生物体内的信息传递

第七讲 生物体内的信息传递

【教学目的】通过学习要求了解生物体内的信息传递的过程

【教学重点】神经系统的组成

【教学难点】神经冲动的传到，第二信使

【教学方法】1、讲授法；2、讨论法

【课时】 4 课时

1. 人体协调内部的生物信息过程主要涉及哪两大系统?

人体协调内部的生物信息主要涉及两大系统:

神经系统: 协调内、外.

内分泌系统: 主要协调外部.

哺乳动物和其它较为低等的动物亦有这两个系统.

2. 神经元细胞有何结构特征?

神经元的细胞结构很特别, 它由以下几部分组成:

(1) 细胞体: 含有细胞核的膨大部分, 还含有高尔基体、线粒体、尼氏体等. 细胞体的表面膜有接受刺激功能.

(2) 树突: 短分支的突起. 树突的功能是接受刺激, 传入刺激.

(3) 轴突: 每个神经元, 一般只有一条轴突. 轴突可以伸得很长. 所以, 人的神经元可长达 1m. 鲸的神经元可达 10m. 轴突外面常包着充满磷脂的髓鞘. 轴突的主要功能是传出神经冲动.

(4) 突触: 轴突的末梢有若干分支, 每个分支的末端膨大形成小球状, 这是神经元传出神经冲动的终端; 通常, 在小球后面, 紧紧靠着另一个神经元的树突或细胞体. 或紧紧靠着一个效应细胞 (例如肌肉细胞或腺细胞) 的细胞膜.

3. 什么是突触? 对电突触和化学突触进行比较.

突触: 神经元的轴突末端与另一神经元的接受表面共同形成的结构, 大多是树突.

电突触: 仍以引起后面的细胞产生动作电位方式, 使神经冲动传播下去, 这种情况下的突触称为电突触. 电突触的前后两层细胞膜之间间隙甚小, 不足 2nm. 可以逆向传递.

化学突触: 神经元在突触处释放化学物质, 称为神经递质. 突触后细胞的细胞膜上有特殊受体, 与神经递质特异结合而使神经冲动的信号传播下去. 这种情况下的突触称为化学突触. 化学突触间隙约为 20nm. 不能逆向传递.

4. 什么是神经递质?

迄今已发现的神经递质已有十几种, 大多数是一些小分子. 还发现一些小肽类物质, 作用于神经细胞. 调节神经细胞对神经递质的感受性, 称为神经调节物. 神经递质由突触前细胞释放, 通过受体作用于突触后细胞, 引起突触后细胞的反应.

5. 什么叫动作电位和静息电位?

静息电位: 神经元在静息状态中, 即未接受刺激, 未发生神经冲动时, 细胞膜内积聚负电荷, 细胞膜外积聚正电荷, 膜内外存在着 -70mV 的电位差.

造成静息电位的原因很多, 其中一个主要原因是细胞膜上存在 Na+, K+ - ATP 泵. 这是一个具有 ATP 水解酶活性的蛋白质. 每水解一个 ATP 分子, 可将 3 个 Na+ 泵向膜外, 同时将 2 个 K+ 泵向膜内. 动作电位: 当神经细胞受到刺激时, 细胞膜的透性急剧变化, 大量正离子 (主要是 Na+) 由膜外流向膜内, 使膜两侧电位由 -70mV 一下子跳到 +35mV, 这就是动作电位. 动作电位的产生, 意味神经冲动的产生.

6. 动作电位的产生和传播特点是什么?

动作电位的产生和传播具有以下特点:

“全或无”: 刺激强度不够, 不产生动作电位, 刺激达到或超过有效强度 (阀值), 动作电位恒定为 -35mV.

快速产生与传播: 动作电位的产生很快, 大约仅需 1ms 时间. 动作电位一经产生, 很快从刺激点向两侧传播, 传播速度可达 100m/s.

不应期: 产生动作电位需 1ms, 再加上恢复到原来静息电位状态需 3-5ms, 所以在一个刺激作用后, 直至恢复到静息电位状态, 共需 4-6ms, 这段时间内, 神经细胞对新的刺激无反应, 称为不应期.

7. 细胞如何接受固醇类激素的信号?

脂溶性激素包括性激素 (固醇类), 肾上腺皮质激素, 甲状腺素.

固醇类激素的受体在细胞质或细胞核内. 固醇类激素直接进入细胞, 和受体结合. 受体活化后, 能结合到 DNA 的特定位置, 调节基因表达. 固醇类激素的受体又被称为转录调节因子.

8. 细胞如何接受水溶类激素的信号?

水溶性激素包括胰岛素 (肽类)、肾上腺素 (氨基酸衍生物).

肾上腺素与位于细胞膜上的受体相结合. 活化后的受体推动腺苷酸环化酶的活化, 在该酶的催化下, 产生出环状腺苷酸 cAMP. cAMP 再推动后面许多反应, 使细胞出现总效应, 最后使血糖上升.

9. 什么是第二信使? 例举两种第二信使.

第二信使: (1) 在激素作用下, 胞内最早反应出浓度变化; (2) 能够推动后续反应; (3) 浓度一旦升高, 能很快恢复, 准备应后一个刺激.

第二信使举例: cAMP, cAGP, Ca2+ 等.

10. cAMP 的中文名字及生理功能.

中文名字为环腺苷酸.

功能是在细胞膜内传递信息. 通常, 当细胞膜上的受体接受细胞外信号分子作用后, 首先推动细胞内产生 cAMP, 再由 cAMP 推动下信号传递反应, 还有使激素效应放大的作用, 所以 cAMP 又被称为第二信使或胞内信使.

11. 什么是转录因子?

细胞信号因子, 即某种蛋白质定在磷酸化之后变得活化起来, 可以与 DNA 结合, 调节基因转录, 或者是一个酶在磷酸化之后活性大增改变细胞乃至整体状态.