Bài giảng Hóa sinh thần kinh - Nguyễn Thị Thanh Hải

HÓA SINH THẦN KINH
Nguyễn ThịThanh Hải
BM Hóa Sinh, ĐH YHN
MỤC TIÊU
Sinh viên cần trình bày được:
 Thành phần cấu tạo đặc biệt và chuyển
hóa cơ bản trong tổ chức thần kinh
 Dẫn truyền xung động thần kinh trên
sợi trục và sinap
 Các chất dẫn truyền thần kinh: cấu tạo, 
phân loại, chức năng, chuyển hóa
Mở đầu
 Mô thần kinh là mô phức tạp nhất về sự
liên quan giữa cấu trúc và chức năng
 Mô thần kinh có khả năng tương tác với
các mô và cơ quan khác
 Có vai trò chủ đạo trong điều hòa mọi
chức năng của cơ thể
 Nghiên cứu mô thần kinh giúp giải thích
cơ chế, ứng dụng điều trị hiệu quả một
số bệnh
Phần 1:
Cấu tạo và chuyển hóa
trong tổ chức thần kinh
Giải phẫu thần kinh
Cấu tạo hóa học chung
 Thần kinh là mô có tính tổ chức cao bao
gồm:
- Tế bào thần kinh – neuron: 1011 – 1013 tế bào
- Tế bào thần kinh đệm: số lượng gấp 10 lần
neuron. Gồm 5 loại (tế bào sợi, tế bào hình
sao, tế bào đệm ít gai, vi tế bào TK đệm, tế
bào màng não thất)
- Các thành phần trung mô
Cấu tạo hóa học chung
Chất hữu cơ: 
• Protein: có tỷ lệ khác nhau ở chất xám và
chất trắng
- Chất xám tỷ lệ protid cao hơn lipid
- Chất trắng tỷ lệ lipid cao hơn protid
• Lipid: chứa nhiều acid béo chưa no mạch
dài như acid arachidonic
• Glucid: chứa ít glucid dự trữ
Nước và các chất vô cơ:
- Nước 78%, chất xám tỷ lệ nước nhiều hơn
chất trắng
- Các chất vô cơ: anion ít hơn cation → nồng
độ acid amin cao trong não bù trừ lượng
thiếu hụt anion
Cấu tạo hóa học chung
Các hợp chất đặc biệt
- Myelin: thành phần Nước 40%, chất khô 60%
(Protein 20 -30 %, lipid 70-80%)
Myelin là chất cách điện đặc biệt, cấu trúc của
màng não và tổ chức thần kinh ngoại biên, bao
phủ quanh sợi trục
- NGF (Nerve growth factors): Là một họ protein
gây nên sự phì đại, tăng chuyển hóa của tế bào
thần kinh, phát triển các quá trình cảm xúc
- Các nucleoprotein: liên quan đến trí nhớ,
chứa protein giàu phospho
- Các protein đặc biệt: Peptid trí nhớ
(scotophobin, amelitin, catabatmophobin)
- Gangliosid: Có nhiều ở chất xám, đặc biệt
màng sinap, tham gia dẫn truyền thần kinh.
Rối loạn chuyển hóa gangliosid di truyền –
bệnh Tay-Saeh – gây tăng nồng độ gangliosid
cao trong não
Các hợp chất đặc biệt
Chuyển hóa chất
trong tổ chức thần kinh
Chuyển hóa chất
trong tổ chức thần kinh
 Chuyển hóa chất trong tổ chức thần
kinh rất mạnh
 Não sử dung oxy cao gấp 20 lần cơ lúc
nghỉ ngơi, chiếm 20-35% lượng oxy
toàn cơ thể
 Thiếu oxy gây tổn thương trực tiếp và
quá trình chuyển hóa mô não, quá 6
phút gây tổn thương não không hồi
phục
 Chuyển hóa glucid trong não không ảnh
hưởng trực tiếp bởi insulin
 Glucose dự trữ trong não thấp, chủ yếu
được cung cấp trực tiếp từ máu.
 Khi đói thể cetonic thay thế 75% năng
lương cung cấp cho não
 Chu trình chuyển hóa hiếu khí hoạt động
tối đa cung cấp ATP cho tổng hợp các chất
dẫn truyền thần kinh, duy trì điện thế
Chuyển hóa glucid
Chuyển hóa acid amin và protein
- Chuyển hóa acid amin và protein đều xảy
ra với tốc độ quay vòng nhanh
- Acid amin vận chuyển tích cực qua hàng
rào máu não, chủ yếu aspartat, glutamate
và các sản phẩm chuyển hóa của chúng
- Một số chuyển hóa acid amin riêng biệt chỉ
có ở mô thần kinh
- Chuyển hóa protein liên quan đến trí nhớ,
nhận thức
 Lipid đổi mới với tốc độ rất chậm ở não
trưởng thành, khoảng 20% trong 1 tuần
(ở gan là 50% trong 24h)
 Chuyển hóa acid nucleic: tương tự như
các tổ chức khác
Chuyển hóa lipid và acid nucleic
Phần 2: 
Sự truyền xung thần kinh
Sự dẫn truyền xung thần kinh
Gồm 2 kiểu tín hiệu:
 Tín hiệu điện: dẫn truyền tín hiệu trong
neuron, hoặc neuron – neuron
 Tín hiệu hóa học: dẫn truyền tín hiệu
nối các neuron với nhau và với các tổ
chức khác
Điện thế màng
-70mV
Bơm Na+ - K+ ATPase
Sự tạo xung động thần kinh
Sự tạo xung động thần kinh
Dẫn truyền trên sợi trục có myelin
Cấu tạo synap
Phân loại synap
 Synap điện: cho phép tín hiệu truyền
nhanh từ tế bào – tế bào
 Synap hóa học: chất dẫn truyền tác dụng
theo 2 cơ chế
- Gắn trực tiếp vào kênh ion
- Gắn vào receptor, giải phóng chất truyền
tin thứ 2 để tác động lên kênh ion
Dẫn truyền xung động thần kinh
qua sinap
receptor
Chất trung gian dẫn truyền
Kênh Canxi
Túi synap
Synapsin I
Khe
synap
Axon
bao myelin
Kết thúc tín hiệu ở synap
Sau khi tín hiệu đã được truyền qua 
synap gây khử cực màng hậu synap, chất
dẫn truyền thần kinh ngay lập tức bị mất
tác dụng nhờ 3 cách:
 Chuyển hóa
 Tái hấp thu
 Khuếch tán
Phần 3:
Các chất trung gian hóa học
trong tổ chức thần kinh
Tiêu chuẩn
chất dẫn truyền thần kinh (6)
 Được tìm thấy ở đầu tận cùng sợi trục
neuron
 Ở neuron có các enzym tổng hợp chất này
 Khi có kích thích trong điều kiện sinh lý làm
giải phóng được chúng
 Có cơ chế kết thúc nhanh chóng tác dụng
của chúng ở synap
 Tác động trực tiếp lên đầu sợi hậu synap
 Yếu tố nào làm thay đổi chuyển hóa chất đó
thì cũng làm ảnh hưởng đến dẫn truyền
thần kinh
Phân loại chất dẫn truyền thần kinh
 Theo tác dụng:
- Kích thích: Ach, dopamin, chất P
- Ức chế: GABA, taurin, glycin
 Theo trọng lượng phân tử:
- Trọng lượng phân tử nhỏ: Ach, histamin
- Trọng lượng phân tử lớn (các peptid thần
kinh): chất P, các endorphin, các
enkephalin, somatostatin, angiotensin I và II
Các chất dẫn truyền thần kinh
phân tử nhỏ
 Là những chất có tác dụng nhanh
 Dẫn truyền phần lớn tín hiệu trong hệ
thần kinh
Acetyl cholin
 Cấu tạo: là este của acid acetic và
cholin
Tác dụng: trung gian dẫn truyền hệ
thần kinh vận động, phó giao cảm, 
trước hạch giao cảm
Tổng hợp acetyl cholin
Thoái hóa acetyl cholin
Cơ chế hoạt động của acetyl cholin
Catecholamin
- Bao gồm: adrenalin, noradrenalin,
dopamine và các sản phẩm của
chúng
- Tác dụng: dẫn truyền sau hạch giao
cảm. Ngoài ra còn có tác dụng điều
hòa tâm trạng hình thành cảm xúc
- Tổng hợp từ acid amin phenyl
alanin và tyrosin
Thoái hóa catecholamin
Serotonin
Tổng hợp từ tryptophan
Tác dụng: nồng độ thấp làm kích
thích hạch thần kinh, nồng độ cao
làm giảm hoạt tính của
cholinesterase
Tổng hợp serotonin
Thoái hóa serotonin
 Tác dụng ngược với serotonin
 Tổng hợp từ histidin
 Bất hoạt bởi quá trình khử amin oxy hóa
Tổng hợp histamin
GABA – g-amino butiric acid
 GABA là chất ức chế dẫn truyền thần kinh
 Có vai trò quan trọng trong chuyển hóa
năng lượng khi thiếu oxy
 Tổng hợp từ glutamat
Các chất dẫn truyền thần kinh
phân tử lớn
 Được tổng hợp ở thân neuron – peptid
thần kinh
 Mỗi neuron có thể tổng hợp được một
hoặc vài peptid thần kinh
 Vai trò: dẫn truyền cảm giác đói, khát, 
đau, buồn, vui
Chất dẫn truyền thần kinh phân tử
lớn
 Chất P: 11 acid amin, kích thích dẫn
truyền cảm giác đau
 Các endorphin: morphin nội sinh, ức
chế dẫn truyền cảm giác đau
 Các enkephalin: là các pentapeptid
(5aa), tác dụng giảm đau
 Somatostatin: 14aa, ức chế bài tiết GH
 Angiotensin I (10aa) và II (8aa)
Tổng kết
 Tổ chức thần kinh có cấu trúc và chuyển
hóa đặc biệt đảm bảo chức năng điều
khiển mọi hoạt động của cơ thể
 Truyền tín hiệu trong tổ chức thần kinh
nhờ tín hiệu điện và hóa học (synap)
 Các chất dẫn truyền thần kinh: kích thích
và ức chế