第七章昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)與感覺器官

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)的基本構(gòu)造神經(jīng)系統(tǒng)的功能接受外界環(huán)境的刺激，傳導(dǎo)信息，調(diào)節(jié)并決定昆蟲的各種活動和行為。本文檔共26頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\9點36分神經(jīng)元neurone概念

由神經(jīng)細(xì)胞體和細(xì)胞體上發(fā)出的神經(jīng)纖維組成。神經(jīng)纖維又分為軸突（主干部分）、側(cè)支、樹狀突（傳入神經(jīng)沖動的細(xì)小纖維）和端叢（傳出神經(jīng)沖動的細(xì)小纖維）。神經(jīng)元是構(gòu)成昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的基本單位本文檔共26頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\9點36分本文檔共26頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\9點36分神經(jīng)元的類型

按神經(jīng)細(xì)胞體外神經(jīng)纖維突出的條數(shù)可將神經(jīng)細(xì)胞分為3種主要類型：單極神經(jīng)元，多數(shù)昆蟲的神經(jīng)元細(xì)胞體僅有一條軸狀突，隨后軸狀突分支成軸突和側(cè)支；雙極神經(jīng)元，神經(jīng)元細(xì)胞體有2條軸突，一條長，一條短；多極神經(jīng)元，神經(jīng)元細(xì)胞體有3條或3條以上的軸突。

本文檔共26頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\9點36分按照神經(jīng)元的作用可分為：感覺神經(jīng)元有雙極感覺神經(jīng)元（細(xì)胞體上發(fā)出2根比較粗的神經(jīng)纖維）、多極感覺神經(jīng)元等。一般無單極的感覺神經(jīng)元。沖動的傳導(dǎo)方向一般為向體內(nèi)傳導(dǎo)。所以不管是雙極的還是多極的，都稱為傳入神經(jīng)元。運動神經(jīng)元一般都是單極的，與反應(yīng)器相連。神經(jīng)沖動傳向體外，又稱傳出神經(jīng)元。聯(lián)系神經(jīng)元聯(lián)系感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元。一般是單極的。本文檔共26頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\9點36分神經(jīng)節(jié)ganglion是昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系和協(xié)調(diào)作用的最重要部位。每一體節(jié)內(nèi)有一個神經(jīng)節(jié)，前后端各以兩根神經(jīng)索與鄰近神經(jīng)相連（腹神經(jīng)索）由許多神經(jīng)細(xì)胞體及神經(jīng)纖維集合而成軸突、側(cè)枝、樹狀突和端叢等神經(jīng)纖維位于神經(jīng)節(jié)中央（神經(jīng)髓）每個體節(jié)有一個神經(jīng)節(jié)F1、3本文檔共26頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\9點36分第二節(jié)昆蟲的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能組成：腦+咽喉下神經(jīng)節(jié)+腹神經(jīng)索

◆腦最重要的一個聯(lián)絡(luò)中心，統(tǒng)一協(xié)調(diào)體內(nèi)外的一切刺激和反應(yīng)。

前腦：占1/2體積，構(gòu)造復(fù)雜，蕈體，中央體，腦橋體；視覺中心；中腦：觸角的控制中心；后腦：取食和味覺，與口道交感神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系。組成功能①腦是感覺和聯(lián)系的中心；②腦是昆蟲行為協(xié)調(diào)和抑制中心本文檔共26頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\9點36分◆咽喉下神經(jīng)節(jié)組成口器的3對附肢，下顎、上顎和下唇，都各有1對神經(jīng)節(jié)，后來三對神經(jīng)節(jié)合并，形成咽喉下神經(jīng)節(jié)。

功能：控制和協(xié)調(diào)口器的活動。F2本文檔共26頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\9點36分腹神經(jīng)索數(shù)目：11個。胸部有3個，腹部8個，腹部的1——8節(jié)，其中第八腹節(jié)是8-10腹節(jié)合并的復(fù)合神經(jīng)節(jié)。較進(jìn)化的類群有合并現(xiàn)象。復(fù)合神經(jīng)節(jié)：身體的最后一個神經(jīng)節(jié)?？刂坪竽c、交尾、產(chǎn)卵和尾須的活動。功能

①是所在體節(jié)的控制中心；②復(fù)合神經(jīng)節(jié)控制生殖器官和后腸的動作F3本文檔共26頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\9點36分第三節(jié)昆蟲的交感神經(jīng)

visceralnervoussystem組成①口道神經(jīng)系(F5)

額神經(jīng)節(jié):控制口器的運動后頭神經(jīng)節(jié):控制前腸、中腸和背血管的活動嗉囊神經(jīng)節(jié)②中神經(jīng)

(F8)

中神經(jīng)主要控制各體節(jié)的氣管和氣門。

本文檔共26頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\9點36分第四節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)的電活動

神經(jīng)細(xì)胞的特點之一就是能在軸突上形成跨膜電位差（membranepotential）。這是因為膜的選擇通透性和離子的不均勻分布形成膜外帶正電荷、膜內(nèi)帶負(fù)電荷的結(jié)果，在電位差發(fā)生變化時，產(chǎn)生神經(jīng)脈沖，從而產(chǎn)生出各種各樣的神經(jīng)電活動。

本文檔共26頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\9點36分

在靜止時，神經(jīng)膜膜內(nèi)K+濃度＞膜外，膜外的Na+濃度＞膜內(nèi)，而Na+不能進(jìn)入膜內(nèi)，K+可以滲入膜外，在K+外出時，膜內(nèi)陰離子隨K+外流有外出的傾向，但受到膜的阻止，造成膜的外正內(nèi)負(fù)的電位差，即靜息（膜）電位。

一、靜息（膜）電位本文檔共26頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\9點36分二、傳導(dǎo)機制

Conductivemechanism神經(jīng)沖動在軸突的的傳導(dǎo)（神經(jīng)內(nèi)）神經(jīng)沖動在突觸間傳導(dǎo)(神經(jīng)元與神經(jīng)元)

本文檔共26頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\9點36分本文檔共26頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\9點36分傳導(dǎo)過程（F6）1.動作電位及其在軸突上的傳導(dǎo)

當(dāng)神經(jīng)的某一部位接受刺激后，就會產(chǎn)生興奮，興奮使膜的通透性發(fā)生變化。體液中的Na＋進(jìn)入膜內(nèi)，致使膜表面電位下降，膜內(nèi)電位上升，膜內(nèi)外電位差減小，甚至內(nèi)外電位反過來，造成膜的“去極化”，形成脈沖形的動作電位。當(dāng)沖動向軸突的鄰近部位傳導(dǎo)后，神經(jīng)膜又恢復(fù)原狀，對Na＋仍保持原先的不滲透性，而膜內(nèi)Na＋則依靠“離子泵”作用向外滲透，直至膜內(nèi)外極化狀態(tài)再度建立，恢復(fù)靜息電位為止。

由于軸突內(nèi)外的電解質(zhì)都是可導(dǎo)的，當(dāng)Na＋進(jìn)入膜內(nèi)時，即可形成回路，產(chǎn)生動作電流，膜外的電流從興奮部位流向未興奮部位，導(dǎo)致未興奮部位的去極化，進(jìn)而產(chǎn)生一定間隔的脈沖形神經(jīng)沖動，這個過程在膜上反復(fù)連續(xù)地進(jìn)行，就表現(xiàn)為動作電位在整個軸突上的傳導(dǎo)。本文檔共26頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\9點36分2.神經(jīng)沖動在突觸間的傳導(dǎo)突觸synapse概念：神經(jīng)元與神經(jīng)元（反應(yīng)器之間）的接觸區(qū)域。本文檔共26頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\9點36分突觸的組成(F7)

①突觸前膜其內(nèi)有囊泡vesicles、泡內(nèi)含乙酰膽堿Ach、乙酰膽堿酯酶AchE。

②突觸后膜內(nèi)含乙酰膽堿受體和乙酰膽堿酯酶

③突觸間隙本文檔共26頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\9點36分突觸傳導(dǎo)過程

processofsynapticconduction

當(dāng)神經(jīng)受到刺激時→興奮→軸突傳導(dǎo)→到達(dá)突觸前膜→釋放神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿或谷氨酸鹽）→突觸間隙→遞質(zhì)物與受體結(jié)合→突觸后膜對Na+、K+通透性增加→突觸后膜去極化→突出后膜神經(jīng)產(chǎn)生興奮→神經(jīng)沖動傳到下一個神經(jīng)元。

神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合后，使受體變構(gòu)后，釋放神經(jīng)遞質(zhì)，隨后被相關(guān)的酶水解，水解產(chǎn)物又被突觸前膜吸收，重新合成神經(jīng)遞質(zhì)本文檔共26頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\9點36分殺蟲劑對神經(jīng)系統(tǒng)的影響

很多高效殺蟲劑都是神經(jīng)毒劑，其作用機制主要包括3方面。

1對軸突傳導(dǎo)的影響

滴滴涕和擬除蟲菊酯主要作用于軸突傳導(dǎo)。滴滴涕分子能嵌入軸突膜上Na+通道，從而延緩軸突的去極化和Na+通道的關(guān)閉時間，表現(xiàn)重復(fù)的動作電位，產(chǎn)生中毒癥狀。本文檔共26頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\9點36分2對乙酰膽堿受體的影響

煙堿、箭毒（curare）、沙蠶毒素等能與突觸后膜上Ach受體產(chǎn)生抑制作用，阻斷了Ach與受體的結(jié)合，沖動不能傳導(dǎo)，使昆蟲死亡。3對乙酰膽堿酯酶的影響

有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑都是AchE的抑制劑，它們能像Ach那樣與AchE結(jié)合，但結(jié)合以后不易水解，酶解作用受阻，造成突觸部位Ach大量積聚。昆蟲中毒以后，表現(xiàn)出過度興奮，隨之行動失調(diào)，麻痹死亡。

本文檔共26頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\9點36分第五節(jié)昆蟲的感覺器官昆蟲的感覺器官是接受外部環(huán)境和內(nèi)部各種刺激的重要結(jié)構(gòu)。它們分布于體軀的各個部位，接受來自體內(nèi)外的物理或化學(xué)刺激，與神經(jīng)系統(tǒng)和分泌系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用，共同調(diào)節(jié)和控制著昆蟲的生理和行為反應(yīng)。本文檔共26頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\9點36分昆蟲對刺激的反應(yīng)包括感受、傳導(dǎo)和反應(yīng)3個步驟。也就是說，感受器接受的刺激，通過感覺神經(jīng)（傳入神經(jīng)），經(jīng)聯(lián)絡(luò)神經(jīng)聯(lián)絡(luò)運動神經(jīng)（傳出神經(jīng)），將刺激傳導(dǎo)到反應(yīng)器，產(chǎn)生肌肉運動或腺體分泌的過程。這個過程的神經(jīng)傳導(dǎo)又叫反射?。╮eflexarc）。

本文檔共26頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\9點36分根據(jù)感受器的功能，可將昆蟲的感受器分為觸感器、聽覺器、視覺器和化感器。觸感器、聽覺器和視覺器是感受物理刺激，而化感器是感受化學(xué)刺激。其中，視覺器是昆蟲感受光波刺激的感受器，包括復(fù)眼和單眼，前面已作介紹。

本文檔共26頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\9點36分2觸感器

觸感器（Mechanoreceptor）是感受體內(nèi)外機械刺激的直接接觸的感受器，常見有下面2種類型。

毛狀觸感器（Hairsensillum）

鐘狀觸感器（Campaniformsensillum）本文檔共26頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\9點36分3聽覺器

聽覺器（Phonoreceptor）是感受聲波刺激的感受器，包括下面3種類型。

1、聽覺毛（Auditoryhair）

2、江氏器（Johnston'sorgan）是昆蟲觸角梗節(jié)中較常見的一種弦音感器，主要用于昆蟲的定向，如埃及伊蚊的雄蚊常藉400Hz～650Hz的音頻來判斷雌蚊的位置，找到雌蚊，進(jìn)行交配。

3、鼓膜器（Tympanalorgan）是普遍存在于發(fā)音昆蟲中的一種弦音感器，包括由薄表皮形成的鼓膜（tympanum）、內(nèi)氣囊和具橛感器。步甲的鼓膜器在頸膜上，螽斯和蟋蟀的在前胸足上，水生蝽類的在中胸上，夜蛾的在后胸上，蟬、蝗蟲、螟蛾、尺蛾和虎甲的在腹部。

本文檔共26頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\9點36分4化感器

化感器（Chemoreceptor）是感受