当前课程知识点:普通生物学 > 第四章 高等动物体的结构与功能 > 第七节 神经系统与神经调节 > 4.7.4 突触如何传递神经信号
神经系统是人体最重要的调节系统
那么这个系统内部
是如何进行信息交流的呢
主要是通过突触来传递信息的
在一个反射弧中
无论是神经元与神经元之间
还是神经元与效应器之间
它们都是通过突触来传递信息的
那么什么是突触呢
突触是指神经元的轴突末梢
与肌肉或者是其它的神经元的接触点
就称为突触
从结构上分析
突触是由突触前膜
突触间隙和突触后膜三部分组成的
突触的作用是什么呢
它的作用就是传递神经信号
这个神经信号的传递是通过
突触前膜释放的一种化学物质
也就是神经递质来完成的
这是在光镜下拍摄的神经肌肉突触的照片
这是在电镜下拍摄的神经-肌肉接头处
也就是突触的照片
从这里可以看到突触的结构
其中呢
突触前膜是神经元轴突末梢的细胞膜
突触后膜是骨骼肌细胞的细胞膜
二者之间的缝隙就是突触间隙
从照片中可以看到
突触前神经元中呢
含有许多比较小的这种囊泡
这就是突触囊泡
在囊泡中就含有许多神经递质
这个神经递质
与突触后膜上的受体结合之后呢
就会引起肌肉收缩
具体的信息传递过程
以及机制是什么呢
现在呢
我们以这张示意图为例来进行说明
当突触前神经元的兴奋
传递到神经末梢的时候
会引起一系列的突触传递反应
第1步呢
是轴突末端
细胞膜上的钠离子通道打开
大量的钠离子内流
使轴突末端的细胞膜
也就是突触前膜发生去极化
第2步呢
使去极化引起突触前膜上的
电压门控的钙离子通道打开
钙离子内流
第3步
钙离子内流导致了
含有大量乙酰胆碱的囊泡
与突触前膜结合
乙酰胆碱就被释放到了突触间隙中
在图中呢
这个乙酰胆碱是用红色的圆点代表的
第4步
乙酰胆碱进入突触间隙之后呢
与突触后膜
也就是肌肉细胞的细胞膜上的受体结合
第5步呢
由于突触后膜上
与乙酰胆碱结合的受体
是化学门控的钠离子通道
所以呢
乙酰胆碱与钠离子通道结合之后呢
会激活这个通道
结果钠离子大量回流进入细胞
使突触后膜发生去极化现象
这个去极化现象呢
在突触后膜上传播
就产生了动作电位
使肌肉收缩
以上介绍的就是神经冲动
引起肌肉收缩的过程
正常情况下呢
释放到突触间隙中的这些神经递质
比如说乙酰胆碱
通常都会被突触前膜重吸收
或者是被乙酰胆碱酯酶
所降解而消除
假如没有这个机制会怎么样呢
请大家想一想
不同的神经元之间呢
就是通过突触发生联系
传递信息的
我们知道
一个神经元细胞是由胞体
树突和轴突组成的
因此从理论上来讲
前一个神经元的轴突末梢
可以与另一个神经元的胞体形成突触
也可以与它的树突
或者是轴突形成突触
这样呢
从突触囊泡中释放的神经递质
就将信号从前一个神经元传递给了
后一个神经元
因此呢
突触传递信息有一个特点
它是单方向传递的
这是应该很好理解的
因为神经递质
是由突触前神经元合成并释放
它只能作用于突触后膜
因此信息传递的方向呢
就是从突触前神经元
传到突触后神经元
神经递质作用于突触后膜之后
会引起突触后膜发生哪些变化呢
第一种可能的变化是
使突触后膜去极化
如上面这张图片显示的
神经递质与离子通道结合之后呢
激活了配体门控的离子通道
结果钠离子内流
使突触后膜去极化
这样产生的是兴奋性突触后电位
简称EPSP
这种神经递质就称为
兴奋性的神经递质
如中枢神经所释放的乙酰胆碱
去甲肾上腺素和5-羟色胺等等
这些神经递质呢
都属于兴奋性的神经递质
第二种可能的变化是
使突触后膜超极化
有的神经递质
与配体门控的离子通道
结合之后呢
使氯离子通道打开
结果氯离子内流
就使得突触后膜的
极化程度进一步增强
这就是超级化
使突触后神经元的兴奋性下降
这样产生的就是抑制性突触后电位
简称IPSP
具有这种作用的神经递质就称为
抑制性神经递质
例如多巴胺、氨基酸类等等
通常情况下
一个突触后神经元
会同时与多个
突触前神经纤维形成突触
例如脊髓中的一个运动神经元
竟然可能与突触前轴突
有多达5万个突触的联系
这是很难想象的吧
在这张示意图中
蓝色的轴突代表的是兴奋性的
红色的轴突代表的是抑制性的
再看这张电镜照片
一个神经元的胞体上
附着了无数个突触
这些突触有的
产生的是兴奋性的突触后电位
有的产生的是抑制性突触后电位
因此呢
这个神经元胞体就好比是一个整合器
那么突触后膜上
电位变化的总趋势是如何决定的呢
就是取决于同时产生
兴奋性突触后电位
和抑制性突触后电位的代数和
当总趋势为超级化时
则突触后神经元就表现为抑制
而当突触后膜去极化时
这个时候神经元的兴奋性升高
当去极化达到阈电位
这个时候就会爆发动作电位
-绪论
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-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
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-第三节 真核细胞的结构
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-第二节 基因的表达调控
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-第三节 生物技术及其应用
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-第四节 人类基因组及其遗传疾病
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-第一节 高等植物体的细胞与组织
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--3.5.6 乙烯
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