昆虫的神经系统与和生理课件.pptx

1、12第十八章第十八章 昆虫的神经系统和生理昆虫的神经系统和生理3主要内容神经元的组成及类型神经元的组成及类型神经系统的组成及其功能神经系统的组成及其功能神经传导机制神经传导机制昆虫感觉器官的类型昆虫感觉器官的类型昆虫成像的原理昆虫成像的原理4目的要求 掌握昆虫神经系统的组成及功能掌握昆虫神经系统的组成及功能了解昆虫神经系统的传导机制了解昆虫神经系统的传导机制掌握掌握昆虫成像的原理昆虫成像的原理5重点 神经元的组成及其类型神经元的组成及其类型中枢神经系统的组成及功能中枢神经系统的组成及功能神经系统与杀虫剂的关系神经系统与杀虫剂的关系昆虫的感觉器官的种类及昆虫的感觉器官的种类及 昆虫的成像原理昆虫

2、的成像原理 6第一节第一节 神经的基本构造神经的基本构造71 1神经元（神经细胞）及其类型神经元（神经细胞）及其类型 神经元神经元(neuron)的组成的组成图 神经元的模式图树突树突端丛端丛轴突轴突细胞体细胞体8组成组成 细胞体细胞体(soma) 轴突轴突(axon)树突树突(dendrites)端丛端丛(terminal arborizations)9神经元的类型神经元的类型 感觉神经元感觉神经元( (多极多极) )感觉神经元感觉神经元( (双极双极) )运动神经元运动神经元( (单极单极) )1011根据形态神经元可分为三类：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单

3、极神经元：细胞体上只有一个轴突 的神经元的神经元双极神经元：细胞体上除轴突外，还双极神经元：细胞体上除轴突外，还 有一个端突的神经元有一个端突的神经元多极神经元：除轴突外，细胞体上还多极神经元：除轴突外，细胞体上还 有多个树突有多个树突 12根据功能神经元可分为四类根据功能神经元可分为四类 感觉神经元（感觉神经元（sensory neuron)运动神经元运动神经元 (motor neuron)联系神经元联系神经元 (association neuron)神经分泌细胞神经分泌细胞 (neuronsecretory cells, NSC) 13感觉神经元感觉神经元14运动神经元运动神经元15联系神

4、经元联系神经元16神经分泌细胞神经分泌细胞17第二节第二节 神经系统的组成及功能神经系统的组成及功能 组成组成 中枢神经系统中枢神经系统交感神经系统交感神经系统外周神经系统外周神经系统 181.中枢神经系统中枢神经系统(central nervous system，CNS)图图 昆虫的中枢神经系统昆虫的中枢神经系统19图图 蝗虫的中枢神经系统蝗虫的中枢神经系统20组成组成 脑脑(brain) 腹神经索腹神经索 (ventral nerve cord) 1.中枢神经系统组成及功能中枢神经系统组成及功能21 1.1 脑脑 (brain) 图 蝗虫脑22脑的功能脑的功能 感觉和联系的中心感觉和联系的

5、中心 行为协调和抑制的中心行为协调和抑制的中心 23前脑前脑中脑中脑后脑后脑咽下神经节咽下神经节脑脑 (brain) 24 脑的组成脑的组成 前脑前脑(protocerebrum)中脑中脑(deutocerebrum)后脑后脑(tritocerebrum) 取食中心取食中心视觉中心视觉中心触角神经中心和触角神经中心和嗅觉中心嗅觉中心脑视叶：视觉中心脑视叶：视觉中心蕈体：蕈体： 联络和行为的协调中心联络和行为的协调中心251.2 腹神经索腹神经索(ventral nerve cord) 组成组成 u咽下神经节（食道下神经节）咽下神经节（食道下神经节）u胸神经节胸神经节u腹神经节腹神经节 26 咽

6、下神经节咽下神经节(suboesophageal ganglion) 组成组成 上颚神经上颚神经 下颚神经下颚神经 下唇神经下唇神经 功能功能 口器的神经中心口器的神经中心 控制滞育控制滞育 27 体神经节：体神经节： 胸神经节和腹神经节胸神经节和腹神经节 （有合并现象）（有合并现象） 2829腹神经索功能腹神经索功能 1. 控制和协调口器的运动控制和协调口器的运动2. 是所在体节的控制中心是所在体节的控制中心3. 控制生殖器官和后肠控制生殖器官和后肠 的活动的活动 302.交感神经系统交感神经系统(visceral nervous system)组成及其功能组成及其功能 31交感神经系统交感

7、神经系统(visceral nervous system)口道交感神经系口道交感神经系中神经中神经 腹末端神经节腹末端神经节 32口道交感神经系口道交感神经系额神经节额神经节后头神经节后头神经节33口道交感神经系口道交感神经系 组成组成 u额神经节额神经节(frontal ganglion)u后头神经节后头神经节(occipital ganglion) 34功能功能 控制昆虫取食控制昆虫取食控制前肠、中肠和背血管控制前肠、中肠和背血管 的活动的活动在昆虫生长发育、蜕皮、在昆虫生长发育、蜕皮、 变态中起作用变态中起作用35中神经中神经 图图 天幕毛虫天幕毛虫(Malacosoma america

8、na） 胸部和腹部的部分神经节胸部和腹部的部分神经节功能功能 控制气门的开闭控制气门的开闭36腹末端神经节腹末端神经节功能：功能： 是控制后肠是控制后肠、生殖器官和交配活动生殖器官和交配活动 的神经中心的神经中心 373外周神经系统外周神经系统(peripheral nervous systerm)图图 家蚕幼虫的一部分外周神经系统家蚕幼虫的一部分外周神经系统38 组成组成 包括中枢神经系统发出的所有神经，包括中枢神经系统发出的所有神经， 主要是传入神经和传出神经，由此主要是传入神经和传出神经，由此 形成密集的神经网络形成密集的神经网络 功能：接受刺激、传递冲动、传递功能：接受刺激、传递冲动、

9、传递 指令指令394.神经节神经节(ganglia)的构造的构造图 神经节的构造40神经节的构造神经节的构造 神经围鞘神经围鞘 （由胶细胞构成，起支持（由胶细胞构成，起支持、保保 护护、滋、滋养作用，包含大量神经元）养作用，包含大量神经元） 神经髓神经髓 （轴突、树突、侧支（轴突、树突、侧支、端丛等位于端丛等位于 中央中央, 是信息整合中心）是信息整合中心） 神经围膜神经围膜（由胶细胞分泌的非细胞组织，（由胶细胞分泌的非细胞组织， 起支持、保护作用）起支持、保护作用）41神经（神经（nerve): 是由是由神经纤维束神经纤维束和和神神经鞘经鞘组成，其中组成，其中神经纤维束神经纤维束传导神经传导

10、神经冲动，冲动，神经鞘神经鞘起保护作用。起保护作用。 神经节（神经节（ganglia): 是由大量神经元是由大量神经元、胶细胞和非细胞组织形成的卵圆形或多胶细胞和非细胞组织形成的卵圆形或多角形构造。角形构造。 4243第三节第三节 神经传导机制神经传导机制44 轴突传导轴突传导 (冲动在神经纤维内的传导冲动在神经纤维内的传导) 突触传导突触传导 (冲动在神经元间冲动在神经元间、 神经与神经与 肌肉间或神经与腺体间的肌肉间或神经与腺体间的 传导传导) 1 1传导机制传导机制452轴突传导轴突传导神经纤维内的传导过程神经纤维内的传导过程 46膜内：膜内：K+,不能通透的阴离子不能通透的阴离子膜外：

11、膜外：Na+, Cl-图图 静息电位的产生静息电位的产生48在静息状态在静息状态 膜内膜内K+浓度较高，浓度较高，膜外膜外Na+浓度较高浓度较高 仅仅K+可自由进出，可自由进出，K+进入膜外的结果进入膜外的结果 使膜内外产生使膜内外产生电位差电位差 静息电位静息电位膜外正内负的状态（极化状态）膜外正内负的状态（极化状态） 49动作电位的产生 0-100abc静息电位静息电位膜内外电位差膜内外电位差动作电位动作电位阈电位阈电位50受到刺激后受到刺激后 膜内正外负的状态（去极化状态）膜内正外负的状态（去极化状态）动作电位的产生动作电位的产生 膜的通透性发生改变膜的通透性发生改变Na+通道开放通道开

12、放Na+进入膜内进入膜内传导神经冲动传导神经冲动51冲动在神经元间冲动在神经元间、神经和肌肉间或神经和肌肉间或 神经与腺体间的传导神经与腺体间的传导 突触突触(synapses) 是神经元间是神经元间、神经和肌肉间神经和肌肉间、神经神经和腺体间的连接点，由突触前膜和腺体间的连接点，由突触前膜、后膜和突触间隙组成。后膜和突触间隙组成。3. 突触传导突触传导52突触的组成突触的组成 图 突触的构造（仿Eldfrawi）53组成组成 突触前膜：突触前膜： 其内有小泡（其内有小泡（ 内含乙酰胆碱等神经递质）内含乙酰胆碱等神经递质）突触间隙突触间隙：神经：神经神经之间神经之间100200埃埃突触后膜：突

13、触后膜： 内含乙酰胆碱受体和乙酰胆碱酯酶内含乙酰胆碱受体和乙酰胆碱酯酶54当动作电位将冲动传到前膜当动作电位将冲动传到前膜前膜释放神经递质前膜释放神经递质 突触间隙突触间隙 膜通透性改变膜通透性改变产生突触后电位产生突触后电位 递质与受体结合递质与受体结合传递递质到后膜传递递质到后膜将冲动传递到下一个神经元将冲动传递到下一个神经元554杀虫剂对神经系统的作用杀虫剂对神经系统的作用 抑制乙酰胆碱酯酶抑制乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性的活性 如有机磷及氨基甲酸酯类如有机磷及氨基甲酸酯类 阻断神经肌肉突触后膜上的阻断神经肌肉突触后膜上的Cl-通道通道 如阿维菌素如阿维菌素 56作用于突触前膜，使递质

14、大量释放作用于突触前膜，使递质大量释放如环戊二烯类如环戊二烯类 作用轴突离子通道作用轴突离子通道 如除虫菊酯类如除虫菊酯类57第四节第四节 昆虫的感觉器官昆虫的感觉器官581感觉器的种类感觉器的种类 按感觉器接收刺激的性质分为按感觉器接收刺激的性质分为 视觉器视觉器 机械感觉器（感触器）机械感觉器（感触器） 化学感觉器化学感觉器 （感化器）（感化器）温湿度感觉器（感温器和感湿器）温湿度感觉器（感温器和感湿器） 听觉器听觉器59按感觉器的形状分为按感觉器的形状分为毛状感觉器毛状感觉器 鳞状感觉器鳞状感觉器 锥状感觉器锥状感觉器 钟状感觉器钟状感觉器坛状感坛状感觉觉器器 剑梢感剑梢感觉觉器器 60

15、2 视觉器视觉器(photoreceptor)：能对光波刺激产生反应的感觉器官，包能对光波刺激产生反应的感觉器官，包括复眼和单眼。括复眼和单眼。 复眼复眼(compound eyes) 61图 复眼和部分小眼模式图角膜角膜晶锥细胞晶锥细胞视杆视杆色素细胞色素细胞底膜底膜6263复眼组成复眼组成 基本单位是基本单位是小眼小眼（1 280001 28000个）个） 64蜻蜓的复眼蜻蜓的复眼65复眼复眼66小眼的构造及功能小眼的构造及功能1. 角膜角膜: 聚光和保护，是集光器的第聚光和保护，是集光器的第 一个透镜一个透镜2. 角膜细胞角膜细胞: 分泌角膜分泌角膜3. 晶锥细胞：聚光，构成集光器的晶锥

16、细胞：聚光，构成集光器的 第二个透镜第二个透镜 674. 视杆视杆: 感光感光5. 色素细胞色素细胞: 调节感光量大小调节感光量大小6. 底膜底膜: 增加光波的反射增加光波的反射 为什么有些昆虫白天活动？有些为什么有些昆虫白天活动？有些 昆虫夜晚活动？还有些昆虫白天昆虫夜晚活动？还有些昆虫白天 夜晚都可以活动？夜晚都可以活动？69日间活动的昆虫日间活动的昆虫图图 昆虫并列像眼的结构昆虫并列像眼的结构70图图 昆虫重叠像眼的结构昆虫重叠像眼的结构夜间活动的昆虫夜间活动的昆虫71并列像眼并列像眼a a b b c ca ab b重叠像眼重叠像眼72复眼的成像复眼的成像u成像原理成像原理 1.日间活

17、动的昆虫（并列像）日间活动的昆虫（并列像） 2.夜间活动的昆虫（重叠像）夜间活动的昆虫（重叠像） 3. 昼夜均能活动昆虫（并列像和重叠像）昼夜均能活动昆虫（并列像和重叠像）A A昆虫夜间活动时，形成重叠像昆虫夜间活动时，形成重叠像B. B. 同一昆虫白天活动时形成并列像同一昆虫白天活动时形成并列像 昼夜均能活动昆虫成像昼夜均能活动昆虫成像A重重叠叠像像B并并列列像像74单眼的种类单眼的种类 u背单眼背单眼:成虫和若虫的单眼位成虫和若虫的单眼位于头前面复眼间，称为背单眼。于头前面复眼间，称为背单眼。一般为一般为3个。个。u侧单眼：全变态昆虫幼虫的单眼侧单眼：全变态昆虫幼虫的单眼位于头部两侧，称为

18、侧单眼。一般位于头部两侧，称为侧单眼。一般为为16个。个。 单眼单眼75图图 昆虫背单眼的纵切面图昆虫背单眼的纵切面图角膜角膜角膜细胞角膜细胞视杆视杆视觉细胞视觉细胞色素色素76昆虫侧单眼的纵切面图昆虫侧单眼的纵切面图图图 鳞翅目幼虫鳞翅目幼虫(Gasryopacha rubi) (Demoll)角膜角膜晶体细胞晶体细胞晶体晶体感觉细胞感觉细胞视杆视杆大细胞大细胞77u单眼的功能单眼的功能 背单眼感受光强度的变化和光源的背单眼感受光强度的变化和光源的 方向，但不能成像；方向，但不能成像；侧单眼可成像。侧单眼可成像。 78P 29279听觉毛（auditory hair)80江氏器(Johnst

19、ons organ)81鼓膜听器(tympanal organ)824. 机械感觉器机械感觉器 （感触器）（感触器） （mechanoreceptor） 感受内外机械刺激的感觉器官感受内外机械刺激的感觉器官 A. 毛状感触器（感触毛）毛状感触器（感触毛） B. 剑梢感触器剑梢感触器83A. 毛状感触器（感触毛）毛状感触器（感触毛） 84B. 剑梢感触器剑梢感触器855. 化学感受器化学感受器(感化器）感化器）chemoreceptor 感受化学刺激的感觉器官感受化学刺激的感觉器官 根据功能可分为根据功能可分为嗅觉器嗅觉器味觉器味觉器86嗅觉器87嗅觉器嗅觉器嗅觉孔嗅觉孔锥状感化器锥状感化器锥状突锥状突感觉细胞感觉细胞88味觉器味觉器89味觉器味觉器图图 蛱蝶（蛱蝶（Pyrameis atalanta）跗节上的味觉）跗节上的味觉器器