第七章昆虫的神经系统与感觉器官.ppt

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1、第七章昆虫的神经系统与感觉器官现在学习的是第1页，共27页第一第一节神神经系系统的基本构造的基本构造神经系统的功能 接受外界环境的刺激，传导信息，调节并决定昆虫的各种活动和行为。现在学习的是第2页，共27页神经元neurone概念 由神由神经细胞体和胞体和细胞体上胞体上发出的神出的神经纤维组成。神成。神经纤维又分又分为轴突（主干部分）、突（主干部分）、侧支、支、树状突（状突（传入神入神经冲冲动的的细小小纤维）和端）和端丛（传出神出神经冲冲动的的细小小纤维）。）。神经元是构成昆虫神经系统的基本单位神经元是构成昆虫神经系统的基本单位现在学习的是第3页，共27页现在学习的是第4页，共27页神经元的类

2、型 按神按神经细胞体外神胞体外神经纤维突突出的条数可将神出的条数可将神经细胞分胞分为3 3种主种主要要类型：型：单极神极神经元元，多数昆虫的，多数昆虫的神神经元元细胞体胞体仅有一条有一条轴状突，随状突，随后后轴状突分支成状突分支成轴突和突和侧支；支；双极双极神神经元元，神，神经元元细胞体有胞体有2 2条条轴突，突，一条一条长，一条短；，一条短；多极神多极神经元元，神，神经元元细胞体有胞体有3 3条或条或3 3条以上的条以上的轴突。突。现在学习的是第5页，共27页按照神经元的作用可分为：感觉神经元感觉神经元 有双极感觉神经元（细胞体上发出有双极感觉神经元（细胞体上发出2根比较粗的神经纤维）、多根

3、比较粗的神经纤维）、多极感觉神经元等。一般无单极的感觉神经元。冲动的传导方向一般为向体内传导。极感觉神经元等。一般无单极的感觉神经元。冲动的传导方向一般为向体内传导。所以不管是双极的还是多极的，都称为传入神经元。所以不管是双极的还是多极的，都称为传入神经元。运动神经元运动神经元 一般都是单极的，与反应器相连。神经冲动传向体外，又称传一般都是单极的，与反应器相连。神经冲动传向体外，又称传出神经元。出神经元。联系神经元联系神经元 联系感觉神经元和运动神经元。一般是单极的。联系感觉神经元和运动神经元。一般是单极的。现在学习的是第6页，共27页神经节ganglion是昆虫神经系统联系和协调作用的最重要

4、部位。每一体节内有一个神经节，前后端各以两根神经索与邻近神经相连（腹神经索）由许多神经细胞体及神经纤维集合而成轴突、侧枝、树状突和端丛等神经纤维位于神经节中央（神经髓）每个体节有一个神经节每个体节有一个神经节每个体节有一个神经节每个体节有一个神经节F1、3现在学习的是第7页，共27页第二节昆虫的中枢神经系统的结构和功能组成组成：脑：脑+咽喉下神经节咽喉下神经节+腹神经索腹神经索 脑脑 最重要的一个联络中心，统一协调体内外的一切刺激最重要的一个联络中心，统一协调体内外的一切刺激和反应。和反应。前脑前脑：占：占1/2体积，构造复杂，蕈体，中央体，脑桥体；体积，构造复杂，蕈体，中央体，脑桥体；视觉中

5、心；视觉中心；中脑中脑：触角的控制中心；：触角的控制中心；后脑后脑：取食和味觉，与口道交感神经系统联系。：取食和味觉，与口道交感神经系统联系。组成组成功能功能 脑是感觉和联系的中心；脑是感觉和联系的中心；脑是昆虫行为协调和抑制中心脑是昆虫行为协调和抑制中心现在学习的是第8页，共27页 咽咽喉喉下下神神经经节节 组组成成口口器器的的3对对附附肢肢，下下颚颚、上上颚颚和和下下唇唇，都都各各有有1对对神神经经节节，后后来来三三对对神神经经节节合合并并，形形成成咽咽喉喉下神经节。下神经节。功能：功能：功能：功能：控制和协调口器的活动。控制和协调口器的活动。控制和协调口器的活动。控制和协调口器的活动。F

6、2F2现在学习的是第9页，共27页腹神腹神经索索数目：11个。胸部有3个，腹部8个，腹部的18节，其中第八腹节是8-10腹节合并的复合神经节。较进化的类群有合并现象。复合神经节：身体的最后一个神经节。控制后肠、交尾、产卵和尾须的活动。功能 是所在体节的控制中心；复合神经节控制生殖器官和后肠的动作F3现在学习的是第10页，共27页第三节昆虫的交感神经visceralnervoussystem组成 口道神经系(F5)额神经节:控制口器的运动 后头神经节:控制前肠、中肠和背血管的活动 嗉囊神经节 中神经(F8)中神经主要控制各体节的气管和气门。现在学习的是第11页，共27页第四节神经系统的电活动 神

7、经细胞的特点之一就是能在轴突上形成跨膜电位差神经细胞的特点之一就是能在轴突上形成跨膜电位差（membrane potential）。这是因为）。这是因为膜的选择通膜的选择通透性和离子的不均匀分布透性和离子的不均匀分布形成膜外带正电荷、膜内带负电形成膜外带正电荷、膜内带负电荷的结果，在电位差发生变化时，产生神经脉冲，从而产荷的结果，在电位差发生变化时，产生神经脉冲，从而产生出各种各样的神经电活动。生出各种各样的神经电活动。现在学习的是第12页，共27页在静止时，神经膜膜内K+浓度膜外，膜外的Na+浓度膜内，而Na+不能进入膜内，K+可以渗入膜外，在K+外出时，膜内阴离子随K+外流有外出的倾向，但

8、受到膜的阻止，造成膜的外正内负的电位差，即静息（膜）电位。一、静息（膜）电位一、静息（膜）电位现在学习的是第13页，共27页二、传导机制Conductivemechanism神经冲动在轴突的的传导（神经内）神经冲动在突触间传导(神经元与神经元)现在学习的是第14页，共27页现在学习的是第15页，共27页传导过程程（F6）1.1.动作电位及其在轴突上的传导动作电位及其在轴突上的传导 当神经的某一部位接受刺激后，就会产生兴奋，兴奋使当神经的某一部位接受刺激后，就会产生兴奋，兴奋使膜的通透性发生变化膜的通透性发生变化。体液中的体液中的Na 进入膜内，致使膜表面电位下降，膜内电位上升，膜内外电位差减小

9、，甚至内外电进入膜内，致使膜表面电位下降，膜内电位上升，膜内外电位差减小，甚至内外电位反过来，造成膜的位反过来，造成膜的“去极化去极化”，形成脉冲形的动作电位。，形成脉冲形的动作电位。当冲动向轴突的邻近部位传导后，神经膜又恢复原状，对当冲动向轴突的邻近部位传导后，神经膜又恢复原状，对 Na 仍保持原先的不渗透性，仍保持原先的不渗透性，而膜内而膜内Na 则依靠则依靠“离子泵离子泵”作用向外渗透，直至膜内外极化状态再度建立，恢复静息作用向外渗透，直至膜内外极化状态再度建立，恢复静息电位为止。电位为止。n 由于轴突内外的电解质都是可导的，当由于轴突内外的电解质都是可导的，当Na进入进入膜内时，即可形

10、成回路，产生动作电流，膜外的电膜内时，即可形成回路，产生动作电流，膜外的电流从兴奋部位流向未兴奋部位，导致未兴奋部位的流从兴奋部位流向未兴奋部位，导致未兴奋部位的去极化，进而产生一定间隔的脉冲形神经冲动，这去极化，进而产生一定间隔的脉冲形神经冲动，这个过程在膜上反复连续地进行，就表现为动作电位个过程在膜上反复连续地进行，就表现为动作电位在整个轴突上的传导在整个轴突上的传导。现在学习的是第16页，共27页2.神经冲动在突触间的传导突触synapse概念：神经元与神经元（反应器之间）的接触区域。现在学习的是第17页，共27页突触的组成(F7)突触前膜其内有囊泡vesicles、泡内含乙酰胆碱Ach

11、、乙酰胆碱酯酶AchE。突触后膜内含乙酰胆碱受体和乙酰胆碱酯酶突触间隙现在学习的是第18页，共27页突触传导过程processofsynapticconduction 当神经受到刺激时兴奋轴突传导到达突触前膜释放神经递质（乙酰胆碱或谷氨酸盐）突触间隙递质物与受体结合突触后膜对Na+、K+通透性增加突触后膜去极化突出后膜神经产生兴奋神经冲动传到下一个神经元。神经递质与受体结合后，使受体变构后，释放神经递质，随后被相关的酶水解，水解产物又被突触前膜吸收，重新合成神经递质现在学习的是第19页，共27页杀虫剂对神经系统的影响杀虫剂对神经系统的影响 很多高效杀虫剂都是神经毒剂，其作用机制主要包很多高效杀

12、虫剂都是神经毒剂，其作用机制主要包括括3方面。方面。1 1 对轴突传导的影响对轴突传导的影响对轴突传导的影响对轴突传导的影响 滴滴涕和拟除虫菊酯主要作用于轴突传导。滴滴涕分子滴滴涕和拟除虫菊酯主要作用于轴突传导。滴滴涕分子能嵌入轴突膜上能嵌入轴突膜上Na+通道，从而延缓轴突的去极化和通道，从而延缓轴突的去极化和Na+通道通道的关闭时间，表现重复的动作电位，产生中毒症状。的关闭时间，表现重复的动作电位，产生中毒症状。现在学习的是第20页，共27页2 对乙酰胆碱受体的影响对乙酰胆碱受体的影响 烟碱、箭毒（烟碱、箭毒（curare）、沙蚕毒素等能与突触后膜上）、沙蚕毒素等能与突触后膜上Ach受体产生

13、抑制作用，阻断了受体产生抑制作用，阻断了Ach与受体的结合，冲动不能传与受体的结合，冲动不能传导，使昆虫死亡。导，使昆虫死亡。3 对乙酰胆碱酯酶的影响对乙酰胆碱酯酶的影响 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂都是有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂都是AchE的抑制剂，它们能的抑制剂，它们能像像Ach那样与那样与AchE结合，但结合以后不易水解，酶解作用受阻，结合，但结合以后不易水解，酶解作用受阻，造成突触部位造成突触部位Ach大量积聚。昆虫中毒以后，表现出过度兴奋，随大量积聚。昆虫中毒以后，表现出过度兴奋，随之行动失调，麻痹死亡。之行动失调，麻痹死亡。现在学习的是第21页，共27页第五节昆虫的感觉器官昆虫的感觉

14、器官是接受外部环境和内部各种刺激的重要结构。昆虫的感觉器官是接受外部环境和内部各种刺激的重要结构。它们分布于体躯的各个部位，接受来自体内外的物理或化学刺激，与神经系统和分泌系它们分布于体躯的各个部位，接受来自体内外的物理或化学刺激，与神经系统和分泌系统协调作用，共同调节和控制着昆虫的生理和行为反应统协调作用，共同调节和控制着昆虫的生理和行为反应。现在学习的是第22页，共27页昆虫对刺激的反应包括感受、传导和反应昆虫对刺激的反应包括感受、传导和反应3个步骤。也就是说，个步骤。也就是说，感受器接受的刺激，通过感觉神经（传入神经），经联络感受器接受的刺激，通过感觉神经（传入神经），经联络神经联络运动

15、神经（传出神经），将刺激传导到反应器，神经联络运动神经（传出神经），将刺激传导到反应器，产生肌肉运动或腺体分泌的过程。这个过程的神经传导又产生肌肉运动或腺体分泌的过程。这个过程的神经传导又叫叫反射弧反射弧（reflex arc）。）。现在学习的是第23页，共27页根据感受器的功能，可将昆虫的感受器分为触感器、听觉器、视觉器和化感器。触感器、根据感受器的功能，可将昆虫的感受器分为触感器、听觉器、视觉器和化感器。触感器、听觉器和视觉器是感受物理刺激，而化感器是感受化学刺激。其中，视觉器是昆虫感受听觉器和视觉器是感受物理刺激，而化感器是感受化学刺激。其中，视觉器是昆虫感受光波刺激的感受器，包括复眼和

16、单眼，前面已作介绍。光波刺激的感受器，包括复眼和单眼，前面已作介绍。现在学习的是第24页，共27页2 触感器触感器 触感器（触感器（Mechanoreceptor）是感受体内外机械）是感受体内外机械刺激的直接接触的感受器，常见有下面刺激的直接接触的感受器，常见有下面2种类型。种类型。毛状触感器（毛状触感器（毛状触感器（毛状触感器（HairsensillumHairsensillum）钟状触感器（钟状触感器（钟状触感器（钟状触感器（CampaniformsensillumCampaniformsensillum）现在学习的是第25页，共27页3 听觉器听觉器 听觉器（听觉器（Phonorecep

17、tor）是感受声波刺激的感受器，包括下面）是感受声波刺激的感受器，包括下面3种类型。种类型。1、听觉毛、听觉毛（Auditory hair）2、江氏器、江氏器（Johnstons organ）是昆虫触角梗节中较常见的一种弦）是昆虫触角梗节中较常见的一种弦音感器，主要用于昆虫的定向，音感器，主要用于昆虫的定向，如埃及伊蚊的雄蚊常藉如埃及伊蚊的雄蚊常藉400Hz650Hz的音频来判断雌蚊的位置，找到雌蚊，进行交配的音频来判断雌蚊的位置，找到雌蚊，进行交配。3、鼓膜器、鼓膜器（Tympanal organ）是普遍存在于发音昆虫中的一种弦音）是普遍存在于发音昆虫中的一种弦音感器，包括由薄表皮形成的鼓膜

18、（感器，包括由薄表皮形成的鼓膜（tympanum）、内气囊和具橛感器。）、内气囊和具橛感器。步甲的鼓膜器在颈膜上，螽斯和蟋蟀的在前胸足上，水生蝽类的在中胸上，步甲的鼓膜器在颈膜上，螽斯和蟋蟀的在前胸足上，水生蝽类的在中胸上，夜蛾的在后胸上，蝉、蝗虫、螟蛾、尺蛾和虎甲的在腹部。夜蛾的在后胸上，蝉、蝗虫、螟蛾、尺蛾和虎甲的在腹部。现在学习的是第26页，共27页4 化感器化感器 化感器（化感器（Chemoreceptor）是感受体内外化学刺激的感受器，）是感受体内外化学刺激的感受器，常见有下面两种类型。常见有下面两种类型。4.1 嗅觉器（嗅觉器（Olfactory sensillum）是感受化学挥发物质的化感器，呈毛状、锥状、腔锥状和板是感受化学挥发物质的化感器，呈毛状、锥状、腔锥状和板状等，主要位于触角上，其次是下颚须和下唇须上。毛状嗅觉器状等，主要位于触角上，其次是下颚须和下唇须上。毛状嗅觉器与毛状触感的主要区别在于前者毛状突上除脱皮孔外，还有化学与毛状触感的主要区别在于前者毛状突上除脱皮孔外，还有化学物质进入的多个孔道。嗅觉对昆虫寻找配偶极为重要，同时也是物质进入的多个孔道。嗅觉对昆虫寻找配偶极为重要，同时也是寻找食物或产卵场所必需。寻找食物或产卵场所必需。（远距离感知远距离感知）现在学习的是第27页，共27页