神经系统生化课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,神经系统,中枢神经系统,外周神经系统,（脑、脊髓）,（脑神经、脊神经、植物性神经和神经节）,神经系统中枢神经系统外周神经系统（脑、脊髓）（脑神经、脊神经,1,树突,胞体,轴突,髓鞘,神经末梢,神经元,基本功能单位,大脑皮质,高级神经中枢,(,突触,),树突胞体轴突髓鞘神经末梢神经元基本功能单位大脑皮质高级神经中,2,第一节 神经组织的化学组成,第一节 神经组织的化学组成,3,一、髓鞘的脂类组成,主要：,鞘磷脂,其次：,胆固醇,/,甘油磷脂,/,半乳糖苷脂,4,：,3,：,2,一、髓鞘的脂类组成主要：鞘磷脂,4,二 、髓鞘的蛋白质组成,主要：,酸性蛋白,碱性蛋白（,18KD, 170AA, pI=10.6 ),复合物,碱性蛋白,三磷酸肌醇,+,抗体,肢端麻痹症,（脱髓鞘病动物模型）,二 、髓鞘的蛋白质组成主要：复合物 碱性蛋白三磷酸肌醇+抗体,5,第二节 神经组织的物质代谢,第二节 神经组织的物质代谢,6,一、能量与糖代谢,特点：,能量,代谢率高,耗氧量大，对缺氧敏感,正常：葡萄糖为主要能源,异常：可利用酮体,主要途径：有氧氧化,己糖激酶：低,Km;,高,Vmax,主要调节酶：磷酸果糖激酶,一、能量与糖代谢 特点：,7,单胺类： 多巴胺、去甲肾上腺素、,(五） 兴奋性氨基酸,缺乏氨基甲酰磷酸合成酶II,酪氨酸( Tyr ),一、髓鞘的脂类组成,-酮戊二酸,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),神经肽类： 阿片肽类,A: R=CH3 , -OH,（一） 胆碱能递质与重症肌无力,发病机制：自身免疫系统疾病,DA与Ach失平衡,第一节 神经组织的化学组成,胆固醇,单胺类： 多巴胺、去甲肾上腺素、,神经症状: 智力障碍,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),P物质等,组胺,三、神经递质与神经系统疾病,二、 脂代谢和核酸代谢,（一）脂代谢,神经鞘磷脂,胆固醇,脑苷脂,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰胆碱,磷脂酰肌醇,慢,快,单胺类： 多巴胺、去甲肾上腺素、二、 脂代谢和核酸代谢,8,（二） 核酸代谢,特点,:,mRNA,高,缺乏氨基甲酰磷酸合成酶,II,尿苷,UMP,TMP,CMP,ATP,ADP,（二） 核酸代谢尿苷UMPTMPCMPA,9,三、氨基酸代谢,特点：,有较多游离氨基酸,包括：,Glu,、,Asp,、,-,氨基丁酸,Gln,、牛磺酸等,三、氨基酸代谢 特点：,10,四、脑物质代谢性疾病,（一）脱支酶缺乏症,低血糖性癫痫发作,（二）,3-,磷酸甘油酸激酶缺乏症,溶血性贫血和神经症状,四、脑物质代谢性疾病（一）脱支酶缺乏症低血糖性癫痫发作（二）,11,（三） 鞘脂累积病,鞘磷脂沉积症,先天性缺乏鞘磷脂酶,进行性痴呆、耳聋、惊厥发作,（三） 鞘脂累积病进行性痴呆、耳聋、惊厥发作,12,（四）氨基酸代谢病,病因,:,先天性酶缺陷,氨基酸转运障碍,神经症状,:,智力障碍,惊厥发作,共济失调等,如,:,苯丙酮酸尿症,（四）氨基酸代谢病,13,苯丙氨酸,酪氨酸,苯丙氨酸羟化酶,转氨酶,苯丙酮酸,苯乙酸,苯乳酸,苯丙酮酸尿症,神经损伤,脑组织,生化机制：,智力障碍、惊厥等,苯丙氨酸酪氨酸苯丙氨酸羟化酶转氨酶苯丙酮酸 苯丙酮酸尿症 神,14,（五）遗传性核酸代谢病,病因,:,先天性酶缺陷,如：痛风症,（自毁容貌综合症）,原发性病因：,先天性缺乏,:,次黄嘌呤,-,鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,(HGPRT),（五）遗传性核酸代谢病（自毁容貌综合症） 原发性病因,15,第三节 神经递质及其受体,第三节 神经递质及其受体,16,一、神经递质概述,一、神经递质概述,17,受体,神经递质,突触后膜,突触前膜,突触后膜,神经末梢,突触,受体,受体神经递质突触后膜突触前膜突触后膜神经末梢突触受体,18,多巴胺,（Parkinsons disease, PD),色氨酸( Trp ),神经症状: 智力障碍,NA: R=H, -OH,A: R=CH3 , -OH,发病机制：自身免疫系统疾病,胆碱,(四）EAA递质与缺血性脑损伤,NA: R=H, -OH,-氨基丁酸（GABA）,1.,（一） 胆碱能递质与重症肌无力,（二） 核酸代谢,(四） 组胺 (histamine, HA),（Parkinsons disease, PD),主要调节酶：磷酸果糖激酶,NA: R=H, -OH,(四）EAA递质与缺血性脑损伤,H H R,（一） 神经递质的特点,1.,存在于神经末梢,2.,受刺激时自突触前膜释放，作用于突触后膜受体,3.,外源给予可出现相同生物效应,4.,药物可阻断效应,5.,存在有効灭活机制,多巴胺 （一） 神经递质的特点,19,1.,胆碱类： 乙酰胆碱,2.,单胺类： 多巴胺、去甲肾上腺素、,肾上腺素、,5-,羟色胺、,组胺,3.,氨基酸类：兴奋性（,Glu; Asp),抑制性（,-,氨基丁酸,; Gly),4.,神经肽类： 阿片肽类,P,物质等,（二）神经递质的分类,1. 胆碱类： 乙酰胆碱（二）神经递质的分类,20,二、神经递质的代谢,二、神经递质的代谢,21,（一） 乙酰胆碱,(Acetylcholine, Ach),1.,生物合成,原料：,胆碱,乙酰,CoA,卵磷脂,水解,重新摄取,葡萄糖,氧化,脂肪酸,-,氧化,（一） 乙酰胆碱 (Acetylcholine, Ach)卵,22,胆碱,乙酰胆碱,胆碱乙酰,转移酶,乙酰,CoA,CoA,过程：,胆碱 乙酰胆碱 胆碱乙酰乙酰CoA CoA 过程：,23,三种方式,酶解失活,重新摄取,2.,灭活,扩散失活,三种方式酶解失活重新摄取2. 灭活扩散失活,24,乙酰胆碱,胆碱,乙酸,乙酰胆碱酯酶,+,（,AchE ),有机磷农药,AchE OH,AchE,有机磷酰基,解磷定,乙酰胆碱胆碱乙酸乙酰胆碱酯酶+（AchE )有机磷农药Ach,25,两类,烟碱（,nicotine),受体,(N,型,),毒蕈碱,(muscarine),受体,(M,型,),3.,受体,（与,G-,蛋白偶联受体）,（化学配体门控离子通道受体）,两类烟碱（nicotine) 受体(N 型)毒蕈碱(musc,26,(,二）儿茶酚胺类,(catecholamine, CA),三种,去甲肾上腺素,（,norepinephrine,NE ),(noradrenaline, NA),多巴胺,(dopamine, DA),肾上腺素,（,epinephrine, E),(adrenaline, A),(二）儿茶酚胺类 (catecholamine, CA)三种,27,A:,R,=CH,3,-OH,DA:,R,=H,NA:,R,=H,-OH,HO,HO,H H H,C C N,H H,R,儿茶酚胺,A: R=CH3 , -OHDA: R=HNA:,28,次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (HGPRT),(5-hydroxytryptamine, 5-HT),磷脂酰乙醇胺,（一） 乙酰胆碱 (Acetylcholine, Ach),(二）儿茶酚胺类 (catecholamine, CA),震颤、肌强直、动作减少,有较多游离氨基酸,存在有効灭活机制,(二）儿茶酚胺类 (catecholamine, CA),(五） 兴奋性氨基酸,主要途径：有氧氧化,烟碱（nicotine) 受体(N 型),胆碱类： 乙酰胆碱,第一节 神经组织的化学组成,有较多游离氨基酸,H H H,存在有効灭活机制,神经肽类： 阿片肽类,神经症状: 智力障碍,酪氨酸( Tyr ),简述 PD 的病因和脑缺血时EAA的毒性作用。,（五）遗传性核酸代谢病,脑苷脂,单胺氧化酶 (MAO),发病机制：自身免疫系统疾病,（二） 3-磷酸甘油酸激酶缺乏症,A: R=CH3 , -OH,神经症状: 智力障碍,（一）脂代谢,耗氧量大，对缺氧敏感,酪氨酸( Tyr ),主要调节酶：磷酸果糖激酶,（Parkinsons disease, PD),DA与Ach失平衡,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),主要调节酶：磷酸果糖激酶,黑质、纹状体、杏仁核内GABA,NA: R=H, -OH,产生乙酰胆碱受体的抗体,神经肽类： 阿片肽类,发病机制：自身免疫系统疾病,多巴胺,1.,生物合成,原料：,酪氨酸,( Tyr ),限速酶：,酪氨酸羟化酶,（,tyrosine hydroxylase, TH,）,次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (HGPRT)（五）遗传性核,29,过程：,TH,Tyr,多巴,DA,NA,A,脱羧酶,羟化酶,转甲基酶,胞液,囊泡,胞液,BH,4,O,2,H,2,O,CO,2,O,2,SAM,（四氢生物蝶呤）,（,S-,腺苷蛋氨酸）,过程：TH Tyr 多巴 DA NA,30,两种方式,酶解失活,重新摄取,2.,灭活,单胺氧化酶,(MAO),儿茶酚氧位甲基转移酶,两种方式酶解失活重新摄取2. 灭活单胺氧化酶 (MAO),31,NA,与,A,-,受体,-,受体,3.,受体,1,2,3,1,2,3,DA,D,1,受体,D,2,受体,NA与A -受体-受体3. 受体1231 2,32,(,三）,5-,羟色胺,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),血清紧张素（,serotonin),1.,生物合成,原料：,色氨酸,( Trp ),限速酶：,色氨酸羟化酶,（,tryptophane hydroxylase, TPH,）,(三） 5-羟色胺,33,过程：,TPH,Trp,5-,羟色氨酸（,5-HTP,）,脱羧酶,5-HT,CO,2,过程：TPH Trp 5-羟色氨酸（5-HTP）,34,两种方式,酶解失活,重新摄取,2.,灭活,两种方式酶解失活重新摄取2. 灭活,35,5-HT,MAO,5-,羟吲哚乙醛,5-,羟吲哚乙酸,（,5-HIAA),醛脱氢酶,酶解失活：,5-HTMAO5-羟吲哚乙醛5-羟吲哚乙酸醛脱氢酶酶解失活：,36,三种,5-HT,1,5-HT,1C,3.,受体,5-HT,1D,5-HT,2,5-HT,3,5-HT,1A,5-HT,1B,三种 5-HT15-HT1C3. 受体5-HT1D5-HT2,37,(,四） 组胺,(histamine, HA),1.,生物合成,原料：组氨酸,( His ),(四） 组胺 (histamine, HA)1. 生物合,38,His,HA,组氨酸脱羧酶,小,血管扩张物质,促胃蛋白酶与胃酸的分泌,过敏时释放,CO,2,过程,:,HisHA 组氨酸脱羧酶 小血管扩张物质CO2 过程:,39,2.,灭活,酶解失活,HA,甲基转移酶,3-,甲基咪唑乙酸,MAO,3-,甲基组织胺,SAM,2. 灭活 酶解失活 HA甲基转移酶3-甲基咪唑乙,40,三种,H,1,3.,受体,H,2,H,3,三种 H13. 受体 H2 H3,41,(,五） 兴奋性氨基酸,(excitatory amino acids, EAA),1.,生物合成,原料：,-,酮戊二,酸,草酰乙酸,Glu,Asp,(五） 兴奋性氨基酸 1. 生物合成GluA,42,-,酮戊二酸,-,酮酸,氨基酸,Glu,草酰乙酸,-,酮酸,氨基酸,Asp,转氨酶,转氨酶,过程：,-酮戊二酸 -酮酸氨基酸Glu草酰乙酸 -酮酸氨,43,去甲肾上腺素,主要调节酶：磷酸果糖激酶,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),神经症状: 智力障碍,5-羟色氨酸（5-HTP）,抑制性（ -氨基丁酸; Gly),（四）氨基酸代谢病,(五） 兴奋性氨基酸,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),包括：Glu、Asp、 -氨基丁酸Gln、牛磺酸等,主要调节酶：磷酸果糖激酶,（化学配体门控离子通道受体）,（Parkinsons disease, PD),（tryptophane hydroxylase, TPH）,黑质、纹状体、杏仁核内GABA,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),（tyrosine hydroxylase, TH）,P物质等,碱性蛋白（18KD, 170AA, pI=10.,毒蕈碱(muscarine) 受体(M 型),(二）儿茶酚胺类 (catecholamine, CA),H H H,3.,受体,2.,灭活,重新摄取,五种,NMDA,AMPA,KA,L-AP4,ACPD,(,亲代谢型）,去甲肾上腺素3. 受体2. 灭活 重新摄取五种,44,Ca,2+,细胞膜,膜外,膜内,NMDA,受体,Glu,Gly,Glu ,Gly:,协同激动剂,Ca,2+,Ca2+细胞膜膜外膜内NMDA受体 Glu GlyGlu ,45,(,六）抑制性氨基酸,(inhibitory amino acids),1.,生物合成,原料：,Glu,Ser,Glu,GABA,Glu,脱羧酶,Ser,Gly,羟甲基转移酶,CO,2,-,氨基丁酸（,GABA,）,Gly,过程：,(六）抑制性氨基酸 (inhibitory amino ac,46,两种,GABA,A,3.,受体,GABA,B,2.,灭活,重新摄取,两种 GABAA3. 受体 GABAB2. 灭活 ,47,三、神经递质与神经系统疾病,三、神经递质与神经系统疾病,48,受体,肌肉收缩无力,发病机制：,自身免疫系统疾病,产生乙酰胆碱受体的抗体,（一） 胆碱能递质与重症肌无力,结合,受体功能,外周神经肌肉接头处胆碱能递质系统病变,受体 肌肉收缩无力 发病机制：自身免疫系统疾病 产生乙酰胆,49,（二） 多巴胺递质与帕金森氏病,（,Parkinsons disease, PD),中枢神经锥体外系器质性病变,震颤、肌强直、动作减少,DA,与,Ach,失平衡,纹状体,DA,黑质,DA,能神经元,退行性病变,病理学特征：,（二） 多巴胺递质与帕金森氏病 震颤、肌强直、动作减少,50,（三）,GABA,递质与癫痫（,epilepsy),特征,:,惊厥发作,黑质,、纹状体、杏仁核内,GABA,EAA,发病机制：,惊厥发作,（三）GABA递质与癫痫（epilepsy)黑质、纹状体、杏,51,(,四）,EAA,递质与缺血性脑损伤,EAA,毒性作用,Ca,2+,内流,激活,NMDAR,EAA,脑缺血,Ca,2+,超载,神经损伤,(四）EAA递质与缺血性脑损伤Ca2+内流激活NMDAREA,52,复习题,1.,神经组织物质代谢有哪些特点？,2.,苯丙酮酸尿症发病的生化机制是什么？,3.,试述,Ach,、,CA,、兴奋性与抑制性氨基酸 递质的合成过程、主要灭活方式和受体类型。,4.,简述,PD,的病因和脑缺血时,EAA,的毒性作用。,复习题 1. 神经组织物质代谢有哪些特点？,53,第三节 神经递质及其受体,第三节 神经递质及其受体,54,一、神经递质概述,一、神经递质概述,55,A:,R,=CH,3,-OH,DA:,R,=H,NA:,R,=H,-OH,HO,HO,H H H,C C N,H H,R,儿茶酚胺,A: R=CH3 , -OHDA: R=HNA:,56,1.,生物合成,原料：,酪氨酸,( Tyr ),限速酶：,酪氨酸羟化酶,（,tyrosine hydroxylase, TH,）,1. 生物合成,57,NA,与,A,-,受体,-,受体,3.,受体,1,2,3,1,2,3,DA,D,1,受体,D,2,受体,NA与A -受体-受体3. 受体1231 2,58,三、神经递质与神经系统疾病,三、神经递质与神经系统疾病,59,（三）,GABA,递质与癫痫（,epilepsy),特征,:,惊厥发作,黑质,、纹状体、杏仁核内,GABA,EAA,发病机制：,惊厥发作,（三）GABA递质与癫痫（epilepsy)黑质、纹状体、杏,60,主要调节酶：磷酸果糖激酶,（一） 胆碱能递质与重症肌无力,主要调节酶：磷酸果糖激酶,（一） 胆碱能递质与重症肌无力,多巴胺,神经鞘磷脂,-酮戊二酸,黑质、纹状体、杏仁核内GABA,二 、髓鞘的蛋白质组成,色氨酸( Trp ),神经症状: 智力障碍,（一） 胆碱能递质与重症肌无力,(四） 组胺 (histamine, HA),(noradrenaline, NA),第三节 神经递质及其受体,(5-hydroxytryptamine, 5-HT),神经组织物质代谢有哪些特点？,（脑神经、脊神经、植物性神经和神经节）,第一节 神经组织的化学组成,主要调节酶：磷酸果糖激酶,复习题,1.,神经组织物质代谢有哪些特点？,2.,苯丙酮酸尿症发病的生化机制是什么？,3.,试述,Ach,、,CA,、兴奋性与抑制性氨基酸 递质的合成过程、主要灭活方式和受体类型。,4.,简述,PD,的病因和脑缺血时,EAA,的毒性作用。,主要调节酶：磷酸果糖激酶复习题 1. 神经组织物,61,