胞内记录的信号幅度较大,属于单细胞记录,是跨膜记录,能获得更多的信息,不仅可以精确记录静息电位,分析膜的电学特性,还可以进行电压钳记录分析膜电流等。常规细胞内记录为膜电位记录,也可进行电压钳记录以分析模电流机制、离子通道活动等。