昆虫生理学(神经系统).ppt

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1、第六章 昆虫的神经系统 Nervous System,董小林 Mobile：15872150205 QQ：78465837 ,概 述,昆虫通过神经系统（Nervous System）与外界环境取得联系。神经系统联系着体壁表面和体内各式各样的感觉器和反应器。昆虫的神经系统也是昆虫的信息通讯系统和重要的整体控制系统。,第一节 神经系统的基本结构,腹神经索型，外胚层发生。,一、神经元 neurone,神经纤维,又称神经细胞，是神经系统的基本单位。 神经元的结构：,侧支,1，神经元的构成,细胞体(soma),轴突(axon),树突(dendrites),端丛 (terminalarborization

2、s),2，类型, 根据形态分：,（1）根据形态神经元可分为三类：,单极神经元：细胞体上只有一个轴突的神经元 双极神经元：细胞体上除轴突外，还有一个端突的神经元 多极神经元：除轴突外，细胞体上还有多个树突,（2）根据功能神经元可分为四类,感觉神经元（sensory neuron) 运动神经元 (motor neuron) 联系神经元 (association neuron) 神经分泌细胞 (neuronsecretory cells),感觉神经元,双极或多极神经元 功能：接受外来刺激，传递给中央神经系统,运动神经元,单极神经元 功能：将中央神经系统发出的指令传递给反应器,联系神经元,单极神经元

3、功能：在感觉神经元与运动神经元之间起联络作用,神经分泌细胞,特化的神经元，单极 功能：分泌神经激素,二、神经节 ganglin,由大量神经元、胶细胞和非细胞组织形成的卵圆形或多角形构造。,神经节的构造,神经围鞘 （由胶细胞构成，起支持、保护、滋养作用，包含大量神经元）,神经髓 （轴突、树突、侧支、端丛等位于中央, 是信息整合中心）,神经围膜（由胶细胞分泌的非细胞组织，起支持、保护作用）,三、胶细胞,神经系统中除神经元以外另外一个重要的部分，它包围着神经元的胞体和轴突。 在昆虫的神经元中，除突触外，几乎所有的胞体和轴突都在胶细胞的包围之中。 胶细胞与胶细胞之间或者胶细胞与神经细胞之间都通过细胞膜

4、上的离子通道及Na+/K+泵与围膜外的血淋巴以及轴突系膜进行物质交换和离子平衡。 胶细胞起着支持、保护和滋养神经细胞的作用。,胶细胞,离子泵,第二节 神经系统的组成及功能,中枢神经系统 交感神经系统 外周(周缘)神经系统,组成,脑(Brain),腹神经索 (Ventral nerve cord),（一）中枢神经系统的组成,一、中枢神经系统(Central nervous system，CNS),脑,腹神经索,蝗虫的中枢神经系统,脑,腹神经索,一）脑 brain 1，位置：咽喉的背面,蝗虫脑,舞毒蛾(Porthetria dispar ),腹神经节,腹神经索,食管下神经节,脑,视叶,2、脑的结构

5、,1）前脑：有蘑菇状的蕈（xun）体和两侧的视叶组成。其中有很多的神经分泌细胞，通过咽侧体神经和神经把脑与心侧体和咽侧体连接起来。 2）中脑：两个膨大的中脑叶，接受和处理来自触角的感觉神经元输入的信息。 3）后脑：起交感神经的功能，也能接受来自头部的的感觉神经元的信息。,接受头部感官刺激，引起全身 的反应；调节内分泌腺体的分泌活动。,3、功能,脑的功能,感觉和联系的中心,行为协调和抑制的中心,1，组成,咽下神经节（食道下神经节） 胸神经节 腹神经节 腹末复合神经节,（二）腹神经索 ventral nerve cord,1）咽下神经节,上颚神经 下颚神经 下唇神经,功能,1，口器的神经中心,2，

6、控制滞育,组成,昆虫一帮有3对胸神经节，分别别位于前、中、后胸的体节上。其运动神经元轴突伸入到胸节的肌肉和腿肌中。,2）胸神经节,功能,控制昆虫的运动,不同昆虫的腹神经节的数码变化很大。和胸神经节合并。,3）腹神经节,介壳虫,负子蝽,水 虻,蜜蜂,4）腹末复合神经节,几个腹神经节的合并,功能,控制生殖器官和直肠的运动,2，腹神经索功能,1） 控制和协调口器的运动,3）控制生殖器官和后肠的活动,2）是所在体节的控制中心,二、交感神经系统(visceral nervous system),组成,口道交感神经系 中神经 腹末端神经节,1，口道神经系,组成： 额神经节 后头神经节 嗉囊神经节,功能,控

7、制昆虫取食 控制前肠、中肠和背血管的活动 在昆虫生长发育、蜕皮、变态中起作用,2，中神经,位于腹神经索相邻两个体节之间， 功能： 控制各体节的气门的活动。,（亦属于中枢神经系统） 功能： 是控制后肠、生殖器官和交配活动的神经中心,3，腹末最后一个神经节,三、周缘神经系统 periphral neurous system,周缘神经系统包括所有的感觉神经元和运动神经元以及它们的树状突和端丛所连接的感觉器和效应器。,功能,感受外界的信号并把感觉到的信号传输到中枢神经系统,一、 反射弧：神经活动的基本单位,第三节 神经传导机制,反射弧 内外刺激 感觉神经元 传递（电脉冲方式） 中枢神经系统 由联系神经

8、元形成的大量的突触联系，将刺激信号进行整合 发出指令给 运动神经元 传递 效应器 引起 行为或生理反应,神经冲动的传导,不断产生动作电位并形成动作电流的过程。,轴突传导 : 冲动在神经纤维内的传导,突触传导 : 冲动在神经元间、 神经与肌肉间或神经与腺体间的传导,二、传导机制,静息电位： 神经未受到刺激时膜内外两侧的电位差（外正内负的极化状态） 动作电位： 神经受刺激时，刺激达到一定阈值，引起膜电位的逆转（内正外负的去极化状态）,1，轴突传导,静息电位： 形成：神经膜在静止时， 对各种离子的通透性不同：Na+不能通过 膜内外的离子浓度不同， Na+外Na+内， K+内K+外， K+外流， CL

9、-外CL-内， CL- 内流， 所以：膜外为正，膜内为负。,定义： 神经膜在静止时，由于膜的选择通透性和离子分布的不均匀，形成的膜外为正膜内为负的跨膜电位差，就叫静息电位。,Na+通道的模式结构,K+通道的模式结构,在静息状态 膜内K+浓度较高， 膜外Na+浓度较高 仅K+可自由进出， K+进入膜外的结果 使膜内外产生 电位差 静息电位 膜外正内负的状态（极化状态）,受到刺激后,膜内正外负的状态（去极化状态）,动作电位的产生,膜的通透性发生改变,Na+通道开放,Na+进入膜内,传导神经冲动,冲动在神经元间、神经和肌肉间或神经与腺体间的传导,突触(Synapses) 是神经元间、神经和肌肉间、神

10、经和腺体间的连接点，由突触前膜、后膜和突触间隙组成。,2，突触传导,1）组成,突触前膜：其内有小泡（ 内含乙酰胆碱等神经递质） 突触间隙：神经神经之间100200埃 突触后膜：内含乙酰胆碱受体和乙酰胆碱酯酶,2）突触的结构,三、神经元间的突触化学传导,突触 synapsa： 组成：突触前膜、突触间隙和突触后膜。,机理：,突触处乙酰胆碱的合成、释放和降解,目前，根据神经系统的特点和重要性，来开发速效杀虫剂，多数是针对不同的神经靶标开发出来的神经毒剂。,第四节 杀虫剂对神经系统的作用,一、对轴突传导的影响 作用在轴突膜上离子Na+通道的神经毒剂，通过延迟Na+通道的关闭，改变离子通道，阻止膜电位的

11、传导破坏神经传导途径引起中毒。 拟除虫菊酯类杀虫剂（氯氰菊酯） 有机氯杀虫剂滴滴涕（DDT）,二、对乙酰胆碱受体的影响 烟碱与乙酰胆碱受体结合，使化学传导失控 （一）作用于神经突触后膜上乙酰胆碱受体的神经毒剂，通过抑制突触后膜的兴奋性，使昆虫瘫痪死亡。 杀蚕毒类杀虫剂（杀虫双）、烟碱等,二、对乙酰胆碱受体的影响 （二）作用于神经突触后膜上乙酰胆碱受体的神经毒剂，通过增加突触后膜的兴奋性，从而引起昆虫不断出现神经冲动，产生颤抖，发生痉挛，最终麻痹死亡。 吡虫啉(imidacloprid)是硝基亚甲基类内吸杀虫剂,三、对乙酰胆碱酯酶的影响 乙酰胆碱酯酶的抑制剂，与乙酰胆碱酯酶结合，但结合后很难水解，使酶的正常作用受阻，造成突触部位乙酰胆碱的大量积累，使昆虫过度兴奋，行动失调，最后麻痹死亡。 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂 甲胺磷、1605、毒死蜱 叶蝉散,四、对神经递质的影响 作用于神经突触前膜，导致神经递质大量释放，造成昆虫过度兴奋而中毒死亡。 环戊二烯类杀虫剂如硫丹,四、对神经递质的影响 作用于神经肌肉突触后膜上的-氨基丁酸（GABA），阻断神经和肌肉间的联系，破坏肌肉的兴奋收缩能力，使昆虫中毒而死亡。 十六元大环内酯化合物阿维菌素,作业与思考题,1.反射弧 2.昆虫神经系统的基本构造是怎样的？ 3.昆虫神经系统的电活动方式是怎样的？,