1
人类大脑探秘
1.5.2 胞 体

胞 体

和所有的细胞胞体一样,神经元的胞体由细胞膜、细胞浆、细胞器和细胞核等组成。

细胞膜 神经元的胞体由质膜包裹而成。质膜的结构符合“脂质双层液态镶嵌模型”,即其基本的构成是双脂层。双层磷脂的外层是亲水性的基团,朝向细胞外的头部基团大都含有胆碱,而向细胞内的基团大都含有氨基酸。双层磷脂的中间是疏水性基团。脂质的熔点较低,在一般的室温下是液态,并且可以流动。一些实验证明了这种流动性。组成脂质的一般是磷脂。每个磷脂分子由磷酸和碱基组成亲水性基团。两条长的脂肪烃链处在双层质膜的中间,两两相对。按照热力学公式的计算,这样的脂质双层处于最稳定的状态。神经膜的构成使得水分子容易通过,而各种离子如K、Na等就不能自由地通过。

在脂质双层中镶嵌有蛋白质。这些蛋白质在膜中的位置有三种情况:一种是贯穿于膜内外两侧的蛋白质;另一种是蛋白质的一半露在膜的外面,而另一半则埋在膜中;还有一种是蛋白质全部埋在膜中。镶嵌在细胞膜中不同位置的蛋白质具有各种不同的生理功能,它们构成了离子通道、载体、受体和各种酶。

由于质膜是液态的,所以镶嵌在其中的蛋白质也具有流动性,好像是漂浮在海面上的冰山。在一些实验中,对膜上的蛋白质做荧光标记,然后在显微镜下观察,发现这些标记物不断地移动。蛋白质的这种流动性不是无序的、随机的,而是受到一定的生理调控。例如神经肌肉接头处的乙酰胆碱受体通常聚集在肌膜终板处,但是当切断支配该肌肉的神经后,乙酰胆碱受体就会漂浮在整个肌肉细胞的表面。

细胞膜上所含的糖类有寡糖和多糖。这些糖类和质膜的脂类或蛋白质相结合形成糖脂或糖蛋白。这些糖可能具有的一种功能是表示某种免疫信息和作为膜受体的可识别部分。

总之,神经元的细胞膜和其他细胞一样,即脂质双层作为膜的基本骨架,而镶嵌在其中的蛋白质和连接在其外表面的糖类分子一起完成许多重要的生理功能。

细胞器 细胞质(又称细胞浆)内含有许多细胞器,包括线粒体、高尔基体、溶酶体等,但较为特殊的是尼氏体和神经原纤维。尼氏体只存在于胞体和树突中,而在轴突和轴丘中没有观察到。在电镜下,尼氏体由粗面内质网和核糖核蛋白体所组成,是神经元内合成蛋白质的主要部位。

神经原纤维为成束排列的细束,由直径不等的神经微管和微丝组成。有的在胞体中交织成网,有的在轴突中和树突中彼此平行,密集成束。神经原纤维的功能可能是起细胞骨架的作用和协助轴浆运输物质。

细胞核 细胞核一般位于神经细胞的中央。每个神经细胞有一个核,核内含有由DNA和有关蛋白质组成的遗传物质。细胞核的大小与神经元的大小有关。细胞核核膜的组成和质膜的组成基本是一样的。在核膜上有许多孔洞,称为核孔。一方面在细胞核内转录成的信使mRNA等要离开核,转移到胞质,另一方面合成这些物质的原材料来自胞浆。所以核孔内有双路运输的穿梭。核内也有一些受体,协助类同醇类激素起到生理作用。核内的DNA有两种作用:一是可复制自身,进行细胞分裂;另一个作用是作为模板制造神经元所需要的各种不同的功能蛋白质。