昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)與和生理課件

1、12第十八章 昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)和生理第一節(jié) 神經(jīng)的基本構(gòu)造第二節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的組成及功能第三節(jié) 神經(jīng)傳導(dǎo)機制第四節(jié) 昆蟲的感覺器官3主要內(nèi)容神經(jīng)元的組成及類型神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能神經(jīng)傳導(dǎo)機制昆蟲感覺器官的類型昆蟲成像的原理4目的要求 掌握昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的組成及功能了解昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)機制掌握昆蟲成像的原理5重點 神經(jīng)元的組成及其類型中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組成及功能神經(jīng)系統(tǒng)與殺蟲劑的關(guān)系昆蟲的感覺器官的種類及 昆蟲的成像原理 6第一節(jié) 神經(jīng)的基本構(gòu)造71神經(jīng)元（神經(jīng)細胞）及其類型 神經(jīng)元(neuron)的組成圖 神經(jīng)元的模式圖樹突端叢軸突細胞體8組成 細胞體(soma) 軸突(axon)樹突(dendri

2、tes)端叢(terminal arborizations)9神經(jīng)元的類型 感覺神經(jīng)元(多極)感覺神經(jīng)元(雙極)運動神經(jīng)元(單極)1011根據(jù)形態(tài)神經(jīng)元可分為三類： 單極神經(jīng)元：細胞體上只有一個軸突 的神經(jīng)元雙極神經(jīng)元：細胞體上除軸突外，還 有一個端突的神經(jīng)元多極神經(jīng)元：除軸突外，細胞體上還 有多個樹突 12根據(jù)功能神經(jīng)元可分為四類 感覺神經(jīng)元（sensory neuron)運動神經(jīng)元 (motor neuron)聯(lián)系神經(jīng)元 (association neuron)神經(jīng)分泌細胞 (neuronsecretory cells, NSC) 13感覺神經(jīng)元雙極或多極神經(jīng)元功能：接受外來刺激，傳遞給中

3、央神經(jīng)系統(tǒng)14運動神經(jīng)元單極神經(jīng)元功能：將中央神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出的指令傳遞給反應(yīng)器15聯(lián)系神經(jīng)元單極神經(jīng)元功能：在感覺神經(jīng)元與運動神經(jīng)元之間起聯(lián)絡(luò)作用16神經(jīng)分泌細胞特化的神經(jīng)元，單極功能：分泌神經(jīng)激素17第二節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的組成及功能 組成 中樞神經(jīng)系統(tǒng)交感神經(jīng)系統(tǒng)外周神經(jīng)系統(tǒng) 181.中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)圖 昆蟲的中樞神經(jīng)系統(tǒng)19圖 蝗蟲的中樞神經(jīng)系統(tǒng)20組成 腦(brain) 腹神經(jīng)索 (ventral nerve cord) 1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)組成及功能21 1.1 腦 (brain) 圖 蝗蟲腦22腦的功能 感覺和聯(lián)系的中心 行為協(xié)調(diào)和抑制的中心

4、 23前腦中腦后腦咽下神經(jīng)節(jié)腦 (brain) 24 腦的組成 前腦(protocerebrum)中腦(deutocerebrum)后腦(tritocerebrum) 取食中心視覺中心觸角神經(jīng)中心和嗅覺中心腦視葉：視覺中心蕈體： 聯(lián)絡(luò)和行為的協(xié)調(diào)中心251.2 腹神經(jīng)索(ventral nerve cord) 組成 咽下神經(jīng)節(jié)（食道下神經(jīng)節(jié)）胸神經(jīng)節(jié)腹神經(jīng)節(jié) 26 咽下神經(jīng)節(jié)(suboesophageal ganglion) 組成 上顎神經(jīng) 下顎神經(jīng) 下唇神經(jīng) 功能 口器的神經(jīng)中心 控制滯育 27 體神經(jīng)節(jié)： 胸神經(jīng)節(jié)和腹神經(jīng)節(jié) （有合并現(xiàn)象） 2829腹神經(jīng)索功能 1. 控制和協(xié)調(diào)口器的運動

5、2. 是所在體節(jié)的控制中心3. 控制生殖器官和后腸 的活動 302.交感神經(jīng)系統(tǒng)(visceral nervous system)組成及其功能 31交感神經(jīng)系統(tǒng)(visceral nervous system)組成口道交感神經(jīng)系中神經(jīng) 腹末端神經(jīng)節(jié) 32口道交感神經(jīng)系額神經(jīng)節(jié)后頭神經(jīng)節(jié)33口道交感神經(jīng)系 組成 額神經(jīng)節(jié)(frontal ganglion)后頭神經(jīng)節(jié)(occipital ganglion) 34功能 控制昆蟲取食控制前腸、中腸和背血管 的活動在昆蟲生長發(fā)育、蛻皮、 變態(tài)中起作用35中神經(jīng) 圖 天幕毛蟲(Malacosoma americana） 胸部和腹部的部分神經(jīng)節(jié)功能 控制氣

6、門的開閉36腹末端神經(jīng)節(jié)功能： 是控制后腸、生殖器官和交配活動 的神經(jīng)中心 373外周神經(jīng)系統(tǒng)(peripheral nervous systerm)圖 家蠶幼蟲的一部分外周神經(jīng)系統(tǒng)38 組成 包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出的所有神經(jīng)， 主要是傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)，由此 形成密集的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 功能：接受刺激、傳遞沖動、傳遞 指令394.神經(jīng)節(jié)(ganglia)的構(gòu)造圖 神經(jīng)節(jié)的構(gòu)造40神經(jīng)節(jié)的構(gòu)造 神經(jīng)圍鞘 （由膠細胞構(gòu)成，起支持、保 護、滋養(yǎng)作用，包含大量神經(jīng)元） 神經(jīng)髓 （軸突、樹突、側(cè)支、端叢等位于 中央, 是信息整合中心） 神經(jīng)圍膜（由膠細胞分泌的非細胞組織， 起支持、保護作用）41神經(jīng)（nerve

7、): 是由神經(jīng)纖維束和神經(jīng)鞘組成，其中神經(jīng)纖維束傳導(dǎo)神經(jīng)沖動，神經(jīng)鞘起保護作用。 神經(jīng)節(jié)（ganglia): 是由大量神經(jīng)元、膠細胞和非細胞組織形成的卵圓形或多角形構(gòu)造。 42血腦屏障（blood-brain barrier): 由神經(jīng)圍膜和神經(jīng)圍鞘構(gòu)成，使腦、神經(jīng)節(jié)和大的神經(jīng)與血淋巴相隔離，以保證代謝物通過，調(diào)節(jié)離子平衡，阻止外來異物的影響。43第三節(jié) 神經(jīng)傳導(dǎo)機制44 軸突傳導(dǎo) (沖動在神經(jīng)纖維內(nèi)的傳導(dǎo)) 突觸傳導(dǎo) (沖動在神經(jīng)元間、 神經(jīng)與 肌肉間或神經(jīng)與腺體間的 傳導(dǎo)) 1傳導(dǎo)機制452軸突傳導(dǎo)神經(jīng)纖維內(nèi)的傳導(dǎo)過程 46靜息電位：神經(jīng)未受到刺激時膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差（外正內(nèi)負的極化狀態(tài)）

8、動作電位：神經(jīng)受刺激時，刺激達到一定閾值，引起膜電位的逆轉(zhuǎn)（內(nèi)正外負的去極化狀態(tài)）膜內(nèi)：K+,不能通透的陰離子膜外：Na+, Cl-圖 靜息電位的產(chǎn)生48在靜息狀態(tài) 膜內(nèi)K+濃度較高，膜外Na+濃度較高 僅K+可自由進出，K+進入膜外的結(jié)果 使膜內(nèi)外產(chǎn)生電位差 靜息電位膜外正內(nèi)負的狀態(tài)（極化狀態(tài)） 49動作電位的產(chǎn)生 0-100abc靜息電位膜內(nèi)外電位差動作電位閾電位50受到刺激后 膜內(nèi)正外負的狀態(tài)（去極化狀態(tài)）動作電位的產(chǎn)生 膜的通透性發(fā)生改變Na+通道開放Na+進入膜內(nèi)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動51沖動在神經(jīng)元間、神經(jīng)和肌肉間或 神經(jīng)與腺體間的傳導(dǎo) 突觸(synapses) 是神經(jīng)元間、神經(jīng)和肌肉間、神

9、經(jīng)和腺體間的連接點，由突觸前膜、后膜和突觸間隙組成。3. 突觸傳導(dǎo)52突觸的組成 圖 突觸的構(gòu)造（仿Eldfrawi）53組成 突觸前膜： 其內(nèi)有小泡（ 內(nèi)含乙酰膽堿等神經(jīng)遞質(zhì)）突觸間隙：神經(jīng)神經(jīng)之間100200埃突觸后膜： 內(nèi)含乙酰膽堿受體和乙酰膽堿酯酶54當動作電位將沖動傳到前膜前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì) 突觸間隙 膜通透性改變產(chǎn)生突觸后電位 遞質(zhì)與受體結(jié)合傳遞遞質(zhì)到后膜將沖動傳遞到下一個神經(jīng)元554殺蟲劑對神經(jīng)系統(tǒng)的作用 抑制乙酰膽堿酯酶(AchE)的活性 如有機磷及氨基甲酸酯類 阻斷神經(jīng)肌肉突觸后膜上的Cl-通道 如阿維菌素 56作用于突觸前膜，使遞質(zhì)大量釋放如環(huán)戊二烯類 作用軸突離子通道 如除

10、蟲菊酯類57第四節(jié) 昆蟲的感覺器官581感覺器的種類 按感覺器接收刺激的性質(zhì)分為 視覺器 機械感覺器（感觸器） 化學感覺器 （感化器）溫濕度感覺器（感溫器和感濕器） 聽覺器59按感覺器的形狀分為毛狀感覺器 鱗狀感覺器 錐狀感覺器 鐘狀感覺器壇狀感覺器 劍梢感覺器 602 視覺器(photoreceptor)：能對光波刺激產(chǎn)生反應(yīng)的感覺器官，包括復(fù)眼和單眼。 復(fù)眼(compound eyes) 61圖 復(fù)眼和部分小眼模式圖角膜晶錐細胞視桿色素細胞底膜6263復(fù)眼組成 基本單位是小眼（1 28000個） 64蜻蜓的復(fù)眼65復(fù)眼66小眼的構(gòu)造及功能1. 角膜: 聚光和保護，是集光器的第 一個透鏡2.

11、 角膜細胞: 分泌角膜3. 晶錐細胞：聚光，構(gòu)成集光器的 第二個透鏡 674. 視桿: 感光5. 色素細胞: 調(diào)節(jié)感光量大小6. 底膜: 增加光波的反射 為什么有些昆蟲白天活動？有些 昆蟲夜晚活動？還有些昆蟲白天 夜晚都可以活動？69日間活動的昆蟲圖 昆蟲并列像眼的結(jié)構(gòu)70圖 昆蟲重疊像眼的結(jié)構(gòu)夜間活動的昆蟲71并列像眼abcab重疊像眼72復(fù)眼的成像成像原理 1.日間活動的昆蟲（并列像） 2.夜間活動的昆蟲（重疊像） 3. 晝夜均能活動昆蟲（并列像和重疊像）A昆蟲夜間活動時，形成重疊像B. 同一昆蟲白天活動時形成并列像 晝夜均能活動昆蟲成像A重疊像B并列像74單眼的種類 背單眼:成蟲和若蟲的

12、單眼位于頭前面復(fù)眼間，稱為背單眼。一般為3個。側(cè)單眼：全變態(tài)昆蟲幼蟲的單眼位于頭部兩側(cè)，稱為側(cè)單眼。一般為16個。 單眼75圖 昆蟲背單眼的縱切面圖角膜角膜細胞視桿視覺細胞色素76昆蟲側(cè)單眼的縱切面圖圖 鱗翅目幼蟲(Gasryopacha rubi) (Demoll)角膜晶體細胞晶體感覺細胞視桿大細胞77單眼的功能 背單眼感受光強度的變化和光源的 方向，但不能成像；側(cè)單眼可成像。 783. 聽覺器（phonoreceptor)： 感受聲波刺激的感覺器官 聽覺毛（auditory hair) 江氏器(Johnstons organ) 鼓膜聽器(tympanal organ)P 29279聽覺毛（auditory hair)是毛狀感覺器感受低頻率的聲波（4001500Hz)鱗翅目幼蟲對聲音的反應(yīng)是通過聽覺毛傳遞的80江氏器(Johnstons organ)1855年在雄性埃及伊蚊成蟲的觸角梗節(jié)內(nèi)發(fā)現(xiàn)特化程度較高、最靈敏的聽器（350550Hz)感知和控制觸角的方位和活動，并具有聽覺功能81鼓膜聽器(tympanal organ)普遍存在于具發(fā)音能力的昆蟲中如蝗蟲位于第一腹節(jié)兩側(cè)824. 機械感覺器 （感觸器） （mechanoreceptor） 感受內(nèi)外機械刺激的感覺器官 A. 毛狀感觸器（感觸毛） B. 劍梢感觸器83A. 毛狀感