第2章 神经元的结构与功能
神经科学知识点神经元的结构与功能
神经科学知识点神经元的结构与功能神经元是构成神经系统的基本单位，它们负责传递信息并控制身体
各部分的活动。
神经元的结构与功能对于神经科学而言非常重要，下
面我将详细介绍神经元的结构与功能。
神经元的结构：
神经元由细胞体、树突、轴突和突触等部分组成。
细胞体包含细胞
核和其他细胞器，起着维持生命活动的作用。
树突是神经元的短突，
接收其他神经元传来的信息。
轴突是神经元的长突，负责传递信息。
突触是神经元之间传递信息的连接点。
神经元的功能：
神经元的主要功能是接收、传递和处理信息。
当外部刺激作用于树
突时，神经元会产生电信号，通过轴突传递给其他神经元或肌肉细胞。
神经元之间通过突触传递信息，形成复杂的神经网络。
神经元通过化
学物质（神经递质）在突触之间传递信息，控制身体各种活动。
总结：
神经元的结构包括细胞体、树突、轴突和突触，功能是接收、传递
和处理信息。
神经元之间通过突触传递信息，形成神经网络。
了解神
经元的结构与功能有助于我们更好地理解神经系统的工作原理，为神
经科学研究提供重要基础。
神经元的结构与功能十分复杂而丰富，深入研究神经元有助于人们
更好地了解大脑的工作原理，促进神经科学的发展。
希望通过本文的
介绍，读者对神经元有更深入的了解，并对神经科学产生更大的兴趣。
神经科学的发展必将为人类健康和生活质量带来更多的改善和帮助。
神经科学知识点神经元的结构与功能，值得我们不断深入探索和学习。
神经元的基本结构和功能
神经元的基本结构和功能
神经元是神经系统的基本结构和功能单位。
它由细胞体、突触和轴突组成。
1. 细胞体（细胞核和细胞质）是神经元的主要部分，包含细胞核、线粒体和其他细胞器。
细胞核包含基因组，并控制神经元的生理和代谢活动。
2. 突触是神经元之间传递信息的重要结构。
它分为突触前细胞（发送信息的细胞）和突触后细胞（接收信息的细胞）。
突触前细胞通过释放神经递质，将信息传递给突触后细胞。
3. 轴突是神经元的延长部分，可传输信息到其他神经元或组织。
它具有特化的细胞质，被髓鞘（由支持细胞产生的脂质层）包裹，有助于加速神经冲动的传递速度。
神经元的功能主要包括接收、整合和传递信息。
当神经元受到外部刺激时，电信号（神经冲动）从神经元的树突传递到细胞体。
细胞体整合这些输入信号，并决定是否产生输出信号。
如果细胞体决定产生输出信号，电信号将通过轴突传递到突触前细胞，再通过突触传递给下一个神经元或靶组织。
总之，神经元的基本结构和功能使其能够接收、整合和传递神经信号，从而在神经系统中实现信息处理和传递。
简述神经元的结构和功能
简述神经元的结构和功能
神经元是人体中最重要的转录型细胞，它起着传递信息的作用。
神经元的结构包括：膜，细胞膜上的许多小孔形成的突触，突触上的化学和电性元件，树突和轴突。
神经元的主要功能分为三大类：细胞信息传递、兴奋细胞和抑制细胞。
细胞信息传递是神经元发送信号的功能，它通过突触来传递脑中细胞团之间的电脉冲。
兴奋性细胞的功能是刺激或停止其他神经元的活动，并激活神经通路中的信息，从而影响身体的行为和感知能力。
抑制神经元的功能是释放特定的化学物质，从而制约其他神经元，从而起到调节与调整脑功能的作用。
总之，神经元是一种具备自主功能的细胞，它具有各种重要的功能，为身体各种行为和感知活动提供重要的调节和条件。
第2章 神经调节 第1节 神经调节的结构基础
微训练2
1.神经系统结构与功能的基本单位是(
)
A.神经胶质细胞
B.神经元
C.树突和轴突
D.传出神经
答案:B
解析:神经元是神经系统结构与功能的基本单位。
2.下列关于神经胶质细胞的叙述,错误的是(
)
A.神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,其数量是神经元数
(2)神经胶质细胞的数量为神经元的10~50倍,广泛分布于神
经元之间,对神经元起辅助作用,具有支持、保护、营养和修
复神经元等多种功能。神经胶质细胞还参与构成神经纤维表
面的髓鞘。
知识拓展
神经元的分布
轴突末端的细小分支形成的神经末梢和树突末端的细小分
支形成的神经末梢一样吗?
提示:不一样。树突可以接受其他神经传来的信息,并把信
②组成: 交感神经和副交感神经 ,它们的作用通常是
相反 的。
③意义:可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体
更好地 适应环境 的变化。
微思考1饮酒过量的人往往表现为走路不稳、体温降低、
呼吸急促,这依次是人脑中哪些生理结构受到了影响?
提示:小脑,下丘脑,脑干。小脑能够协调运动,维持身体平衡,
故走路不稳与小脑有关;体温调节中枢在下丘脑,故体温降低
C.交感神经和副交感神经活动均加强
D.交感神经和副交感神经活动均减弱
答案:A
解析:心跳加快等生理变化是由交感神经兴奋引起的,此时交
感神经活动加强、副交感神经活动减弱。
6.神经系统通过复杂而精确的调节,使得机体能够保持高度的
协调一致与稳定。请回答下列问题。
(1)在中枢神经系统内,神经细胞聚集形成不同的
神经元细胞的结构和功能
神经元细胞的结构和功能神经元细胞是构成神经系统的基本单位，这些细胞在传递信息的过程中承担着至关重要的角色。
神经元细胞有着非常复杂的结构和功能，要深入了解这一主题，需要对其进行全面的研究和探索。
一、神经元细胞的结构神经元细胞通常由三部分组成：树突、轴突和细胞体。
树突是从神经元细胞体上分叉出的通道，能够接收其他神经元细胞传递来的信息。
轴突是一种长的单一通道，可以从神经元细胞体传递信息到其他神经元细胞和细胞器官。
细胞体是神经元细胞形成的的主要部分，是其内部活动和信息传递的控制中心。
此外，神经元细胞还包括轴突末梢、突触、细胞核、线粒体、内质网等多种组成部分。
这些部分构成了神经元细胞独特的结构，使其得以执行其特殊的生物学功能。
二、神经元细胞的功能神经元细胞的功能包括传递信息、控制身体各个部位的功能以及调节情绪等多种方面。
1. 传递信息神经元细胞的主要功能是传递信息。
它们能够通过树突接收别的神经元细胞传递来的电信号，将这些信息经过细胞体内部的处理和整合，然后通过它们的轴突传递给别的神经元细胞，并被解释为特定的感觉或运动行为。
通过这种方式，人类得以感受这个世界，了解环境和对其做出回应。
2. 控制身体各个部分的功能神经元细胞在人体内的传递信息过程中，可以调节身体各个部位的功能，比如移动、感觉和思考等行为。
通过构成大脑、脊髓等组织，神经元细胞可以协调个体成长和与外部环境的互动。
3. 调节情绪神经元细胞之间的联系和信号传递过程也影响人类的情绪和行为。
人体内神经元细胞网络复杂，包括大量神经元细胞之间的信号传递和信息处理过程。
通过该过程，人体得以进行情绪、记忆和反应等多种行为。
三、神经元细胞的应用神经元细胞的研究能够应用于多种领域，比如医学和技术研究领域。
医学领域神经元细胞在医学领域有广泛的应用，比如研究神经退行性疾病及如何治疗疾病。
神经细胞疾病的治疗方案不仅主要涉及医学，还需要与多个学科一起协调，如神经元细胞生物化学、神经元细胞遗传学等。
生理学：神经元的结构与功能
突触后电位的产生过程
突触前轴突末梢的AP
Ca2+内流→4Ca2+-CaM复合物→突触蛋 白Ⅰ磷酸化→解除突触蛋白Ⅰ对突触
小泡与前膜融合和释放递质的阻碍
突触小泡中递质释放
兴奋性递质 抑制性递质 递质与突触后膜受体结合
（兴奋）
超极化
突触后神经元 难于产生 AP
（抑制）
(二)其他突触
1.电突触 —缝隙连接
2.化学性突触传递的过程
神经冲动传到轴突末梢 突触前膜去极化
突触前膜Ca2+通道开放 Ca2+进入突触前膜
囊泡与前膜融合 递质释放入突触间隙
递质扩散至突触后膜 与特异性受体或化学门控通道结合
后膜对某些离子的 通透性发生改变
产生突触后电位 引起突触后神经元兴奋或抑制
递质与突触后膜受体结合
1. 促离子型受体（ionotropic receptor）：
（2）神经营养性因子（Neurotrophin ，NT)
目前已从神经所支配的组织和星形胶质细胞，发现并 分离到多种支持神经元的生长、发育和功能完整性的 神经营养性因子：神经生长因子(NGF)、脑 源性神经 营养性因子(BD-NF)、神经营养性因子3(NT-3)、神经 营养性因子4/5(NT-4/5)等。
3.突触后电位的形成机制及作用
（1）兴奋性突触后电位：
( excitatory postsynaptic potential , EPSP )
突触后膜的膜 电位在兴奋性递 质作用下发生去 极化改变, 这种 电位变化称为兴 奋性突触后电位。
（2）抑制性突触后电位
( inhibitory postsynaptic potential, IPSP )
第2章+心理的神经生理机制+知识点 (1)
第2章心理的神经生理机制本章重点脑是怎样进化的？神经元的构造和功能？大脑的结构和功能？脑功能发挥作用的几种理论是什么？难点：神经冲动的传导的机制、神经冲动化学传导的机制；大脑皮层的结构与功能。
一、神经系统与脑的进化1.神经系统的起源原生动物——无神经系统，可对外界刺激做出感应性反应。
例如，变形虫没有专门的神经系统、感受器官和效应器官。
多细胞动物——网状神经系统，执行传递兴奋功能。
例如，腔肠动物水螅己经具有了高等动物的反射弧的雏形，这也是神经系统的最初形态。
2.无脊椎动物的神经系统无脊椎动物的神经系统属于链状或节状神经系统，由头部神经节和腹部神经节组成。
头部神经节的发达，在神经系统演化上称“发头现象”。
发头现象的岀现为脑的产生准备了条件。
3.低等脊椎动物的神经系统（1）脊椎内有一条神经管——管状神经系统且其神经组织是空心的。
在神经管的前端膨大部分首先形成脑泡，随后逐渐发展成为相对独立的五个脑泡：前脑、间脑、中脑、延脑和小脑。
（2）两栖动物的前脑己经发展成为两半球。
（3）爬行动物开始出现了大脑皮层。
注意：无脊椎动物与脊椎动物神经组织的主要区别：无脊椎动物的神经组织位于腹侧，是实心管状；脊椎动物的神经组织位于背侧，是空心管状；4.髙等脊椎动物的神经系统高等脊椎动物是指哺乳动物（啮齿类、食肉类、灵长类）。
哺乳动物的神经系统更加完善，大脑半球开始出现沟回，脑的各部位的机能也日趋分化，大脑皮层是整个神经系统的最髙部位。
（1）脑相对大小的变化脑指数：衡量脊椎动物脑的相对大小。
进化特点之一：脑重占体重比例增加。
（2）皮层相对容积和面积的变化皮层指数：新皮层的实际大小与一种典型的哺乳动物新皮层的期望大小比值。
进化特点之二：新皮层容积和面积增大。
（3）皮层内部结构的变化进化特点之三：皮层结构、功能更加复杂。
5.人类文化与脑进化的关系文化是一种社会现象，是人群共同创造的物质文明和精神文明的总和。
文化是人类的产物，在某种意义上也可以说是脑的产物。
神经元的结构和功能
神经元的结构和功能神经元是神经系统的基本单位，它是一种高度特化、具有复杂结构和功能的细胞。
神经元的主要功能是接收、传递和处理信息，是人类的思维、记忆、情感和行为等智能活动的基础。
神经元的结构和功能是我们了解神经系统的关键。
神经元的结构神经元的结构相对复杂，在形态上可以分为三部分：细胞体（soma）、树突（dendrite）和轴突（axon）。
细胞体是神经元的中心，包括细胞核和细胞质。
大多数神经元的细胞体都有明显的轮廓，形状有多种，如锥形、球形、多角形等。
树突是神经元的主要接收器。
一般来说，神经元的树突数目比轴突多，形状也复杂多样。
树突的分支越多，接收到的信息也就越多。
树突的表面覆盖着许多与其他神经元的轴突形成的突触。
轴突是神经元的传导器，其主要功能是将信息传递至其他神经元，或是传递到其他目标组织。
轴突的长度因神经元的不同而不同，有小至几微米，甚至长达一米左右。
轴突的末端也会与其他神经元的树突形成突触。
神经元的功能神经元的结构反映着它的功能。
神经元接收到的信息会被转换成神经冲动，通过轴突传递给目标位置，继而产生相应行为或反应。
神经元的兴奋性是其最为基本的特性。
神经元接收到兴奋性信息后，将产生动作电位。
动作电位是神经元内部产生的电信号，在神经元轴突上的传播速度非常快，通常可以达到每秒几百米的速度。
这样就实现了对信息的快速处理和传递，从而使得我们能够做出及时正确的反应。
神经元之间的连接方式非常复杂。
神经元之间通过突触连接，在突触处，神经元间通过释放神经递质来传递信息。
神经递质可以是兴奋性的，像乙酰胆碱，也可以是抑制性的，像γ-氨基丁酸（GABA）。
最终，通过神经元之间的连接，神经元网络实现了大脑信息的高度整合和加工。
因此，神经元的结构和功能对人类思维、感知和动作等各种行为均有重要作用。
结论神经元的结构和功能是研究神经系统的基础，它们的了解对于人类对神经系统的认识和理解非常重要。
通过对神经元的结构和功能的深入学习，我们可以更好地理解神经系统的工作原理，有助于神经科学的进一步发展。
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（一）电化学平衡与Nernst公式
Na+扩散的决定因素
条件：有通透性 动力：电化学梯度
电化学平衡电位： Na+扩散达到平衡，无净离子移动时，膜两侧达到电 化学平衡，此时的膜电位水平。
ENa= EA-EB=
RT [ x ] A ln zF [ x ]B
=
RT [ x ] B ln zF [ x ] A
自末梢向胞体的运输。如狂犬病病毒、破伤风毒素等 的运输。
慢速轴突运输
快速轴突运输： 顺向轴突运输 逆向轴突运输
第三节
神经元的生物电现象
神经元在安静或活动时所具有的电的变化 称为生物电现象。
神经元、肌细胞和腺细胞对刺激的反应表现特别明显，
这三种组织细胞称为可兴奋细胞。可兴奋细胞在受到刺激时
可产生兴奋，它们在兴奋时虽然有不同的外部表现，但在受 刺激时有一个共同的、最先出现的、可传导的生物电活动变 化，即在静息电位的基础上产生动作电位的过程。
二、神经元的轴浆运输
⑴ 顺向轴浆运输 Anterograde axoplasmic trasport
自胞体向轴突末梢的运输。按运输速度分为两类：
① 快速轴浆运输：运输速度较快，可达300-400mm/d。 ② 慢速轴浆运输：运输速度慢，为0.1-4mm/d 。如与 细胞骨架有关的微管、微丝蛋白随微管、微丝的延 伸而延伸。 ⑵ 逆向轴浆运输(Retrograde axoplasmic trasport)
Na+通道的失活状态
第Ⅲ和第Ⅳ个motif在 细胞内侧（胞浆侧）的连 接袢与通道失活有关。在 膜去极化和通道开放后， 此细胞内袢向通道内口摆 动，因此阻止了离子的流 动，这就是通道失活的 “球与链模型”（ball and chain model）。但是， 不同的电压门控离子通道 的失活机制可能不一样。
阳离子通道的分子结构
2. 电压门控离子通道的开放与关闭
Na+通道的静息备用状态
Na+通道α亚单位的S4，其Arg 与Lys残基在膜两侧形成一种螺旋 状正电荷条带或“楼梯”，与带负 电荷的S1、S2、S3螺旋配对或中和， 形成一种螺旋形排列的离子对。在 静息电位下，电切力将正电荷向内 拉，负电荷向外推，藉以稳定离子 对的相互作用。
神经元的跨膜物质转运和轴突运输
一、神经元的跨膜物质转运功能
神经元在新陈代谢的过程中，会不断有各种物质进出细
胞，物质进出细胞时的跨膜转运功能，是神经元赖以维持新陈
代谢、维持细胞稳态和信号转导的基础。 由于细胞膜结构自身的特殊性和各种物质不同的特性，
不同物质跨膜转运的机制各有不同，其中多种物质的转运过程
通道运输的特点：转运离子等
① 通道开闭取决于膜电位或化学信号 ② 结构特异性 体内至少已发现有三种以上的Ca2+通道 七种以上的K+通道 与细胞在功能活动和调控的复杂化和精密 化相一致。
离子通道活动表现-离子选择性
每一种通道都对一种或几种离子有较高的通透能力， 其他离子则不易或不能通过。 钾通道对K+、 Na+通透性之比为100：1 乙酰胆碱受体阳离子通道 对小的阳离子K+、 Na+高度通透，不通透CI-。
明带。每层厚约2.5nm，是一种具有特殊结构和功能
的膜性结构。
糖类
受体蛋白
膜外表面
膜内表面 通道蛋白
细胞膜的基本结构
离子通道的化学本质是镶嵌在细胞膜上的一类蛋白质
离子 膜外
膜内
离子通道
非门控离子通道 门控离子通道 电压门控离子通道 化学门控离子通道
（二）电压门控离子通道
1. 电压门控阳离子通道的分子结构
分子克隆与结构研究揭示了凡具有相同门控性
质的离子通道常常是一些一级和二级结构有一定同
源氨基酸序列的蛋白质，因而把它们归类于同一蛋 白质家族。
Na+和Ca2+通道的α 亚 Na+ 通道 单位都含有四个重复出现 的结构单元(motifs),每 个motif又都有六个跨膜 α 螺旋(S1~S6)；电压门控 K＋通道的α 亚单位则只含 Ca2+ 通道 一个motif,不过，一个机 能性K＋通道则需由四个α 亚单位构成。 三种离子通道有较多同 源氨基酸参与α螺旋，每个 K+ 通道 motif的S4有一带正电荷的 精氨酸(Arg )或赖氨酸(Lys ) 残基重复出现，它对膜电 位的变化敏感，起着电压 感受器(voltage sensor)的作 用。
IionR= (Em-Eion) Iion=gion (Em-Eion)
Ik=gk(Em-Ek)
INa=gNa(Em-ENa)
ICl=gCl(Em-ECl)
离子电流
等效电路
稳态时，跨膜电位差是恒定的，各离子电流的总和应等于零。 Ik ＋INa＋ IC1＝0 即 gk(Em-Ek)+ gNa(Em-ENa)+gCl(Em-ECl)=0 gK g Na g C1 Em= ×Ek+ ×ENa+ ×EC1 gT gT gT 离子的电导越大则作用越大，Em越接近其离子平衡电位。在神经细胞 静息状态时，膜对Ca2+不通透，而C1-的ECl几乎等于Em，gk又远远大于gNa， 所以，大多数细胞的RP接近于Ek ,即RP的形成与K+的跨膜移动有关。
白质，即离子交换体。
NCX（Na+-Ca2+）交换器的转运
（四）水的跨膜转运
动力:水分子的浓度差（渗透压差）
条件:膜对水分子通透性的大小
转运机制:水通道的特殊膜蛋白结构实现
（五）胞纳与胞吐
大分子物质或物质团块，可通过膜的更为复杂 的结构和功能变化，实现它们的跨膜转运，此转运
过程也需要耗能，所以,也是一种主动转运，可分为
Na+通道的激活状态
离子通道开放
膜的去极化，电切力消失，S4 螺旋发生一种向外的螺旋运动，4 个motifs螺旋形运动是构成门控电 流(gating currents)的基础。每一 功能单元的S4运动均引起motifs构 象发生变化；4个单元的构象发生 相似变化，导致一个通道开放，即 通道被激活。
（一）神经元胞体
神经元构造与其它组织的细胞类似，其胞膜具有 高度分化的分子构成和独特的生理学功能。
（一）神经元胞体
神经元胞体主要功能是进行合成代谢，是整个神 经元的营养中心。
（二）神经元突起
神经元突起由胞体发
出，包括轴突和树突。树
突较短、分支多、粗细不
均，一般是神经元的信息
感应区。轴突粗细均匀、 表面光滑而绝缘、很少分
(3)生理意义
a. 钠泵参与维持神经细胞容积与渗透压的现对稳定。
b. 钠泵活动维持细胞的正常兴奋性。
c. 钠泵活动建立起一种细胞内高K+ ，细胞外高Na+的 势能贮备，为继发性主动转运物质提供了能量。
e. 钠泵活动造成细胞内高K+是许多细胞代谢过程所 必需的条件。 f. 钠泵起着电流发生器的作用，是膜超极化。
支，末梢分支与其他神经
元构成突触联系，实现其 信息传递。
二、神经元分类
传入神经元 兴奋性神经元 按作用效应
按神经元的功能
中间神经元
传出神经元
抑制性神经元 Aα、β、γ、δ
按神经纤维的传导速度和动作电位的特点 Ⅰa、b Ⅱ Ⅲ Ⅳ
C
B
按神经纤维的直径和来源
三、离子通道
（一）细胞膜与离子通道
细胞膜基本结构在电镜下可见细胞膜由三层结构 组成，其内外两侧各有一层致密带，中间夹有一层透
电压门控Na+ 、 K+通道转运示意图
离子通道功能状态的调控：
通道蛋白质有别于载体的重要特点之一， 结构和功能状态可以因细胞内外各种理化因素膜 电位、化学信号、机械刺激的影响而迅速改变。 通道蛋白质结构中可能存在着类似闸门（gate）一 类的基团，由它决定通道的功能状态。-门控 电压门控通道-膜两侧电位差 化学门控通道-化学物质（Ach） 机械门控通道—机械刺激
电流。 质膜配体门控离子通道：分布于突触后膜和接头后膜
N-Ach受体,NMDA受体,非NMDA受体, 5-HT受体,GABA受体,Gly受体等。
胞内配体门控离子通道：分布于质膜内侧或内质网膜等
配体多为cAMP，cGMP，IP3和Ca2+等第 二信使。
配体门控离子通道
IP3受体
N-Ach受体
第二节
2. 离子泵的主动转运
概念 主动转运:细胞膜通过本身的某种耗能过程将某种 物质分子或离子作逆浓度差或电位差的转运过程。 特点 a.依靠膜上特殊蛋白质分子实现跨膜转运。 b.逆浓度差或电位差的转运过程。 c.细胞膜通过本身的某种耗能过程。
钠泵(钠-钾泵、 Na+-K+依赖式ATP酶)
(1)结构 钠泵膜的脂质双分子层中 镶嵌着的一种特殊蛋白质 它是由α和β亚单位组成 的二聚体蛋白质，肽链多 次穿越脂质双分子层，是 一种结合蛋白质。 2个α亚单位: 催化亚单位， 2个β亚单位. (2)功能 Na+: 将细胞内的Na+转运 到膜外 K+: 将细胞外的K+转运到 膜内
一、神经元生物电现象的观察和记录方法
神经干的 复合电位
近代电生理研究记录和测量神经干电位的方法
神经元生物电的细胞内记录方法
二、神经元膜的电学特性
神经元的生物电现象的有其独特的复杂性， 并与物理学中的诸多电学特性具有密切的关系， 这些特性对神经元生物电的产生过程和信号传递 产生一定的影响。
如膜电池、膜电阻、膜电导、膜电容、膜电位等，
钙 泵
分布: 细胞膜、肌浆网（SR）膜、内质网膜 （ER） 。
功能：逆浓差将胞浆Ca2+转运至胞内钙库或胞外， 保持细胞内钙稳态。 意义：calcium pump 功能障碍，造成细胞内