突触和突触传递
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突触传递的六大特征
当兴奋通过化学性突触传递时,主要表现有以下六方面特征:
1.单向传递
在反射活动中,兴奋只能向一个方向传播,即从突触前末梢传向突触后神经元。
2.中枢延搁
兴奋通过反射中枢时往往较慢,这一现象称为中枢延搁。兴奋通过化学性突触比在同样长的神经纤维上传导要慢得多。反射通路上跨越的化学性突触数目越多,则兴奋传递所需的时间也越长。
3.兴奋的总和
在反射活动中,单根神经纤维的传入冲动一般不能使中枢发出传出效应;而若干神经纤维的传入冲动同时到达同一中枢,才能产生传出效应。
4.兴奋节律的改变
测定某一反射弧的传入神经和传出神经在兴奋传递过程中的放电频率,两者往往不同。
5.后发放
在环式联系中,即使最初的刺激已经停止,传出通路上冲动的发放仍能继续一段时间,这种现象称为后发放。
6.对内外环境变化敏感和容易发生疲劳。
突触传递
一、突触传递的过程和原理
神经冲动传到神经末梢时,突触前膜产生动作电位,使突触前膜对Ca2+通透性增加,Ca2+便由膜外进入突触小体内。突触小体内Ca2+的增加可促使小体内的囊泡向突触前膜靠近,并将囊泡内的神经递质以出胞的方式释放到突触间隙内。递质扩散到后膜与其上的相应受体结合,使突触后膜对离子的通透性发生变化,引起离子跨膜流动,产生突触后电位,改变了突触后神经元的兴奋性,完成了信息的跨突触传递。
二、兴奋性突触后电位(EPSP)
兴奋性突触后电位及其产生原理:如果是兴奋性突触,则突触小体囊泡释放的递质为兴奋性递质,它与突触后膜特异性受体结合后,可提高后膜对Na+、K+、Cl-,尤其是Na+的通透性促使Na+内流,使后膜内电位上升,形成局部去极化。其结果使突触后神经元的兴奋性增高,经过总和而产生动作电位,使后膜兴奋。这种发生的突触后膜上的局部去极化电位称为兴奋性突触后电位。
三、抑制性突触后电位(EPSP)
突触小体囊泡释放的递质与突触后膜受体结合后,主要提高后膜对Cl-的通透性,引起Cl-内流,使原有的膜电位增大,发生局部超极化,结果使突触后神经元的兴奋性降低。这种发生在突触后膜上的局部超极化电位称为抑制性突触后电位。
四、突触传递的特点
(一)单向传布
在人为刺激神经时,兴奋可由刺激点爆发后沿神经纤维向两个方向传导(双向性);但在中枢内大量存在的化学性突触处,兴奋传布只能由传入神经元向传出神经元方向传布,也即兴奋只能由一个神经元的轴突向另一个神经元的胞体或突起传递。
(二)中枢延搁(突触延搁)
兴奋通过突触部分比较缓慢,称为突触延搁。这是因为兴奋越过突触要耗费较长的时间,其中包括突触前膜释放递质、递质扩散到突触后膜发挥作用等环节。兴奋通过一个突触所需的时间约为0.3~0.5ms。
(三)总和
单根神经纤维的一次冲动引起的突触前膜释放的递质数量以及所引起的兴奋性突触后电位并不能使突触后神经元产生动作电位。如果同一突触前膜连续多次兴奋或许多突触前轴突末梢同时将冲动传至同一突触后神经元,则突触后神经元产生的兴奋性突触后电位经过时间性或空间性总和而达到阈电位,从而产生动作电位,这一过程称为兴奋的总和。抑制也可以总和,其结果是使突触后神经元更不易产生动作电位。
简述化学性突触传递的过程
在前膜的内侧有致密突起和网格形成的囊泡栏栅,其空隙处正好容纳一个突触小泡,它可能有引导突触小泡与前膜接触的作用,促进突触小泡内递质的释放。当突触前神经元传来的冲动到达突触小体时,小泡内的递质即从前膜释放出来,进入突触间隙,并作用于突触后膜;这种作用足够大时,即可引起突触后神经元发生兴奋或抑制反应。
1、经典的突触传递基本过程:当突触前神经元的兴奋(动作电位)传到神经末梢时,突触前膜发生去极化,使前膜电压门控ca2+通道开放,细胞外ca2+内流入突触前末梢内。进入前末梢的ca2+促进突触小泡与前膜融合和胞裂,引起突触小胞内递质的量子式释放。进入突触间隙的递质,经扩散到达突触后膜,作用于后膜上的特异性受体,引起突触后膜上某些离子通道通透性改变,使带电离子进出后膜,结果在突触后膜上发生一定程度的去极化或超极化,即突触后电位。当兴奋性突触后电位(epsp)达阈电位,触发突触后神经元轴突始段暴发动作电位,即完成了突触传递的过程。
2、兴奋性神经元后电位(epsp):就是指神经元前膜释放出来兴奋性神经递质并使神经元后膜出现的去极化电位。
化学突触传递的原理
化学突触传递是指神经细胞间通过化学信号传递信息的过程。在神经系统中,突触是神经细胞之间传递信号的特殊连接点。突触传递的原理涉及到多种分子和细胞结构的相互作用,下面将详细介绍化学突触传递的原理。
一、突触结构
化学突触由突触前细胞、突触间隙和突触后细胞组成。突触前细胞是信息发送者,通过突触前膜释放神经递质。突触间隙是突触前细胞和突触后细胞之间的间隔,约为20-30纳米。突触后细胞则接收来自突触前细胞释放的神经递质。
二、突触传递的过程
1. 神经冲动的传导
神经冲动是神经细胞传递信息的基本信号。当神经冲动到达突触前细胞时,会引起细胞内电位的改变,进而导致突触前细胞内钙离子的流动。
2. 突触前细胞释放神经递质
神经冲动到达突触前细胞后,会促使突触前细胞内的细小囊泡与细胞膜融合,并释放出储存在囊泡内的神经递质。这个过程被称为突触前细胞的神经递质释放。
3. 神经递质的扩散 释放的神经递质会通过突触间隙扩散到突触后细胞。突触间隙中的神经递质浓度会随着释放量的增加而增加。
4. 神经递质与突触后细胞的结合
神经递质通过扩散到达突触后细胞后,会与突触后细胞上的受体结合。突触后细胞上的受体可以选择性地与特定的神经递质结合,从而触发细胞内的信号传导通路。
5. 突触后细胞的响应
神经递质与突触后细胞上的受体结合后,会引起突触后细胞内的电位改变或化学反应,从而触发细胞内的一系列生物学效应。这些效应可以是激活或抑制细胞功能、改变神经细胞的兴奋性等。
三、神经递质的不同类型
神经递质是化学突触传递过程中的关键分子。不同类型的神经递质具有不同的功能和特点。常见的神经递质包括乙酰胆碱、谷氨酸、γ-氨基丁酸等。它们在神经递质释放、突触后细胞响应以及神经系统功能调节等方面起到重要作用。
四、神经递质的清除与再摄取
为了维持神经突触传递的正常功能,释放到突触间隙中的神经递质需要被及时清除。这一过程主要通过神经递质的再摄取和酶的降解来实现。神经递质再摄取是指突触后细胞通过膜上的转运蛋白将神经递质重新摄取到细胞内,使其得到再利用或降解。