普通生物学第14章感觉器官与感觉.ppt
14 感受器官和感觉,感受器(receptors):是具有感觉神经末梢的特殊感受装置，能感受刺激并将其转变为神经冲动。 将环境中的能量刺激转换为生物能感受器上膜电位的变化。并且具有放大器的作用。 感觉器官:指除了具有感受器外还具有一些辅助装置或附属器官的结构。如眼、耳等。,14.1 感受的一般特性,1 分类 （1）根据刺激的来源和感受器的位置：外感受器、距离感受器、本体感受器和内感受器。 （2）根据感受器的性质： 物理感受器：触压感受器、本体感受器、热感受器、平衡和听觉、视觉和光感受器。 化学感受器(感觉适应)：人的嗅觉和味觉,14.2 物理感受器,1 触压感受器：接触和疼痛 2 本体感受器：关节的张力和运动 3 热感受器：温度 4 平衡和听觉 5 侧线器官：压力,控制仿生,蛇,田鼠,热血动物身体 向外散热,蛇通过感受器 探测到热源,蛇的红外探测,控制仿生,颊窝,颊窝是一个红外感受器，对周围温度变化极为敏感，能感受0.001的温度变化。这类蛇能在夜间准确判断周围恒温动物的位置,蛇的红外探测,14.3 听觉（声音）感受器,听觉感受器是机械感受器的特例。最原始的是鱼类和少数两栖类的侧线器官。从进化上看，耳的原初功能是平衡器官。 1、耳的演化 圆口纲和鱼纲只有内耳，两栖类有了中耳，从爬行类开始具有了外耳。 鸟类和哺乳类具有良好的频率感受范围及频率的分辨能力，但是鸟类的中耳中只有一块听小骨，哺乳类有耳蜗，有外耳和耳廓。,2、耳的结构,三块听小骨起放大作用,耳蜗是听觉器官，是一个螺旋形膜性管道，在切面上可以看到3个并列的管道，分前庭阶、鼓阶和蜗阶。 蜗阶基底膜上有毛细胞，和悬在它们上面的前庭膜相连接，共同组成听觉器官即柯蒂氏器。,涡管中充满内淋巴液，鼓膜震动使涡管中的液体由卵圆窗流向圆窗而产生“搏动”，刺激前庭蜗神经送到脑而产生听觉。 不同频率和音调的声音可引起蜗阶淋巴液产生不同的共振波，使柯蒂氏器中不同的感觉细胞发生反应。 传导性耳聋、感音性耳聋，中枢性耳聋。,3、耳的功能,前庭和半规管与机体的平衡有关。 前庭器是感觉身体姿势的器官，由3个半规管和卵圆囊和球囊（前庭）组成。3个半规管内充以淋巴液，位于三个垂直的的平面上，管中液体的流动刺激前庭的蜗神经将信息传入小脑。 前庭内有耳石，毛细胞和耳石膜接触，由于耳石的重力作用，耳石膜刺激毛细胞产生冲动。是感受身体静止和直线加速的运动状况的感受器 平衡囊、平衡棍和侧线器官。,信息仿生,“水母耳”风暴预测仪,水母耳与电子耳,14.4 光感受器,1、无脊椎动物的光感受器 原生动物：衣藻、眼虫的眼点。 扁形动物：色素细胞构成“眼杯”(eye cup)，神经纤维末端膨大，形成“杆状缘”，内含色素分子。不能成像，只能感受光的强弱和方向。 昆虫的皮肤具有感光的能力，皮肤中有感光细胞。 有的昆虫具有单眼，能感光，与飞翔时定位有关。,单透镜眼：产生清晰的不间断的图像。软体动物的头足类,复眼：甲壳类和昆虫等节肢动物 许多构造相同的小眼组成。小眼面（角膜）、晶状体、小网膜细胞，色素细胞。小网膜细胞的中央为透明的视杆细胞。延伸到后面的视神经。 成重叠的光度强，但不清晰的像。 复眼的特点： 对光的闪烁特别敏感。能感知的电磁光谱的幅度比人眼大，有分析偏振光的能力。,2 人眼的结构,角膜和巩膜；虹膜和脉络膜；视网膜 晶状体、房水和玻璃液 视网膜组成:视杆和视锥两种特异的神经元细胞。 位于黄斑区的中心凹的感光细胞全为视锥细胞，可感知强光和颜色； 周围的视杆细胞比视锥细胞敏感，可感知弱光，但视杆细胞不能辨色。 人类、猫头鹰和鸽子三者存在差异。,感光色素:视紫红质和视紫蓝质，电子激发的结果是色素分子构象的改变。 视紫红质:动物视杆细胞中的感光分子，有视黄醛和视蛋白结合而成。视黄醛是维生素A（视黄醇）氧化而来。（光明亮时，二者分开，暗是联合） 视椎细胞中所含的感光分子视紫蓝质，为视黄醛和光视蛋白组成。 人的视网膜中有三种视椎细胞，分别为绿、蓝和红。分别有最敏感的波长，并可以相互重叠，形成彩色的图象。 近视、远视、散光、色盲和色弱,14.5 化学感受器,1、涡虫：头部两侧各有一个多种纤毛的纵沟。 2、昆虫：足的末端和口器上有味觉毛，其下有味觉神经元。昆虫的嗅觉位于触角上，其上的感觉毛上有小孔，可感知有刺激性的分子。 3、人的味觉和嗅觉 人的味觉器官是味蕾，味蕾是特化的上皮细胞 鼻腔顶部粘膜（嗅觉上皮）有嗅觉功能，,化学仿生,狗的嗅觉过程,狗的嗅觉 狗鼻子里有一种蛋白质-气味辨别蛋白，当气味辨别蛋白将不同的气味辨别后，被辨别出的特定的气味信号，立即被嗅觉细胞传递给大脑，大脑便知道了所闻到的是一种什么气味,人工嗅觉,化学仿生,人工嗅觉,嗅敏检测仪,采集 系统,嗅敏 元件,放大 系统,电源,嗅敏电阻是一类以SnO2为主体的金属半导体，它是一种表面效应很强的材料,本章重点,内耳的结构和功能 视椎细胞和视杆细胞的感光特性 复眼的构成 理解各类仿生所依据的生物学原理,
