Optimized第7講信息神經內分泌課件

1、Optimized第7講信息神經內分泌1Optimized第7講信息神經內分泌1第七講 生物體內的信息傳遞一、 信息傳遞是生命活動的重要內容二、神經系統(tǒng)在信息傳遞中的作用三、激素系統(tǒng)和細胞信息傳遞四、神經、激素配合作用控制體內穩(wěn)態(tài)Optimized第7講信息神經內分泌2第七講 生物體內的信息傳遞一、 信息傳遞是生命活動的重要一、信息傳遞是生命活動的重要 內容（本節(jié)見參考書第153-164頁）1、生命活動中充滿著信息交流 生命活動的基本內涵是維持和延續(xù)生命，包括：覓食、繁殖和躲避危險等環(huán)節(jié)。Optimized第7講信息神經內分泌3一、信息傳遞是生命活動的重要 內容（本節(jié)見參信息交流圖 生命活動的

2、每個環(huán)節(jié)都充滿著信息的交流。 獵食者和獵物之間 雄性和雌性之間 同一種群個體之間Optimized第7講信息神經內分泌4信息交流圖 生命活動的每個環(huán)節(jié)都充滿著信息的美洲獵豹用撒尿標記自己的領地Optimized第7講信息神經內分泌5美洲獵豹Optimized第7講信息神經內分泌5雄松雞向雌松雞做求偶表演Optimized第7講信息神經內分泌6雄松雞向雌松雞做求偶表演Optimized第7講信息神經內分蚜蟲接受警戒信號后逃避危險Optimized第7講信息神經內分泌7蚜蟲接受警戒信號后逃避危險Optimized第7講信息神經內獵 豹 追 趕 狒 狒返回Optimized第7講信息神經內分泌8獵

3、豹 追 趕 狒 狒返回Optimized第7講信息神經內2、生物體內部的信息協(xié)調 每個生物體都是信息發(fā)送源，又是信息接受體。 信息的發(fā)送包括： 光、 形體動作、 聲、 氣味 等等物理的化學的Optimized第7講信息神經內分泌92、生物體內部的信息協(xié)調 每個生物體都是信 息 發(fā) 送信 息 接 受返回Optimized第7講信息神經內分泌10信 息 發(fā) 送信 息 接 受返回Optimized第7講信息長鼻蝙蝠靠發(fā)送超聲波, 折回后, 再接受, 來探路Optimized第7講信息神經內分泌11長鼻蝙蝠靠發(fā)送超聲波, 折回后, 再接受, 來探路Optim章魚顯然看到了裝在玻瓶中的蝦返回Optimi

4、zed第7講信息神經內分泌12章魚顯然看到了裝在玻瓶中的蝦返回Optimized第7講信息雄蛾的觸角可以“嗅”到十一公里外雌蛾發(fā)出的氣味返回Optimized第7講信息神經內分泌13雄蛾的觸角可以“嗅”到十一公里外雌蛾發(fā)出的氣味返回Optim 生物體不僅接受外界環(huán)境的信息，用以調整內部的代謝, 動作與行為，而且，生物體內部組織器官之間，亦不斷的發(fā)出和接受信息，以協(xié)調整體的代謝狀態(tài)生命活動。 這一講的主要內容集中在 協(xié)調個體內部的生物信息傳遞過程。Optimized第7講信息神經內分泌14 生物體不僅接受外界環(huán)境的信息，用以調整內部的人體各大系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分泌15人體

5、各大系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分返回泌尿系統(tǒng)Optimized第7講信息神經內分泌16返回泌尿系統(tǒng)Optimized第7講信息神經內分泌16消化系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分泌17消化系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分泌17呼吸系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分泌18呼吸系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分泌18循環(huán)系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分泌19循環(huán)系統(tǒng)返回Optimized第7講信息神經內分泌19 人體協(xié)調內部的生物信息過程主要涉及兩個系統(tǒng)： 神經系統(tǒng) 協(xié)調內、外 內分泌系統(tǒng) 主要協(xié)調內部 哺乳動物和其他較為低等的

6、動物亦有這兩個系統(tǒng)Optimized第7講信息神經內分泌20 人體協(xié)調內部的生物信息過程主要涉及兩個系統(tǒng)：二、神經系統(tǒng)在信息傳遞中的 作用（本節(jié)見參考書第164-184頁）1、神經系統(tǒng)協(xié)調生物體對外界的反應（1）人體的一個簡單的反應 膝跳反射。Optimized第7講信息神經內分泌21二、神經系統(tǒng)在信息傳遞中的 作用（本節(jié)見參膝跳反射示意圖返回Optimized第7講信息神經內分泌22膝跳反射示意圖返回Optimized第7講信息神經內分泌22 膝跳反射實際上是兩個神經元細胞分別聯(lián)系著感受器（肌梭）效應器（橫紋?。ptimized第7講信息神經內分泌23 膝跳反射實際上是兩個神經元細胞分別

7、聯(lián)系著O返回感 受 器 和 效 應 器Optimized第7講信息神經內分泌24返回感 受 器 和 效 應 器Optimized第7講信息神（2）實際上，人的神經活動，都會不同程度的受到腦的影響，所以，在大多數(shù)情況下, 神經元細胞之間聯(lián)系要比上述協(xié)調膝跳反射更復雜一些。Optimized第7講信息神經內分泌25（2）實際上，人的神經活動，都會不同程度的受到腦的影響，所三種神經元之間的聯(lián)系返回Optimized第7講信息神經內分泌26三種神經元之間的聯(lián)系返回Optimized第7講信息神經內分（3）神經系統(tǒng)中擔負神經傳導的基本結構和功能單位是神經細胞，即神經元。 Optimized第7講信息神經

8、內分泌27（3）神經系統(tǒng)中擔負神經傳導的基本結構和功能單位是神經細胞， 另外，還有幾種神經膠質細胞，它們不擔負神經傳導任務，主要是起著幫助和支持神經元的作用。 神經元神經系統(tǒng) 神經膠質細胞Optimized第7講信息神經內分泌28 另外，還有幾種神經膠質細胞，它們不擔負神經傳2、神經元的結構 神經元的細胞結構很特別，由以下幾部分組成： （1）細胞體：含有細胞核的膨大部分，還含有高爾基體、線粒體、尼氏體等。 細胞體的表面膜有接受刺激功能。Optimized第7講信息神經內分泌292、神經元的結構 神經元的細胞結構很特別，由神經元的結構返回Optimized第7講信息神經內分泌30神經元的結構返回

9、Optimized第7講信息神經內分泌30（2）樹突：短分支的突起。樹突的功能是接受刺激，傳入刺激。（3）軸突：每個神經元，一般只有一條軸突,。Optimized第7講信息神經內分泌31（2）樹突：短分支的突起。樹突的功能是接受刺激，傳入刺激。 軸突可以伸得很長。所以，人的神經元可長達 1 m，鯨的神經元可長達 10 m。 軸突外面常包著充滿磷脂的髓鞘。軸突的主要功能是傳出神經沖動。Optimized第7講信息神經內分泌32 軸突可以伸得很長。所以，人的神經元可長達 1 樹突 軸突短而分支 長/末端有分支無髓鞘 有髓鞘接受和傳入刺激 傳出神經沖動Optimized第7講信息神經內分泌33 樹突

10、 軸突 （4）突觸：軸突的末梢有若干分支，每個分支的末端膨大形成小球狀，這是神經元傳出神經沖動的終端; 通常，在小球后面，緊緊靠著另一個神經元的樹突或細胞體，或緊緊靠著一個效應細胞（例如肌肉細胞或腺細胞）的細胞膜。圖Optimized第7講信息神經內分泌34 （4）突觸：軸突的末梢有若干分支，每個分支的末突觸是神經細胞和接受神經信號的細胞之間的連接處返回Optimized第7講信息神經內分泌35突觸是神經細胞和接受神經信號的細胞之間的連接處返回Optim3、神經沖動的產生和傳導（1）靜息電位 神經元在靜息狀態(tài)時，即未接受刺激，未發(fā)生神經沖動時，細胞膜內積聚負電荷，細胞膜外積聚著正電荷，膜內外存

11、在著70 mV 電位差。圖Optimized第7講信息神經內分泌363、神經沖動的產生和傳導（1）靜息電位 靜息電位返回Optimized第7講信息神經內分泌37靜息電位返回Optimized第7講信息神經內分泌37 造成靜息電位的原因很多。其中一個主要原因是細胞膜上存在 Na+,K+ATP 泵，這是一個具有 ATP 水解酶活性的蛋白質，每水解一個 ATP 分子，可將 3 個 Na+ 泵向膜外，同時將 2 個 K+ 泵向膜內。圖Optimized第7講信息神經內分泌38 造成靜息電位的原因很多。其中一個主要原因是細Na+, K+ ATP 泵 工 作 原 理 圖返回Optimized第7講信息神

12、經內分泌39Na+, K+ ATP 泵 工 作 原 理 圖返回Opt（2）動作電位 當神經細胞受到刺激時，細胞膜的透性急劇變化，大量正離子（主要是 Na+）由膜外流向膜內，使膜兩側電位從 70 mV , 一下子跳到 +35mV，這就是動作電位。動作電位的產生，意味神經沖動的產生。圖Optimized第7講信息神經內分泌40（2）動作電位 當神經細胞受到刺激時，細胞動作電位坐標圖返回Optimized第7講信息神經內分泌41動作電位坐標圖返回Optimized第7講信息神經內分泌41 動作電位的產生與傳播具有以下特點： “全或無”：刺激強度不夠，不產生動作電位，刺激達到或超過有效強度（閾值），動

13、作電位恒定為 +35 mV。 快速產生與傳播：動作電位的產生很快，大約僅需 1 ms 時間。 動作電位一經產生，很快從刺激點向兩側傳播，傳播速度可達 100 m/S。圖Optimized第7講信息神經內分泌42 動作電位的產生與傳播具有以下特點： 動作電位的傳播返回Optimized第7講信息神經內分泌43動作電位的傳播返回Optimized第7講信息神經內分泌43 不應期：產生動作電位需 1 ms再加上恢復到原來靜息電位狀態(tài) 35ms所以在一個刺激作用后，直至恢復到靜息電位狀態(tài)，總共 46ms 這段時間內，神經細胞對新的刺激無反應，稱為不應期。Optimized第7講信息神經內分泌44 不應

14、期：產生動作電位需 （3）神經沖動在突觸的傳導 神經沖動沿著軸突, 基本上都是按照引起鄰段發(fā)生動作電位方式向遠端傳播，到了突觸的地方，如何跨越兩層細胞膜之間的空隙，傳向后一個細胞?Optimized第7講信息神經內分泌45（3）神經沖動在突觸的傳導 神經沖動沿著軸 跨越細胞間隙傳導神經沖動的兩種方式： 電突觸 化學突觸 間隙 2 nm 20 nm 傳導 電位 神經遞質 逆向 可以 不可以Optimized第7講信息神經內分泌46 跨越細胞間隙傳導神經沖動的兩種方式： 仍以引起后面的細胞產生動作電位方式，使神經沖動傳播下去，這種情況下的突觸稱為電突觸。電突觸的前后兩層細胞膜之間間隙甚小，不足2n

15、m。 電突觸常見于低等動物如：蚯蚓、蝦、海參等。Optimized第7講信息神經內分泌47 仍以引起后面的細胞產生動作電位方式，使神經沖 神經元在突觸處釋放化學物質，稱為神經遞質。突觸后細胞的細胞膜上有特殊受體，與神經遞質特異結合而使神經沖動的信號傳播下去。這種情況下的突觸稱為化學突觸。圖Optimized第7講信息神經內分泌48 神經元在突觸處釋放化學物質，稱為神經遞質。突突觸是神經細胞和接受神經信號的細胞之間的連接處返回Optimized第7講信息神經內分泌49突觸是神經細胞和接受神經信號的細胞之間的連接處返回Optim 化學突觸的前后兩層細胞膜之間間隙較大，約 20 nm。 化學突觸常見

16、于高等動物，如：脊椎動物，人體。Optimized第7講信息神經內分泌50 化學突觸的前后兩層細胞膜之間間隙較大，約 （4）神經遞質及其效應 1921 年德國科學家通過一個巧妙的實驗第一次證實神經遞質的存在。又經過 12年，到 1933 年由英國科學家Henry H Dale 證實，這個化學物質是乙酸膽堿。兩人因此項工作獲 1936年諾貝爾醫(yī)學與理學獎。圖Optimized第7講信息神經內分泌51（4）神經遞質及其效應 1921 年德國證明存在神經遞質 的實驗 第一個蛙心臟的迷走神經產物使第二個蛙心臟搏動減弱返回Optimized第7講信息神經內分泌52證明存在神經遞質 的實驗 第一個蛙心臟的

17、迷走神經 迄今已發(fā)現(xiàn)的神經遞質已有十幾種，大多數(shù)是一些有機小分子。還發(fā)現(xiàn)一些小肽類物質，作用于神經細胞，調節(jié)神經細胞對神經遞質的感受性，稱為神經調節(jié)物。Optimized第7講信息神經內分泌53 迄今已發(fā)現(xiàn)的神經遞質已有十幾種，大多數(shù)是一些神經遞質 神經調節(jié)物neurotransmitters neuromodulates乙酰膽堿 內啡肽正腎上腺素 等等氨基丁酸 5羥色胺Optimized第7講信息神經內分泌54神經遞質 神經 神經遞質由突觸前細胞釋放，通過受體作用于突觸后細胞，引起突觸后細胞的反應。Optimized第7講信息神經內分泌55 神經遞質由突觸前細胞釋放，通過受體作用于突觸后若突

18、觸后細胞是神經細胞神經遞質與受體結合可改變電位返回Optimized第7講信息神經內分泌56若突觸后細胞是神經細胞神經遞質與受體結合可改變電位返回Opt神經遞質受體 直接/間接打開離子 通道,改變膜電位神經遞質+受體 產生第二信使,改變 胞內代謝 引起收縮 排放等Optimized第7講信息神經內分泌57神經遞質受體 直接/間接打開離子 返回突觸后細胞是肌細胞或腺細胞同一神經遞質可引起不同反應Optimized第7講信息神經內分泌58返回突觸后細胞是肌細胞或腺細胞同一神經遞質可引起不同反應Op （5）一個神經元就是一個整合器 隨時接受成百上千個信息， 進行加工， 作出決定：興奮/抑制。 隨時輸

19、出大量信息至不同細胞。Optimized第7講信息神經內分泌59 中樞神經系統(tǒng)(腦 脊髓)在信息加工中起關鍵作用。 人體神經細胞體 90 在腦/脊髓中 10 在外周神經節(jié)Optimized第7講信息神經內分泌60 中樞神經系統(tǒng)(腦 脊髓)在信息加工中起關三、激素系統(tǒng)和細胞信息傳遞 （本節(jié)見參考書第184-189頁）1、內分泌，側分泌和自分泌 激素系統(tǒng)的主要功能是保持生物體個體內部的協(xié)調運作。Optimized第7講信息神經內分泌61三、激素系統(tǒng)和細胞信息傳遞 （本節(jié)見參考 激素系統(tǒng)原來一直稱為內分泌系統(tǒng)。人有各種內分泌系腺，“激素是由內分泌腺分泌的有機分子，由血循環(huán)帶至身體各部分，作用于特定的

20、靶細胞，只需很低濃度即可引起靶細胞給出獨特的反應”。圖Optimized第7講信息神經內分泌62 激素系統(tǒng)原來一直稱為內分泌系統(tǒng)。人有各種內分松果腺下丘腦腦下垂體甲狀旁腺甲狀腺腎上腺（髓質、皮質） 胰腺 （蘭氏小島） （卵巢）睪丸胸腺Optimized第7講信息神經內分泌63松果腺下丘腦腦下垂體甲狀旁腺甲狀腺腎上腺（髓質、皮質） 生長激素異常巨人和侏儒Optimized第7講信息神經內分泌64生長激素異常巨人和侏儒Optimized第7講信息神經內分泌生長激素異常肢端肥大癥Optimized第7講信息神經內分泌65生長激素異常肢端肥大癥Optimized第7講信息神經內分泌埃及金字塔上的浮雕顯

21、示，公元前1379 1362 年統(tǒng)治埃及的法老可能患有肢端肥大癥。返回Optimized第7講信息神經內分泌66埃及金字塔上的浮雕顯示，公元前1379 1362 年統(tǒng)治埃激素特征：來源由內分泌腺分泌傳播無特定管道，隨血流傳布作用特定靶細胞效應低濃度、強效應Optimized第7講信息神經內分泌67激素特征：Optimized第7講信息神經內分泌67 后來發(fā)現(xiàn)，不僅專門的內分泌腺，人體許多細胞都有分泌激素的功能。例如，哺乳類的幾乎所有細胞都能分泌前列腺素，前列腺素能引起平滑肌收縮，血小板聚集，炎癥反應等多種生理效應。圖Optimized第7講信息神經內分泌68 后來發(fā)現(xiàn)，不僅專門的內分泌腺，人體

22、許多細胞都 前體 阿司匹靈 (對氨基水楊酸） 前列腺素 炎癥 發(fā)熱 疼痛返回Optimized第7講信息神經內分泌69 前體返回Op 還有一些細胞分泌激素，可作用于自身。這樣，從分泌細胞調節(jié)目標的角度來看，不僅有內分泌，還有旁分泌和自分泌。這些細胞調節(jié)物統(tǒng)稱為激素。圖Optimized第7講信息神經內分泌70 還有一些細胞分泌激素，可作用于自身。這樣，內分泌 旁分泌 返回Optimized第7講信息神經內分泌71內分泌 2、激素-兩類信號分子 激素在體內的生理作用，主要是調節(jié)細胞的代謝和行為。激素在濃度很低的情況下，就能起很強的調節(jié)作用，使靶細胞發(fā)生明顯的變化。所以，通常把激素稱為信號分子。有

23、時候，神經遞質也被稱為信號分子。Optimized第7講信息神經內分泌722、激素-兩類信號分子 激素在體內的生血流中一般 突觸間隙激素的濃度 乙酰膽堿10-8 M 5 10-4 M Optimized第7講信息神經內分泌73血流中一般 突觸間隙Opt按分子性質可以把激素分為兩大類：脂溶性激素 性激素 (固醇類) 腎上腺皮質激素 甲狀腺素水溶性激素 胰島素 (肽類) 腎上腺素 (氨基酸衍生物) Optimized第7講信息神經內分泌74按分子性質可以把激素分為兩大類：脂溶性激素 性激睪 酮 返回Optimized第7講信息神經內分泌75睪 酮 返回Optimized第7講信胰島素 由 A鏈和

24、B鏈組成返回Optimized第7講信息神經內分泌76胰島素 由 返回Optimized第7講信息神經內分泌73、受體專一結合信號分子 的蛋白質 激素能夠特異地作用于靶細胞，因為靶細胞有專一結合某種激素的受體。 這種激素受體復合物的形成是靶細胞接受激素信號，作出一系列反應的開端。圖Optimized第7講信息神經內分泌773、受體專一結合信號分子 的蛋白質 生長激素結合兩個受體分子返回Optimized第7講信息神經內分泌78生長激素結合兩個受體分子返回Optimized第7講信息神經4、脂溶性激素的信號傳遞途徑 固醇類激素的受體在細胞質中/細胞核內。固醇類激素直接進入細胞，和受體結合，受體活

25、化后，能結合到DNA 的特定位置，調節(jié)基因表達。 固醇類激素的受體又被稱為轉錄調節(jié)因子。圖Optimized第7講信息神經內分泌794、脂溶性激素的信號傳遞途徑 固醇類激素的固醇類激素信號途徑返回Optimized第7講信息神經內分泌80固醇類激素信號途徑返回Optimized第7講信息神經內分泌5、水溶性激素的信號傳遞途徑 腎上腺素與位于細胞膜上的受體相結合?；罨蟮氖荏w推動腺苷酸環(huán)化酶的活化，在該酶的催化下，產生出環(huán)狀腺苷酸 cAMP。 cAMP 再繼續(xù)推動后面許多反應，使細胞出現(xiàn)總效應，最后使血糖上升。圖Optimized第7講信息神經內分泌815、水溶性激素的信號傳遞途徑 腎上腺素與位

26、水溶性激素信號途徑Optimized第7講信息神經內分泌82水溶性激素信號途徑Optimized第7講信息神經內分泌82返回 cAMP 的 產 生 Optimized第7講信息神經內分泌83返回 cAMPOptimized第7講信息神經內分泌83（1）cAMP 被稱為第二信使 后來，c GMP 、Ca2+ 等陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)在細胞信號傳遞中，起第二信使作用。通過第二信使，推動后續(xù)多步反應。 由第二信使推動的多步反應，還具有使激素效應放大的作用。圖Optimized第7講信息神經內分泌84（1）cAMP 被稱為第二信使 第二信使的基本特征： 能夠推動后續(xù)反應。 濃度一度升高后，能很快恢復，準 備應付后一個刺激。 在激素作用下，胞內最早反映出 濃度變化。Optimized第7講信息神經內分泌85第二信使的基本特征： 能夠推動后續(xù)反應。 濃 鈣調蛋白結合 Ca 2+ 后活化起來，進而調節(jié)另一個酶。Optimized第7講信息神經內分泌86 鈣調蛋白結合 Ca 2+ 后活化起來，進而調節(jié)另一通過第二信使，推動后續(xù)多步反應，還具有使激素效應放大的作用。返回Optimized第7講信息神經內分泌87通過第二信使，返回Opt