Понятие о нейроне

1.

Нейроны

2.

• http://testdoc.ru/medicina/test-s-otvetaminervnaya-sistema-universitetskayaprogramma.html

3.

4.

• Реальное задание ЕГЭ: 2 балла получили
только 16%.

5.

6.

Нервные волокна, отростки нервных
клеток, имеющие миелиновую оболочку,
- это
1.аксон;
2.серое вещество;
3.дендрит;
4.белое вещество мозга;

7.

8.

Миелиновая оболочка придает отросткам
нейронов,
собравшихся в пучки
белый цвет
8

9.

Нервные волокна
Миелиновое
(мякотное)
Безмиелиновое
(безмякотное)
Скорость проведения нервного импульса
безмиелиновые
– 0,3-3слой,
м/с
(дошванновской
10 м/с)клетки,
1 – волокно, 2 – миелиновый
3 – ядро
4 – микротрубочки, 5 – нейрофиламенты, 6 – митохондрии, 7 –
миелиновые
– соединительнотканная
80-120 м/с оболочка

10.

11.

Тела нейронов не покрыты миелиновой
оболочкой
Сосредоточившись в определенных местах
тела нейронов приобретают серый цвет.
11

12. Синапсы

Передача информации с одного
нейрона на другой или с нейрона
на
эффекторную
клетку
(мышечную или секреторную)
происходит
через
морфологически специализированные
контакты – синапсы.

13.

14. В структуре синапса различают три элемента:

1)
пресинаптическую
мембрану,
образованную
утолщением
мембраны окончания аксона,
2) синаптическую щель величиной
около 50 нм,
3) постсинаптическую мембрану –
утолщение мембраны клетки, с
которой контактирует нейрон.

15. Медиаторы

В окончаниях аксона – пресинапсе –
располагаются синаптические пузырьки
(везикулы), наполненные химическим
веществом – медиатором.
Медиаторами могут быть ацетилхолин (в
некоторых клетках спинного мозга и
вегетативных узлах), норадреналин (в
окончаниях
симпатических
нервных
волокон),
некоторые аминокислоты(
гистамин ).

16. КЛАССИФИКАЦИЯ СИНАПСОВ

I. По функции:
1. Тормозные синапсы.
2. Возбуждающие синапсы.
II. По участвующим образованиям:
1. Аксо-соматические;
2. Аксо-аксональные;
3. Аксо-дендритические;
4. Сомато-соматические.

17.

Наиболее возбудимой частью нейрона
является:
а) аксон;
б) тело (сома);
+ в) аксонный холмик;
г) дендрит
Возбуждение нейрона происходит только в том случае,
если множество ВПСП возникает на дендритах и теле
нейрона одновременно (пространственная суммация).
Только в этом случае деполяризация нейрона в области
аксонного холмика может дойти до критического уровня –
и произойдет генерация ПД. (Аксонный холмик –
наиболее возбудимая часть нейрона. Здесь самый
низкий пороговый потенциал и большое количество
потенциал-чувствительных ионных каналов).
Региональный этап. Теоретический тур IV этапа XXIV Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2008 год. 10-11 классы

18.

Нейроны,
усеянные
синапсами

19.

Назовите характерные морфофункциональные
особенности дендрита.
+ А) короткий, древоподобный разветвленный отросток;
Б) длинный, неразветвленный отросток;
В) проводить импульсы от тела нервной клетки;
+ Г) проводить импульсы в направлении к телу нервной
клетки;
Д) название происходит от греческого слова «ось».

20.

Назовите характерные морфофункциональные
особенности аксона.
А) короткий, древоподобный разветвленный отросток;
+ Б) длинный, неразветвленный отросток;
+ В) проводить импульсы от тела нервной клетки;
Г) проводить импульсы в направлении к телу нервной
клетки;
+ Д) название происходит от греческого слова «ось».

21. Типы нейронов

22.

Назовите нейрон, обеспечивающий проведение
нервных импульсов в пределах спинного и
головного мозга.
А) афферентный;
Б) эфферентный;
+ В) ассоциативный.

23.

Назовите нейрон, обеспечивающий проведение нервных
импульсов на периферию мышц и желез.
А) афферентный
+ Б) эфферентный;
В) ассоциативный.

24.

Назовите нейрон, обеспечивающий проведение
чувствительной информации в центральной нервной
системе.
+ А) афферентный;
Б) эфферентный;
В) ассоциативный.

25.

Назовите нейроны, составляющие 99,9% всех нейронов
центральной нервной системы.
А) афферентные;
Б) эфферентные;
+ В) ассоциативные.

26. Морфологическая классификация нейронов (по количеству отростков)

Псевдоуниполярные.
Биполярные.
Мультиполярные.

27. Функции различных нейронов

Псевдоуниполярные — от сомы отходит один
короткий отросток, который через некоторое
расстояние разделяется на два длинных —
дендрит и аксон (нейроны сенсорных ганглиев
спинного мозга).
Биполярные — от сомы отходят один дендрит и
один аксон (встречаются в периферическом
отделе зрительного, обонятельного и слухового
анализаторов).
Мультиполярные — от сомы отходят один аксон
и несколько дендритов. Наиболее
распространённые нейроны (мотонейроны
спинного мозга).

28. Морфологическая классификация нейронов

29.

30. Функциональная классификация нейронов

Афферентные (чувствительные,
сенсорные).
Эфферентные (двигательные,
моторные).
Вставочные (ассоциативные,
интернейроны).

31. Функции различных нейронов

Афферентные нейроны проводят
возбуждение от рецепторов
периферических органов в структуры ЦНС.
Эфферентные нейроны осуществляют
передачу сигналов от ЦНС к органамэффекторам (мышцам и железам).
Ассоциативные нейроны проводят
возбуждение между нейронами.

32.

Назовите структуры, образующиеся серым веществом.
+ А) кора большого мозга и мозжечка;
Б) пучки и волокна;
В) проводящие пути;
+ Г) ядра спинного и головного мозга
+ Д) столбы спинного мозга.

33.

• В составе спинного мозга различают три
столба серого вещества (на поперечном
срезе называют рогами).
Столбы
серого
спинного мозга:
1— задний;
2— боковой;
3 — передний
вещества

34.

Продольные борозды и места выходов передних корешков
подразделяют спинной мозг (белое вещество) на три
продольные стобла, которые называются канатикми
Задние канатики (столбы)
Боковые канатики (столбы)
Передние канатики (столбы)
34

35.

Основные типы нейронов :
Униполярные. Встречаются только в эмбриональном
периоде.
Псевдоуниполярные. Клетки, от тела которых отходит
только один отросток. На самом деле при выходе из
сомы этот отросток разделяется на два: аксон и
дендрит. Расположены в сенсорных ганглиях:
спинномозговых и ганглиях головы.
Биполярные нейроны — это клетки, которые имеют один
аксон и один дендрит. Присутствуют в сетчатке глаза и
спиральном ганглии внутреннего уха
Мультиполярные нейроны имеют один аксон и
множество дендритов. К такому типу нейронов
принадлежит большинство нейронов ЦНС. Исходя из
особенностей формы этих клеток их делят на
веретенообразные, корзинчатые, звездчатые,
пирамидные и др. Только в коре головного мозга
насчитывается до 60 вариантов форм тел нейронов.

36.

Дендриты
Аксон (нейрит)
1. Проводят импульсы к телу
нейрона.
1. Проводит импульсы от тела
нейрона.
2. Дендритов может быть
несколько.
2. Аксон всегда один.
3. У чувствительных нейронов
дендрит обычно значительно
длинней аксона.
3. У ассоциативных и
эффекторных нейронов аксон
обычно значительно длинней
дендритов.
4. Короткие дендриты обычно
ветвятся, недалеко от
перикариона
4. Аксон может ветвиться лишь в
своей конечной части.
5. В дендритах есть базофильная
субстанция (уплощённых цистерн 5. В аксоне нет базофильной
гранулярной эндоплазматической субстанции.
сети).

37. Классификация нейроглии

Глия ЦНС
Глия центральной нервной системы:
макроглия - происходит из глиобластов; сюда относятся
олигодендроглия,
астроглия и
эпендимная глия;
микроглия - происходит из промоноцитов
Периферическая
нейроглия
Глия периферической нервной системы (часто
её рассматривают как разновидность олигодендроглии):
мантийные глиоциты (клетки-сателлиты, или
глиоциты ганглиев),
нейролеммоциты (шванновские клетки).

38. Три типа микроглии

Амёбоидная
микроглия
Встречаются в развивающемся мозге способны к
амёбоидным движениям,
фагоцитируют – фрагменты
разрушающихся клеток.
Ветвистая
(покоящаяся)
микроглия
содержатся в сформированном мозгу, имеют
ветвящиеся отростки
и не фагоцитируют.
Реактивная
микроглия
образуется из покоящейся микроглии после
травмы мозга и вновь
отличается высокой
фагоцитарной активностью.

39. Мембранный потенциал

Мембранный потенциал, или потенциал Нернста —
разница в электрическом потенциале (электрический
градиент), возникающая между зарядами внутренней и
внешней стороны полупроницаемой мембраны (в
частном случае мембраны клетки).
Типичные значения мембранного потенциала для неё
располагаются в диапазоне от -40 мВ до -80 мВ.

40.

41.

Потенциал действия, проходящий по нейрону от тела клетки до конца аксона,
представляет собой изменение внешнего и внутреннего зарядов клеточной
мембраны на небольшом участке нейрона: на очень краткий промежуток времени
отрицательный и положительный заряды по разным сторонам мембраны
меняются местами.

42.

• Порог возбуждения : определенное значение мембранного
потенциала, которое запускает потенциал действия.
От одного
возбуждающего
нейрона приходит
слабый сигнал с
малой частотой
От одного
возбуждающего
нейрона приходит
слабый сигнал с
большой частотой
От двух возбуждающих Воздействие на
нейронов приходят
постсинаптический
слабые сигналы, и их нейрон
суммы достаточно для возбуждающего и
запуска потенциала
тормозящего
действия.
сигнала.

43. Действующие лица при создании потенциала действия:

Потенциал-зависимые
натриевые каналы, которые
были закрыты при
существовании мембранного
потенциала покоя,
открываются, как только
потенциал достигает порога
возбуждения.
Ионы хлора (Cl—) создают отрицательный
заряд на внешней поверхности мембраны
Таким образом потенциал клеточной
мембраны внезапно возрастает с -70
до +40 мВ.

44.

1) Электрический ток, возникший на в результате
открытия потенциал-зависимых натриевых каналов
на участке 1, возбуждает соседние участки
мембраны.
2) В результате этого возбуждения на участке
2 открываются потенциал-зависимые натриевые
каналы и возникает потенциал действия, который, в
свою очередь, возбуждает соседние участки
мембраны. На участке 1 открылись потенциалзависимые калиевые каналы, восстанавливающие
мембранный потенциал после прохождения
потенциала действия.
3) Потенциал действия перешел на участок 3.
На участке 1 потенциал-зависимые натриевые
каналы не смогли открыться, так как они были
временно инактивированы после создания
потенциала действия. На участке 2 открылись
потенциал-зависимые калиевые каналы,
восстанавливающие мембранный потенциал покоя
после прохождения потенциала действия.

45. За счёт чего потенциал восстанавливается?

46. Потенциал покоя

В норме, когда клетка готова к работе, у неё уже есть электрический заряд на поверхности мембраны. Он
называется мембранный потенциал покоя.
Потенциал покоя - это разность электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами
мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Его средняя величина
составляет -70 мВ (милливольт).
Электрический потенциал мембраны - это её возможности по перемещению электрических зарядов,
положительных или отрицательных. В роли зарядов выступают заряженные химические частицы - ионы
натрия и калия, а также кальция и хлора. Из них только ионы хлора заряжены отрицательно (-), а
остальные - положительно (+).
Таким образом, имея электрический потенциал, мембрана может перемещать в клетку или из клетки
указанные выше заряженные ионы.
В нервной системе электрические заряды
создаются не электронами, как в металлических
проводах, а ионами - химическими частицами,
имеющими
электрический
заряд.
Электрический ток в организме и его клетках это поток ионов.
Заряд мембраны измеряется изнутри клетки, а
не снаружи.

47.

Снаружи мембраны вокруг клетки будут преобладать "плюсики", т.е.
положительно заряженные ионы, а внутри - "минусики", т.е. отрицательно
заряженные ионы.
Можно сказать, что внутри клетка электроотрицательна.
Сущность потенциала покоя - это преобладание на внутренней стороне
мембраны отрицательных электрических зарядов в виде анионов и
недостаток положительных электрических зарядов в виде катионов, которые
сосредотачиваются на её наружной стороне, а не на внутренней.
Внутри клетки - "отрицательность", а снаружи - "положительность".
Внутренняя
электроотрицательность клетки
возникает не из-за появления
лишних отрицательных частиц
(анионов), а наоборот - из-за потери
некоторого количества
положительных частиц (катионов).

48.

Перемещение катионов через мембрану может происходить двумя путями:
1. Пассивный транспорт (диффузия) – без затрат энергии.
Диффузия представляет собой процесс, при помощи которого растворенные вещества
распространяются и заполняют весь доступный объем.
Молекулы и ионы, растворенные в жидкости, находятся в хаотическом движении,
сталкиваясь друг с другом, молекулами растворителя и клеточной мембраной.
Столкновение молекулы или иона с мембраной может иметь двоякий исход:
молекула либо «отскочит» от мембраны, либо пройдет через нее. Когда вероятность
последнего события высока, то говорят, что мембрана проницаема для
данного вещества.
Если концентрация вещества по обе стороны мембраны различна, возникает поток
частиц, направленный из более концентрированного раствора в разбавленный.
Диффузия происходит до тех пор, пока
концентрация вещества по обе стороны
мембраны не выравнивается.

49.

2. Активный транспорт осуществляется транспортными аденозинтрифосфатазами
(АТФазами) и происходит за счет энергии гидролиза АТФ.
АТФ служит источником энергии для для переноса катионов К+ и Na+ против потока
диффузии и обеспечивает НАТРИЕВЫЙ НАСОС. АТФ работает так, что на 2 иона калия
переностся 3 иона натрия – НЕСКОМПЕНСИРОВАНОСТЬ ПО НАТРИЮ. Эта
нескомпенсированность приводит к образованию разности потенциалов на
мембране.
«Чтобы легче было запомнить, образно можно сказать так: "Клетка любит калий!"
Поэтому она и затаскивает калий в себя, несмотря на то, что его и так полно. Поэтому
она невыгодно обменивает его на натрий, отдавая 3 иона натрия за 2 иона калия.
Поэтому она тратит на этот обмен энергию АТФ. И как тратит! До 70% всех энергозатрат
нейрона может уходить на работу натрий-калиевых насосов.»
(Сазонов В.Ф.)

50.

51.

Калий-натриевый насос создает предпосылки для возникновения
потенциала покоя. Это - разность в концентрации ионов между
внутренней и наружной средой клетки.

52. Потенциал действия. Деполяризация.

Когда нейрон стимулируется, проницаемость
какого-либо участка мембраны меняется.
Катионы Na+ начинают проходить в клетку
быстрее, чем в покоящемся положении, что
приводит к изменению заряда на
положительный внутри клетки. Это явление
называется деполяризацией.
Потенциал действия – волна возбуждения,
перемещающаяся по мембране живой клетки в
виде кратковременного изменения мембранного
потенциала на небольшом участке нейрона, в
результате которого наружная поверхность
этого участка становится отрицательно
заряженной по отношению к соседним участкам
мембраны, в то время, как в покое она заряжена
положительно. Потенциал действия является
физиологической основой нервного импульса.

53.

Потенциал действия (ПД) - быстрое колебание мембранного потенциала - самораспространяющийся процесс, связанный с изменениями ионной проводимости
мембраны, вызванными функционированием ионных каналов.
ПД распространяется без затухания, то есть практически без уменьшения
амплитуды.
Принцип «всё-или-ничего» мембрана клетки
возбудимой ткани либо не отвечает на стимул
совсем, либо отвечает с максимально
возможной для неё на данный момент силой.
Проведение ПД по мембране можно сравнить с
поджиганием пороховой дорожки: вспыхнувший
порох немедленно воспламеняет впереди
лежащие частицы, и пламя движется вперёд до
конца дорожки.

54.

Что является веществом, которое
передает сигналы от нейронов к
следующим клеткам?
Медиатор
Дендрит
Аксон
Синапс

55.

В чем отличие электрических синапсов от
химических?
А. электрические синапсы есть только в сердце
Б. в электрических синапсах возбуждение от одной
+ клетки к другой передаётся быстрее чем в
химических
В. электрические синапсы однонаправленные
Г. электрические синапсы регулируются большим
количество физиологических факторов в отличие от
химических.
Всесибирская олимпиада по БИОЛОГИИ 2017-18 г. 1 этап. 10-11 кл.

56.

• Как правило, электрические синапсы
двунаправленны, то есть нервный импульс
может проходить по ним в обоих
направлениях.

57.

Какой из этих элементов наиболее важен
для активной работы синапсов и
выделения медиаторов?
Калий
Кальций
Натрий
Магний
Ионы натрия и калия участвуют
прежде всего в проведении сигналов к
синапсам.
Соли магния оказывают на
функционирование синапсов явное
подавляющее действие.

58. Найдите ошибку

59.

• При проведении нервного импульса:
а) Электрический ток не протекает
б) Электрический ток протекает вдоль
поверхности мембраны
в) Электрический ток протекает
перпендикулярно поверхности мембраны

60.

Наружная среда приблизительно в десять раз богаче ионами Na, чем
внутренняя, а внутренняя среда в десятки раз богаче ионами К, чем
наружная. Почему?
Откачивание ионов натрия осуществляется внутренним мембранным
белком — Na+, К+-АТФазой или Na-насосом. Существуют и другие
типы ионных насосов, преимущественно называемых по типу ионов,
которые они транспортируют, например, К-насосы и т.д..

61.

62. Сколько минимально типов каналов должно быть?

Механизмы ионной проницаемости натрия и калия работают независимо друг
от друга и описываются с помощью констант скоростей реакции, зависящих
от единственной переменной — мембранного потенциала.

63.

64.

• при генерации потенциала действия лежат
процессы открывания и закрывания
специализированных ионных каналов в
мембране, обладающих двумя
важнейшими свойствами:
– 1) избирательностью (селективностью) по
отношению к определенным ионам;
– 2) электровозбудимостью, т. е. способностью
открываться и закрываться в ответ на
изменения мембранного потенциала.

65.

• Механизм, который обеспечивает открывание и закрывание
ионных каналов, получил название ворот канала.
– Принято различать активационные (m) и инактивационные (h)
ворота.
– Ионный канал может находиться в трех основных состояниях: закрытом
(m-ворота закрыты; h-открыты), открытом (m- и h-ворота открыты) и
инактивированном (m-ворота открыты, h- ворота закрыты)
Схема положения активационных (m) и инактивационных (h) ворот
натриевых каналов, соответствующие закрытому (покой, А), открытому
(активация, Б) и инактивированному (В) состояниям.

66.

I. Деполяризация мембраны, вызываемая раздражающим стимулом,
например, электрическим током, открывает m-ворота натриевых каналов
(переход из состояния А в Б) и обеспечивает появление направленного
внутрь потока положительных зарядов — ионов натрия. Это ведет к
дальнейшей деполяризации мембраны, что, в свою очередь, увеличивает
число открытых натриевых каналов.

67.

Причиной прекращения роста МПД (Мембранный потенциал действия) и
реполяризации мембраны клетки является:
а) Увеличение деполяризации мембраны, в результате чего снижается
электрохимический градиент для ионов натрия. Другими словами, уменьшается
сила, «толкающая» натрий внутрь клетки;
б) Деполяризация мембраны порождает процесс инактивации натриевых каналов
(закрывание h-ворот; состояние В канала), который тормозит рост натриевой
проницаемости мембраны и ведет к ее снижению;
в) Деполяризация мембраны увеличивает ее проницаемость для ионов калия.
Выходящий калиевый ток стремится сместить мембранный потенциал в сторону
калиевого равновесного потенциала.
Начавшаяся реполяризация ведет к закрыванию активационных ворот (m), что
уменьшает натриевую проницаемость мембраны
С инактивацией натриевых каналов связано важное свойство нервного
волокна, называемое рефрактерностью.

68.

Потенциал действия (18 баллов) Если подействовать раздражителем на
нервную клетку, изменяется ее мембранный потенциал (МП), клетка
возбуждается. Потенциал действия (ПД) возникает в результате повышения
проницаемости мембраны для ионов Na+ и входом их в клетку. Происходит
деполяризация мембраны. При определенной величине потенциала
процесс переноса Na+ прекращается, повышается проницаемость для
ионов К+ и калий выходит из клетки. Эта фаза реполяризации приводит к
восстановлению исходного мембранного потенциала. Ионы натрия входят в
клетку через специальные каналы.

69.

Потенциал действия — волна возбуждения,
перемещающаяся по мембране живой
клетки в процессе передачи нервного
сигнала.

70.

В зависимости напряжения на мембране Na+ канал может находиться в
трёх разных состояниях (см. рис.) 1) Неактивное, при потенциале покоя,
закрыта m-створка (активационные ворота), открыта h-створка
(инактивационные ворота). 2) Активное, при деполяризации мембраны,
открыты и m- и h-створки. 3) Инактивированное, при длительной
деполяризации, больше 2 мс; закрыта h-створка, m-створка открыта.
Задание. 1. Нарисуйте график 1 изменения МП во времени при потенциале
действия в нервной клетке. Укажите фазы ПД. 2. Как изменится ПД нервной
клетки при действии тетродотоксина – яда, который блокирует m-створку в
закрытом состоянии? Нарисуйте график 2 для этого случая. Ответ
объясните. 3. Как изменится ПД нервной клетки при действии вератридина
– яда, который блокирует h-створку в открытом состоянии? Покажите это на
графике 3. Ответ объясните. Перенесите на бланк ответа оси координат и
нарисуйте на одном поле графики для вопросов 1-3.

71.

72.

73.

74.

Соотнесите номера, обозначающие части нейрона, с их
названиями из списка и внесите их в матрицу.
1. Перехват Ранвье;
2. Ядро;
3. Дендриты;
4. Начальный сегмент аксона;
5. Клетка Шванна;
6. Нервное окончание.
Теоретический тур XVIII Всероссийской олимпиады школьников
по биологии. Заключительный этап. Челябинск - 2002 год. 10-11 классы

75.

Тела чувствительных нейронов
расположены в:
а) задних рогах серого вещества спинного
мозга;
б) боковых рогах серого вещества спинного
мозга;
в) передних рогах серого вещества
спинного мозга;
г) спинномозговых узлах (ганглиях). +
Всероссийская олимпиада школьников по биологии ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП 2015/2016 уч. г.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР 11 класс

76. Проведение импульсов по нервным волокнам

Бемиелиновые
Миелиновые

77. Синапс. Виды синапсов. Их классификация

Синапс (гр. sinapsis - соединение, связь) - это специализированная зона
контакта между возбудимыми структурами, что обеспечивает передачу
биологической информации.
Классификация синапсов
По локализации:
• 1. Периферийные (нервно-мышечные, нейро-секреторные);
• 2. Центральные (нейро-нейрональные):
• а) аксо-соматические;
• б) аксо-дендритные;
• в) аксо-аксональные;
• г) дендро-дендритные.
По функциональному значению:
• 1. Возбуждающие;
• 2. Тормозные.
По способу передачи сигнала:
• 1. Электрические.
• 2. Химические.
• 3. Смешанные (электро-химические).

78. Химические синапсы

• Химические синапсы - это творения, в которых возбуждение
с клетки на клетку передается с помощью химических
веществ, которые называются медиаторами. Классификация
химических синапсов (по типу медиатора):
• Холинергические - медиатор ацетилхолин;
• Адренергические - медиатор норадреналин, адреналин;
• Гистаминовые - медиатор гистамин;
• Серотониновые - медиатор серотонин;
• Дофаминергические - медиатор дофамин;
• ГАМК-ергические - медиатор ГАМК.