神經(jīng)系統(tǒng)生化課件

神經(jīng)系統(tǒng)生物化學(xué)

（BiochemistryintheNervousSystem)神經(jīng)系統(tǒng)生物化學(xué)

（Biochemistryin1本章主要內(nèi)容神經(jīng)組織的化學(xué)組成神經(jīng)組織的物質(zhì)代謝神經(jīng)遞質(zhì)與受體神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病本章主要內(nèi)容神經(jīng)組織的化學(xué)組成2神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)外周神經(jīng)系統(tǒng)（腦、脊髓）（腦神經(jīng)、脊神經(jīng)、植物性神經(jīng)和神經(jīng)節(jié)）神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)外周神經(jīng)系統(tǒng)（腦、脊髓）（腦神經(jīng)、脊神經(jīng)3樹突胞體軸突髓鞘神經(jīng)末梢神經(jīng)元基本功能單位大腦皮質(zhì)高級(jí)神經(jīng)中樞(突觸)樹突胞體軸突髓鞘神經(jīng)末梢神經(jīng)元基本功能單位大腦皮質(zhì)高級(jí)神經(jīng)中4第一節(jié)神經(jīng)組織的化學(xué)組成第一節(jié)神經(jīng)組織的化學(xué)組成5一、髓鞘的脂類組成主要：鞘磷脂其次：膽固醇/甘油磷脂/半乳糖苷脂4：3：2一、髓鞘的脂類組成主要：鞘磷脂6二、髓鞘的蛋白質(zhì)組成主要：

酸性蛋白

堿性蛋白（18KD,170AA,pI=10.6)復(fù)合物堿性蛋白三磷酸肌醇+抗體肢端麻痹癥（脫髓鞘病動(dòng)物模型）二、髓鞘的蛋白質(zhì)組成主要：復(fù)合物堿性蛋白三磷酸肌醇+抗體7第二節(jié)神經(jīng)組織的物質(zhì)代謝第二節(jié)神經(jīng)組織的物質(zhì)代謝8一、能量與糖代謝

特點(diǎn)：

能量代謝率高耗氧量大，對(duì)缺氧敏感正常：葡萄糖為主要能源

異常：可利用酮體主要途徑：有氧氧化

己糖激酶：低Km;高Vmax

主要調(diào)節(jié)酶：磷酸果糖激酶一、能量與糖代謝特點(diǎn)：9二、脂代謝和核酸代謝（一）脂代謝

神經(jīng)鞘磷脂膽固醇腦苷脂磷脂酰乙醇胺磷脂酰膽堿磷脂酰肌醇慢快二、脂代謝和核酸代謝（一）脂代謝慢快10（二）核酸代謝特點(diǎn):

mRNA高缺乏氨基甲酰磷酸合成酶II尿苷UMPTMPCMPATPADP（二）核酸代謝尿苷UMPTMPCMPA11三、氨基酸代謝

特點(diǎn)：

有較多游離氨基酸包括：Glu、Asp、-氨基丁酸Gln、?；撬岬热?、氨基酸代謝特點(diǎn)：12四、腦物質(zhì)代謝性疾?。ㄒ唬┟撝溉狈ΠY低血糖性癲癇發(fā)作（二）3-磷酸甘油酸激酶缺乏癥溶血性貧血和神經(jīng)癥狀四、腦物質(zhì)代謝性疾?。ㄒ唬┟撝溉狈ΠY低血糖性癲癇發(fā)作（二）13（三）鞘脂累積病

鞘磷脂沉積癥先天性缺乏鞘磷脂酶進(jìn)行性癡呆、耳聾、驚厥發(fā)作（三）鞘脂累積病進(jìn)行性癡呆、耳聾、驚厥發(fā)作14（四）氨基酸代謝病

病因:

先天性酶缺陷氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)障礙神經(jīng)癥狀:

智力障礙驚厥發(fā)作共濟(jì)失調(diào)等

如:苯丙酮酸尿癥（四）氨基酸代謝病15苯丙氨酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶轉(zhuǎn)氨酶苯丙酮酸苯乙酸苯乳酸苯丙酮酸尿癥神經(jīng)損傷腦組織生化機(jī)制：智力障礙、驚厥等苯丙氨酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶轉(zhuǎn)氨酶苯丙酮酸苯丙酮酸尿癥神16（五）遺傳性核酸代謝病

病因:

先天性酶缺陷如：痛風(fēng)癥

（自毀容貌綜合癥）原發(fā)性病因：先天性缺乏:次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)（五）遺傳性核酸代謝?。ㄗ詺菝簿C合癥）原發(fā)性病因17第三節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)及其受體第三節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)及其受體18一、神經(jīng)遞質(zhì)概述一、神經(jīng)遞質(zhì)概述19受體神經(jīng)遞質(zhì)突觸后膜突觸前膜突觸后膜神經(jīng)末梢突觸受體受體神經(jīng)遞質(zhì)突觸后膜突觸前膜突觸后膜神經(jīng)末梢突觸受體20

（一）神經(jīng)遞質(zhì)的特點(diǎn)1.存在于神經(jīng)末梢2.受刺激時(shí)自突觸前膜釋放，作用于突觸后膜受體3.外源給予可出現(xiàn)相同生物效應(yīng)4.藥物可阻斷效應(yīng)5.存在有効滅活機(jī)制（一）神經(jīng)遞質(zhì)的特點(diǎn)211.膽堿類：乙酰膽堿2.單胺類：多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素、5-羥色胺、組胺3.氨基酸類：興奮性（Glu;Asp)抑制性（-氨基丁酸;Gly)4.神經(jīng)肽類：阿片肽類P物質(zhì)等（二）神經(jīng)遞質(zhì)的分類1.膽堿類：乙酰膽堿（二）神經(jīng)遞質(zhì)的分類22二、神經(jīng)遞質(zhì)的代謝二、神經(jīng)遞質(zhì)的代謝23（一）乙酰膽堿

(Acetylcholine,Ach)1.生物合成原料：

膽堿

乙酰CoA卵磷脂水解重新攝取葡萄糖氧化脂肪酸-氧化（一）乙酰膽堿(Acetylcholine,Ach)卵24膽堿乙酰膽堿膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶乙酰CoA

CoA

過程：膽堿乙酰膽堿膽堿乙酰乙酰CoACoA過程：25三種方式酶解失活重新攝取2.滅活擴(kuò)散失活三種方式酶解失活重新攝取2.滅活擴(kuò)散失活26乙酰膽堿膽堿乙酸乙酰膽堿酯酶+（AchE)有機(jī)磷農(nóng)藥AchE—OHAchE—有機(jī)磷?；饬锥ㄒ阴Ｄ憠A膽堿乙酸乙酰膽堿酯酶+（AchE)有機(jī)磷農(nóng)藥Ach27兩類煙堿（nicotine)受體(N型)毒蕈堿(muscarine)受體(M型)3.受體（與G-蛋白偶聯(lián)受體）（化學(xué)配體門控離子通道受體）兩類煙堿（nicotine)受體(N型)毒蕈堿(musc28(二）兒茶酚胺類(catecholamine,CA)三種去甲腎上腺素（norepinephrine,NE)(noradrenaline,NA)多巴胺(dopamine,DA)腎上腺素（epinephrine,E)(adrenaline,A)(二）兒茶酚胺類(catecholamine,CA)三種29A:

R=CH3,

-OHDA:

R=HNA:

R=H,

-OH

HO—HO—HHH—C—C—NHHR

兒茶酚胺A:R=CH3,-OHDA:R=HNA:301.生物合成原料：酪氨酸(Tyr)限速酶：酪氨酸羥化酶（tyrosinehydroxylase,TH）1.生物合成31過程：THTyr多巴

DA

NA

A

脫羧酶羥化酶轉(zhuǎn)甲基酶胞液囊泡胞液BH4O2H2OCO2O2SAM（四氫生物蝶呤）（S-腺苷蛋氨酸）過程：THTyr多巴DANA32兩種方式酶解失活重新攝取2.滅活單胺氧化酶(MAO)兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶兩種方式酶解失活重新攝取2.滅活單胺氧化酶(MAO)33NA與A-受體-受體3.受體

1

2

3

1

2

3DAD1受體D2受體NA與A-受體-受體3.受體1231234(三）5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)

血清緊張素（serotonin)1.生物合成

原料：色氨酸(Trp)

限速酶：色氨酸羥化酶（tryptophanehydroxylase,TPH）(三）5-羥色胺35過程：TPHTrp

5-羥色氨酸（5-HTP）

脫羧酶

5-HT

CO2過程：TPHTrp5-羥色氨酸（5-HTP）36兩種方式酶解失活重新攝取2.滅活兩種方式酶解失活重新攝取2.滅活375-HTMAO5-羥吲哚乙醛5-羥吲哚乙酸（5-HIAA)醛脫氫酶酶解失活：5-HTMAO5-羥吲哚乙醛5-羥吲哚乙酸醛脫氫酶酶解失活：38三種5-HT15-HT1C3.受體5-HT1D5-HT25-HT35-HT1A5-HT1B三種5-HT15-HT1C3.受體5-HT1D5-HT239(四）組胺(histamine,HA)1.生物合成原料：組氨酸(His)(四）組胺(histamine,HA)1.生物合40HisHA組氨酸脫羧酶小血管擴(kuò)張物質(zhì)促胃蛋白酶與胃酸的分泌過敏時(shí)釋放↑CO2過程:HisHA組氨酸脫羧酶小血管擴(kuò)張物質(zhì)CO2過程:412.滅活———酶解失活HA甲基轉(zhuǎn)移酶3-甲基咪唑乙酸

MAO

3-甲基組織胺SAM2.滅活———酶解失活HA甲基轉(zhuǎn)移酶3-甲基咪唑乙42三種H13.受體H2H3三種H13.受體H2H343(五）興奮性氨基酸(excitatoryaminoacids,EAA)1.生物合成原料：-酮戊二酸草酰乙酸GluAsp(五）興奮性氨基酸1.生物合成GluA44-酮戊二酸-酮酸氨基酸Glu草酰乙酸-酮酸氨基酸Asp轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶

過程：-酮戊二酸-酮酸氨基酸Glu草酰乙酸-酮酸氨453.受體2.滅活———重新攝取五種NMDAAMPAKAL-AP4ACPD(親代謝型）3.受體2.滅活———重新攝取五種NMDAAM46Ca2+細(xì)胞膜膜外膜內(nèi)NMDA受體GluGlyGlu,Gly:協(xié)同激動(dòng)劑Ca2+Ca2+細(xì)胞膜膜外膜內(nèi)NMDA受體GluGlyGlu,47(六）抑制性氨基酸(inhibitoryaminoacids)1.生物合成原料：GluSer

GluGABA

Glu脫羧酶SerGly

羥甲基轉(zhuǎn)移酶CO2-氨基丁酸（GABA）Gly過程：(六）抑制性氨基酸(inhibitoryaminoac48兩種GABAA3.受體GABAB2.滅活———重新攝取兩種GABAA3.受體GABAB2.滅活——49三、神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病三、神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病50受體肌肉收縮無力發(fā)病機(jī)制：自身免疫系統(tǒng)疾病產(chǎn)生乙酰膽堿受體的抗體

（一）膽堿能遞質(zhì)與重癥肌無力結(jié)合受體功能

外周神經(jīng)肌肉接頭處膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng)病變受體肌肉收縮無力發(fā)病機(jī)制：自身免疫系統(tǒng)疾病產(chǎn)生乙酰膽51

（二）多巴胺遞質(zhì)與帕金森氏?。≒arkinson’sdisease,PD)中樞神經(jīng)錐體外系器質(zhì)性病變震顫、肌強(qiáng)直、動(dòng)作減少DA與Ach失平衡紋狀體DA黑質(zhì)DA能神經(jīng)元

退行性病變

病理學(xué)特征：（二）多巴胺遞質(zhì)與帕金森氏病震顫、肌強(qiáng)直、動(dòng)作減少52（三）GABA遞質(zhì)與癲癇（epilepsy)特征:驚厥發(fā)作黑質(zhì)、紋狀體、杏仁核內(nèi)GABAEAA

發(fā)病機(jī)制：驚厥發(fā)作（三）GABA遞質(zhì)與癲