ppt第十八章昆虫的神经系统与和生理.ppt

1、1,2,第十八章 昆虫的神经系统和生理,第一节 神经的基本构造,第二节 神经系统的组成及功能,第三节 神经传导机制,第四节 昆虫的感觉器官,3,主要内容,神经元的组成及类型 神经系统的组成及其功能 神经传导机制 昆虫感觉器官的类型 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 了解昆虫神经系统的传导机制 掌握昆虫成像的原理,5,重点,神经元的组成及其类型 中枢神经系统的组成及功能 神经系统与杀虫剂的关系 昆虫的感觉器官的种类及 昆虫的成像原理,6,第一节 神经的基本构造,7,1神经元（神经细胞）及其类型,神经元(neuron)的组成,图 神经元的模式图,树突,端丛,8,组成,细胞

2、体(soma),轴突(axon),树突(dendrites),端丛(terminal arborizations),9,神经元的类型,感觉神经元(多极),感觉神经元(双极),运动神经元(单极),10,11,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,12,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 c

3、ells, NSC),13,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,14,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,15,联系神经元,单极神经元 功能：在感觉神经元与运动神经元之间起联络作用,16,神经分泌细胞,特化的神经元，单极 功能：分泌神经激素,17,第二节 神经系统的组成及功能,组成,中枢神经系统 交感神经系统 外周神经系统,18,1.中枢神经系统(central nervous system，CNS),图 昆虫的中枢神经系统,19,图 蝗虫的中枢神经系统,20,组成,脑(brain),腹神经索 (ventral nerve co

4、rd),1.中枢神经系统组成及功能,21,1.1 脑 (brain),图 蝗虫脑,22,脑的功能,感觉和联系的中心,行为协调和抑制的中心,23,脑 (brain),24,脑的组成,前脑(protocerebrum),中脑(deutocerebrum),后脑(tritocerebrum) 取食中心,视觉中心,触角神经中心和嗅觉中心,脑视叶：视觉中心 蕈体： 联络和行为的协调中心,25,1.2 腹神经索(ventral nerve cord),组成,咽下神经节（食道下神经节） 胸神经节 腹神经节,26,咽下神经节(suboesophageal ganglion),组成 上颚神经 下颚神经 下唇神经

5、,功能,口器的神经中心,控制滞育,27,体神经节： 胸神经节和腹神经节 （有合并现象）,28,29,腹神经索功能,1. 控制和协调口器的运动 2. 是所在体节的控制中心,3. 控制生殖器官和后肠 的活动,30,2.交感神经系统(visceral nervous system)组成及其功能,31,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,32,口道交感神经系,额神经节,后头神经节,33,口道交感神经系,组成,额神经节(frontal ganglion) 后头神经节(occipital ganglion),34,功能,控制昆虫取食

6、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,35,中神经,图 天幕毛虫(Malacosoma americana） 胸部和腹部的部分神经节,功能 控制气门的开闭,36,腹末端神经节 功能： 是控制后肠、生殖器官和交配活动 的神经中心,37,3外周神经系统(peripheral nervous systerm),图 家蚕幼虫的一部分外周神经系统,38,组成,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 形成密集的神经网络,功能：接受刺激、传递冲动、传递 指令,39,4.神经节(ganglia)的构造,图 神经节的构造,40,神经节的构造,神经围鞘 （

7、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）,41,神经（nerve): 是由神经纤维束和神经鞘组成，其中神经纤维束传导神经冲动，神经鞘起保护作用。,神经节（ganglia): 是由大量神经元、 胶细胞和非细胞组织形成的卵圆形或多角形构造。,42,血脑屏障（blood-brain barrier): 由神经围膜和神经围鞘构成，使脑、神经节和大的神经与血淋巴相隔离，以保证代谢物通过，调节离子平衡，阻止外来异物的影响。,43,第三节 神经传导机制,44,轴突传导

8、(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),1传导机制,45,2轴突传导,神经纤维内的传导过程,46,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）,膜内： K+, 不能通透的阴离子,膜外： Na+, Cl-,图 静息电位的产生,48,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）,49,动作电位的产生,0,-100,a,b,c,静息

9、电位,膜内外电位差,动作电位,阈电位,50,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,51,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、神经 和腺体间的连接点，由突触前膜、 后膜和突触间隙组成。,3. 突触传导,52,突触的组成,图 突触的构造（仿Eldfrawi）,53,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,54,当动作电位将冲动传到前膜,前膜释放神

10、经递质,突触间隙,膜通透性改变,产生突触后电位,递质与受体结合,传递递质到后膜,将冲动传递到下一个神经元,55,4杀虫剂对神经系统的作用,抑制乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性 如有机磷及氨基甲酸酯类,阻断神经肌肉突触后膜上的Cl-通道 如阿维菌素,56,作用于突触前膜，使递质大量释放 如环戊二烯类,作用轴突离子通道 如除虫菊酯类,57,第四节 昆虫的感觉器官,58,1感觉器的种类,按感觉器接收刺激的性质分为,视觉器,机械感觉器（感触器）,化学感觉器 （感化器）,温湿度感觉器（感温器和感湿器）,听觉器,59,按感觉器的形状分为,毛状感觉器 鳞状感觉器 锥状感觉器 钟状感觉器 坛状感觉器 剑梢感觉器

11、,60,2 视觉器(photoreceptor)：能对光波刺激产生反应的感觉器官，包括复眼和单眼。,复眼(compound eyes),61,图 复眼和部分小眼模式图,角膜,晶锥细胞,视杆,色素细胞,底膜,62,63,复眼组成 基本单位是小眼（1 28000个）,64,蜻蜓的复眼,65,复眼,66,小眼的构造及功能 1. 角膜: 聚光和保护，是集光器的第 一个透镜 2. 角膜细胞: 分泌角膜 3. 晶锥细胞：聚光，构成集光器的 第二个透镜,67,4. 视杆: 感光,5. 色素细胞: 调节感光量大小 6. 底膜: 增加光波的反射,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 夜晚都

12、可以活动？,69,日间活动的昆虫,图 昆虫并列像眼的结构,70,图 昆虫重叠像眼的结构,夜间活动的昆虫,71,并列像眼,a,b,c,a,b,重叠像眼,72,复眼的成像,成像原理 1.日间活动的昆虫（并列像） 2.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）,A昆虫夜间活动时，形成重叠像 B. 同一昆虫白天活动时形成并列像,昼夜均能活动昆虫成像,A重叠像,B并列像,74,单眼的种类,背单眼:成虫和若虫的单眼位于头前面复眼间，称为背单眼。一般为3个。,侧单眼：全变态昆虫幼虫的单眼位于头部两侧，称为侧单眼。一般为16个。,单眼,75,图 昆虫背单眼的纵切面图,76,昆虫侧单眼的

13、纵切面图,图 鳞翅目幼虫(Gasryopacha rubi) (Demoll),角膜,感觉细胞,视杆,大细胞,77,单眼的功能,背单眼感受光强度的变化和光源的 方向，但不能成像； 侧单眼可成像。,78,3. 听觉器（phonoreceptor)： 感受声波刺激的感觉器官 听觉毛（auditory hair) 江氏器(Johnstons organ) 鼓膜听器(tympanal organ),P 292,79,听觉毛（auditory hair),是毛状感觉器 感受低频率的声波（4001500Hz) 鳞翅目幼虫对声音的反应是通过听觉毛传递的,80,江氏器(Johnstons organ),1855年在雄性埃及伊蚊成虫的触角梗节内发现 特化程度较高、最灵敏的听器（350550Hz) 感知和控制触角的方位和活动，并具有听觉功能,81,鼓膜听器(tympanal organ),普遍存在于具发音能力的昆虫中 如蝗虫位于第一腹节两侧,82,4. 机械感觉器 （感触器） （mechanoreceptor）,感受内外机械刺激的感觉器官,A. 毛状感触器（感触毛）,B. 剑梢感触器,83,A. 毛状感触器（感触毛）,84