Структура нейрона основные компоненты и их функции (4 видео)

Нейрон – основная структурная и функциональная единица нервной системы. Он отвечает за передачу информации и обработку сигналов между мозгом, спинным мозгом и другими частями тела. Каждый нейрон имеет сложную внутреннюю структуру, состоящую из нескольких компонентов, которые обеспечивают его работу.

Дендриты – один из основных компонентов нейрона. Они представляют собой короткие и ветвящиеся отростки, которые служат для приема входящих сигналов от других нейронов. Дендриты обладают специальными структурами – дендритными шипиками, которые увеличивают поверхность приема сигналов, что позволяет нейрону эффективно обрабатывать информацию.

Сома (тело нейрона) – большая часть нейрона, в которой содержится ядро и органеллы, необходимые для выработки энергии и синтеза молекул, необходимых для нормальной функции нейрона. Сома также является местом сбора и интеграции сигналов, поступающих от дендритов и передаваемых другим нейронам через аксон.

Аксон – один из важнейших компонентов нейрона, отвечающий за передачу сигналов от нейрона к нейрону. Аксон представляет собой длинный и узкий отросток, который завершается в виде контактов, называемых синапсами, через которые происходит передача сигналов на другой нейрон или на мышцы и железы организма. Аксон обычно изолирован и покрыт миелиновой оболочкой, что позволяет ускорить передачу сигналов и защитить нервные волокна.

В целом, структура нейрона состоит из множества компонентов, каждый из которых играет важную роль в передаче и обработке информации. Понимание функций этих компонентов помогает лучше понять, как нервная система функционирует и взаимодействует с другими системами организма.

Содержание

Сома нейрона
Митохондрии
Рибосомы
Ядро
Дендриты
Синапсы
Процесс передачи информации
Аксон нейрона
Окончания аксона
🎦 Видео

Видео:Нейрон: строение, функции, виды. СинапсыСкачать

Сома нейрона

В ядре сомы находится генетический материал, включая ДНК, которая содержит гены, ответственные за синтез белков и других молекул, необходимых для нормального функционирования нейрона. Отсюда происходят инструкции для сборки и транспортировки белков в другие части клетки. Кроме того, ядро играет роль в регуляции генной экспрессии, т.е. контролирует, какие гены активируются и отключаются в определенное время.

Сома также содержит множество органелл, таких как митохондрии, которые обеспечивают энергию для работы нейрона, и эндоплазматическую сеть, которая выполняет функцию синтеза и модификации белков. В соме нейрона также находятся рибосомы, которые выполняют задачу синтеза белков, и Гольджи-аппарат, который участвует в обработке и упаковке белков для их транспортировки в другие части нейрона или на поверхность клетки.

Окружая ядро и органеллы, сома содержит цитоплазму, которая служит средой для реакций и передвижения различных молекул, включая нейромедиаторы, по клетке. Все эти компоненты взаимодействуют и работают вместе, чтобы обеспечить нормальное функционирование нейрона и выполнение его специфических функций, таких как передача электрических импульсов и обработка информации.

Митохондрии

Внутренняя мембрана митохондрий содержит богатое количество белковых комплексов, необходимых для процесса дыхания и синтеза АТФ — основной энергетической валюты клетки. Внешняя мембрана служит для отделения митохондрий от цитоплазмы и участвует в обмене веществ с остальной частью клетки.

Внутри митохондрий находится жидкость, называемая матрикс, которая содержит ферменты, необходимые для метаболизма. Также здесь происходит кристаллизация кальция и образование рибосом, ответственных за синтез белков в митохондриях.

Митохондрии играют ключевую роль в обеспечении энергией нервных клеток, поскольку именно здесь происходит окисление питательных веществ и синтез АТФ. Благодаря наличию митохондрий нейроны способны выполнять сложные функции, связанные с передачей нервных импульсов и поддержанием клеточного обмена веществ.

Повреждение митохондриальной функции может привести к серьезным патологическим состояниям, таким как невродегенеративные заболевания и энергодефицитные состояния, поэтому здоровье и функционирование митохондрий являются важными аспектами поддержания нормальной работы нервной системы.

Рибосомы

Основные компоненты рибосом включают:

Рибосомальная РНК (рРНК) — это тип РНК, который образует основу рибосомы и играет ключевую роль в синтезе белка. Рибосомы содержат несколько видов рРНК, каждая из которых выполняет свою уникальную функцию.
Рибосомальные белки — это белки, которые связываются с рРНК и помогают образовывать структуру рибосомы. Они также выполняют роль ферментов, участвующих в процессе синтеза белка.
Рибосомальные подъедины — это области рибосомы, которые содержат рибосомальные белки и рРНК. Эти подъедины образуют основной каркас рибосомы и обеспечивают ее структурную целостность.
Транспортные РНК (тРНК) — это молекулы РНК, которые связываются с аминокислотами и переносят их к рибосоме для синтеза белка. ТРНК обладает уникальной структурой, позволяющей ей связываться с конкретными аминокислотами.

Рибосомы являются ключевыми компонентами нейрона, так как они отвечают за синтез белка, который участвует в множестве биологических процессов, необходимых для работы нейрона.

Ядро

Главная функция ядра заключается в контроле и регуляции всех процессов внутри нейрона. Оно содержит гены, которые определяют форму и функцию клетки, а также осуществляют синтез белков, необходимых для нормального функционирования нейрона. Кроме того, ядро играет важную роль в передаче генетической информации при делении клетки.

Внутри ядра содержится хроматин — комплекс ДНК и белков, который образует хромосомы. Хроматин состоит из генов, которые содержат инструкции для создания различных белков, необходимых для работы клетки.

Функция	Описание
Контроль процессов внутри нейрона	Ядро контролирует и регулирует все процессы, происходящие внутри нейрона, обеспечивая его нормальное функционирование.
Синтез белков	Ядро содержит гены, которые контролируют синтез белков, необходимых для работы нейрона.
Передача генетической информации	Ядро играет важную роль в передаче генетической информации при делении клетки.

Видео:Строение нейрона - meduniver.comСкачать

Дендриты

Дендриты – это короткие и ветвящиеся отростки, которые выходят из тела нейрона и служат для приема электрических и химических сигналов от других нейронов.

Структура дендритов обеспечивает большую поверхность для контакта с другими нейронами. Отростки образуют сложную сеть, которая позволяет нейрону взаимодействовать с большим количеством других нейронов.

Каждый дендрит имеет специальные структуры, называемые дендритными шипиками или спинами. Они служат для увеличения поверхности и обеспечивают место контакта с аксонами других нейронов.

Дендриты играют ключевую роль в передаче информации в нейронных сетях. Они принимают входящие сигналы, преобразуют их в электрические импульсы и передают их к телу нейрона для дальнейшей обработки.

Уникальная структура и функции дендритов делают их неотъемлемой частью нейрона и важными компонентами нервной системы.

Синапсы

Синапсы играют ключевую роль в передаче информации между нейронами в нервной системе. Синапсы представляют собой места контакта между аксоном одного нейрона и дендритами или сомой другого нейрона. Каждый нейрон может иметь множество синапсов, которые позволяют эффективно передавать сигналы от одного нейрона к другому.

Функция синапсов заключается в передаче электрического или химического сигнала от пресинаптической клетки (отправителя) к постсинаптической клетке (получателю). Сигнал передается через специальные молекулы, называемые нейромедиаторами, которые высвобождаются из пресинаптической клетки и связываются с рецепторами на постсинаптической клетке. Это вызывает изменения в потенциале мембраны и инициирует или подавляет активность постсинаптической клетки.

Синапсы могут быть разных типов:

— Химические синапсы осуществляют передачу сигнала посредством химических веществ, нейромедиаторов. Это наиболее распространенный тип синапсов в нервной системе.

— Электрические синапсы обеспечивают прямую электрическую связь между клетками. В этих синапсах электрический ток протекает непосредственно через соединяющий их канал.

— Гап-связи между клетками позволяют быстро исключать эктопические эффекты с пользой использования в позитивных случаях.

Процесс передачи информации

Внутри нейрона информация передается в виде электрических импульсов, называемых акционными потенциалами. Акционные потенциалы возникают в результате изменения электрического потенциала мембраны нейрона и являются основным способом передачи информации.

Процесс передачи информации начинается с возникновения акционного потенциала в аксоне нейрона. Электрический импульс сначала проходит через аксон, а затем поступает в нервный окончик. В нервном окончике информация преобразуется в химический сигнал в виде нейромедиаторов, которые выпускаются в щели между нервными клетками, называемой синапсом.

Процесс передачи информации через синапс осуществляется путем диффузии нейромедиаторов через синаптическую щель. Нейромедиаторы достигают постсинаптической мембраны и связываются с рецепторами на поверхности следующего нейрона. Это вызывает изменение электрического потенциала постсинаптической мембраны и, в случае достижения порогового уровня, возникновение нового акционного потенциала.

Таким образом, информация передается от одного нейрона к другому путем последовательного возникновения и распространения акционных потенциалов. Этот процесс обеспечивает передачу и обработку информации в нервной системе, позволяя осуществлять различные функции, включая восприятие, мышление, движение и многие другие.

Видео:Строение нейрона. Изучаем в 3DСкачать

Аксон нейрона

Аксоны имеют уникальные структуры и свойства, которые позволяют им эффективно передавать электрические импульсы. Они обычно покрыты миелиновой оболочкой, которая является слоистым материалом, состоящим из специальных клеток, называемых Шванн-клетками. Миелиновая оболочка функционирует как изолятор, ускоряя передачу импульсов и предотвращая их рассеивание.

Аксон может быть разветвленным или неразветвленным, в зависимости от его функции и связей с другими клетками. Разветвленные аксоны позволяют нейрону связываться с несколькими клетками одновременно и передавать импульсы в разные направления. Неразветвленные аксоны обычно предназначены для передачи импульсов на большие расстояния.

Компонент нейрона	Функция
Аксон	Предоставляет путь для передачи электрических импульсов от тела нейрона к другим клеткам
Тело нейрона	Содержит ядро и основные органеллы клетки, выполняющие ее основные функции
Дендриты	Собирают информацию от других клеток и передают ее к телу нейрона
Синапсы	Связывают аксон одного нейрона с дендритами или телом другого нейрона, позволяя им обмениваться информацией

Окончания аксона

На концах окончаний аксона находятся специализированные структуры, называемые синаптическими окончаниями или бутоны. Эти структуры содержат множество нейротрансмиттеров, которые выполняют ключевую роль в передаче сигнала между нейронами. Нейротрансмиттеры хранятся в мембране синаптических окончаний и высвобождаются в синаптическую щель, когда происходит активация окончаний аксона.

Окончания аксона окружены неклеточной матрицей, известной как экстраперинауральная матрица. Эта матрица помогает защитить окончания аксона и создать оптимальные условия для передачи сигнала. Она также может содержать факторы роста, которые способствуют регуляции роста и связывания окончаний аксона с другими клетками.

Окончания аксона могут быть связаны с множеством других нейронов и формировать сложные сети связей. Когда активация окончаний аксона достигает синаптического контакта с другим нейроном, происходит передача электрического сигнала через синаптическую щель и активация целевого нейрона или клетки.

Окончания аксона являются ключевыми компонентами нейрона, которые позволяют передавать информацию в виде электрических импульсов. Их структура и функция позволяют нейронам обмениваться сигналами и образовывать сложные нейронные сети, необходимые для функционирования центральной нервной системы.