突触的一般结构
化学突触具有三个必备的结构成分:
- 突触前膜即传出细胞轴突末梢的膜。该终末内含有充满特异性化学物质——递质的囊泡(小泡)。囊泡本身及合成递质所需的各种成分是通过特异性运输机制——轴浆流动运送至轴突末梢的。
- 突触间隙是指在物理上分隔接触神经元或神经元与靶器官的微小空间。
- 突触后膜是接收细胞膜的一部分。其上分布着特异性受体,用于识别并结合释放到间隙中的递质。
电突触(缝隙连接)
电突触也称为缝隙连接(ephapse)或 nexus,是一类缝隙连接。其突触间隙的宽度比化学突触小10倍。
电突触中兴奋的传递无需释放递质,而是通过兴奋的突触前膜与未兴奋的突触后膜之间的局部离子流以电的方式进行。从原理上讲,该机制与有髓纤维郎飞结之间的兴奋传导大同小异。
这类接头分布于心肌、平滑肌及部分中枢神经系统中。其主要功能特点是双向传导,即兴奋可无阻碍地向两个方向传播。
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化学突触
在化学突触中,兴奋的传导完全借助递质完成。这是中枢神经系统神经元之间、神经系统神经节内以及神经-器官和神经-肌肉接头中最主要的信号传递方式。
一类特殊的传递方式是远距离突触。在此类突触中,某细胞释放的递质通过扩散作用,可同时兴奋多个靶细胞的突触后膜。这种形式常见于交感神经节(其中一个节前纤维可兴奋约20个节后神经元)以及植物性神经系统的某些神经-器官突触中。
形态学与药理学分类
按结构(形态学)分类,突触可分为两大类:
- 神经元突触(中枢突触和神经节突触):轴-体突触、轴-树突触、轴-轴突触和树-树突触。
- 神经-效应器突触:神经-肌肉接头和神经-腺体突触。
按释放的递质种类(药理学分类)可分为:
- 肾上腺素能突触;
- γ-氨基丁酸能突触;
- 5-羟色胺能突触;
- 多巴胺能突触;
- 谷氨酸能突触;
- 胆碱能突触(以乙酰胆碱传导兴奋)。它们又可进一步细分为N-胆碱能(烟碱型)和M-胆碱能(毒蕈碱型)受体突触。
兴奋与抑制机制
生理学分类将突触分为兴奋性突触和抑制性突触,这取决于突触后膜上开放的离子通道类型:
- 兴奋性突触:递质与受体结合并开放钠离子(Na⁺)通道。带正电的钠离子内流导致局部去极化。其结果是形成EPSP——兴奋性突触后电位。
- 抑制性突触:递质与受体结合并开放氯离子(Cl⁻)通道。带负电的氯离子内流导致细胞膜超极化。从而形成IPSP——抑制性突触后电位,导致兴奋受到抑制。
简述:主题相关问答
通过哪些方式将突触间隙中的递质清除?
清除突触间隙中的递质主要通过两条途径。
- 分子破坏——酶促降解递质。乙酰胆碱被胆碱酯酶/乙酰胆碱酯酶分解,去甲肾上腺素被儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)和单胺氧化酶(MAO)降解。其分解产物可吸收入血或被重新摄取用于合成新的递质。
- 再摄取(reuptake)——递质从突触间隙被重新摄入突触前末梢,并用于重新填充囊泡。
有哪些特异性蛋白负责促使突触小泡与突触前膜融合?
促使突触小泡与突触前膜融合的是构成SNARE复合体的胞吐机器蛋白以及钙感受器。
- SNAP-25——突触前膜蛋白。
- 突触融合蛋白(Syntaxin)——突触前膜蛋白。
- 突触小泡蛋白(Synaptobrevin)——突触小泡膜蛋白。
- 突触结合蛋白(Synaptotagmin)——小泡上的钙感受器,当其与钙离子结合时会导致分泌蛋白构象改变并启动胞吐作用。
如何记忆
为了不混淆离子:钠(Natrii)——钠启动兴奋(形成 EPSP),而氯(Chlor)——使其冷静(引起抑制,IPSP)。
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该主题的其他拓展内容
- 胞吐机制与递质释放至突触间隙
- 递质的去向:酶促降解与再摄取
- 神经元膜上EPSP和IPSP的空间总和与时间总和
- 突触的特性:突触延搁、单向传导和疲劳性
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本资料由 WhiteCoat Pro 讲师根据医学院校教学大纲编写。仅供教育参考。