普通生物学：14-感觉器官与感觉

1、1普通生物学普通生物学 第第2篇篇 动物的形态与功能动物的形态与功能 第第14章章 感觉器官与感觉感觉器官与感觉第第 14 章章感觉器官与感觉感觉器官与感觉2普通生物学普通生物学 第第2篇篇 动物的形态与功能动物的形态与功能 第第14章章 感觉器官与感觉感觉器官与感觉 应激性：应激性： 感受感受刺激刺激 合目的的反应合目的的反应 适应内、外环境变化适应内、外环境变化3 单细胞原生动物单细胞原生动物 变形虫：变形虫：整个身体（细胞）整个身体（细胞） 感受器感受器（receptor）、）、 效应器效应器（effector） 刺激刺激 改变运动方向；改变运动方向； 食物食物 吸引变形虫；吸引变形虫；

2、 眼虫：眼虫：感受器：感受器：眼点眼点（细胞器）（细胞器） 4 多细胞动物多细胞动物 分化分化 多种多种感受器细胞感受器细胞 感受多种刺激；感受多种刺激； 外外、内感受器内感受器； 内内、外环境变化外环境变化 内、外感受器内、外感受器 传入神经传入神经 中枢神经系统中枢神经系统 主观意识上主观意识上的的感觉感觉（sensation）。）。 5 人体感受器人体感受器多种多样多种多样 感觉神经元的感觉神经元的神经末梢神经末梢； 感受器细胞感受器细胞； 感受器细胞感受器细胞 + 附加装置附加装置 感觉器官感觉器官（眼、耳、鼻等）。（眼、耳、鼻等）。6 专门专门感受机体内外环境变感受机体内外环境变化的

3、器官，引起特殊感觉，包括感化的器官，引起特殊感觉，包括感受器及其附属装置。受器及其附属装置。 感觉器官感觉器官（sense organ)：7感受器感受器是机体接受内、外环境各种刺是机体接受内、外环境各种刺激的结构，感觉器官的感受装置。激的结构，感觉器官的感受装置。 接受刺激接受刺激 刺激的能量转为神经冲动刺激的能量转为神经冲动 传入神经和中枢的传导通路传入神经和中枢的传导通路 效应器（产生效应）效应器（产生效应） 高级神经中枢高级神经中枢大脑皮层大脑皮层( (产生产生感觉感觉) ) 8 感觉感觉 不同不同刺激刺激 不同不同感受器细胞感受器细胞 冲动冲动 传入神经传入神经 中枢神经系统中枢神经系

4、统 主观意识上主观意识上的的感觉感觉9 14.1 感觉的一般特性；感觉的一般特性； 14.2 视觉；视觉； 14.3 听觉与平衡感受；听觉与平衡感受； 14.4 化学感受性：味觉与嗅觉；化学感受性：味觉与嗅觉； 14.5 皮肤感觉；皮肤感觉；10 14.1 感觉的一般特性感觉的一般特性 14.1.1 感受器细胞感受器细胞 14.1.2 感觉的产生与适应感觉的产生与适应11 14.1.1 感受器细胞感受器细胞 特异性、换能器、放大器特异性、换能器、放大器 感受器细胞具感受器细胞具特异性特异性 眼：眼：感光细胞感光细胞光光刺激；刺激； 耳：耳：毛细胞毛细胞震动震动刺激；刺激； 舌：舌：味觉细胞味觉

5、细胞化学化学物质刺激。物质刺激。12 特异性特异性 一种感受器细胞一种感受器细胞 只能感受一种特定的刺激；只能感受一种特定的刺激； 即：对不同形式刺激即：对不同形式刺激敏感性敏感性不同；不同； 刺激：刺激：相对某种感受器细胞相对某种感受器细胞 可分为可分为适宜适宜、 不适宜不适宜刺激。刺激。13 感受器细胞是感受器细胞是换能器换能器 适宜刺激的不同形式的能适宜刺激的不同形式的能 感受器细胞感受器细胞 转化转化 生物能生物能（膜电位变化膜电位变化）14 感受器细胞是感受器细胞是放大器放大器 对适宜刺激对适宜刺激非常敏感非常敏感 适宜刺激极微弱的能量适宜刺激极微弱的能量 感受器细胞感受器细胞 换能

6、换能 冲动；冲动； 能量转换过程中能量转换过程中功率放大功率放大很多倍很多倍 如：红光光子如：红光光子 感光细胞感光细胞 感受器电流（十几万倍）感受器电流（十几万倍）15 14.1.2 感觉的产生与适应感觉的产生与适应 1. 感觉的产生感觉的产生 感觉是在什么部位产生的？感觉是在什么部位产生的？ 刺激 感受器感受器 神经冲动神经冲动 大脑皮层大脑皮层的的神经中枢神经中枢 感觉；感觉； 感觉不是在感觉不是在感官感官中产生的。中产生的。 16 为何不同刺激为何不同刺激 不同感受器不同感受器 神经冲动神经冲动（生物电）（生物电） 不同的感觉？不同的感觉？ 传入通路具特异性传入通路具特异性 一条传入通

7、路一条传入通路 只传导一种特定的神经冲动；只传导一种特定的神经冲动； 17 特定的特定的刺激刺激 特定的特定的神经冲动神经冲动 特定的特定的传入通路传入通路 大脑皮层大脑皮层特定区域特定区域 （特定感觉中枢特定感觉中枢） 某种某种特定感觉。特定感觉。18 2. 感觉的适应感觉的适应（习惯化习惯化） 适应：适应：反复、无害刺激反复、无害刺激 感觉感觉逐渐逐渐 消失；消失； 如：如：入芝兰之室，久而不闻其香；入芝兰之室，久而不闻其香； 入鲍鱼之肆，久而不闻其臭；入鲍鱼之肆，久而不闻其臭； 适应的适应的生理基础生理基础（机制机制） 反复无害刺激反复无害刺激 感受器发送的感受器发送的动作电位频率动作电

8、位频率19 适应的适应的快慢：快慢：因感受器而异因感受器而异 与感受器的与感受器的生理作用生理作用有关；有关； 20 很快很快（易易）：）：化学化学感受器；感受器； 较快：触觉较快：触觉、压力压力感受器；感受器； 很慢很慢（难难）：）：痛痛感受器、感受器、 肌梭肌梭感受器、感受器、 颈动脉窦颈动脉窦压力感受器。压力感受器。 适应性的意义何在？适应性的意义何在？ 包括：适应性快慢差异的意义！包括：适应性快慢差异的意义！21 14.2 视觉视觉 14.2.1 无脊椎动物的视觉器官（自学）无脊椎动物的视觉器官（自学） 14.2.2 脊椎动物的眼脊椎动物的眼 14.2.3 眼的聚焦、调节眼的聚焦、调节

9、 14.2.4 眼的折光异常眼的折光异常 14.2.5 视网膜的结构视网膜的结构 14.2.6 感光色素的光化学反应感光色素的光化学反应 14.2.7 色觉的产生色觉的产生2214.2.2 脊椎动物的眼脊椎动物的眼 人体最重要的感觉器官，大约有人体最重要的感觉器官，大约有9595以上的信息来自视觉。以上的信息来自视觉。 眼的适宜刺激：可见光（波长眼的适宜刺激：可见光（波长370370740 nm740 nm的电磁波）。的电磁波）。最复杂的感官最复杂的感官23 构造构造 眼球壁、眼球壁、 虹膜、虹膜、 睫状体、睫状体、 晶状体晶状体241. 眼球壁：眼球壁：3 层层 外层：外层：巩膜、角膜巩膜、

10、角膜 巩膜：巩膜：后部后部 结缔组织，保护；结缔组织，保护； 角膜：角膜：前端，透明前端，透明 入射光线；入射光线； 聚焦光线聚焦光线中作用最大；中作用最大；25 中层：脉络膜中层：脉络膜 结缔组织结缔组织 血管血管丰富，营养；丰富，营养； 色素色素丰富，棕黑色；丰富，棕黑色； 相机相机暗盒；暗盒； 吸收眼内光线，吸收眼内光线， 防止光散射；防止光散射；26 内层：视网膜内层：视网膜 唯一的唯一的 感光神经组织；感光神经组织； 结构最复杂结构最复杂 （见后）（见后）272. 虹膜：虹膜： 巩膜、角膜交界处巩膜、角膜交界处 圆环状、色素；圆环状、色素； 瞳孔：瞳孔：入射光通道。入射光通道。28

11、3. 睫状体：睫状体：巩膜、角膜交界处巩膜、角膜交界处 睫状睫状肌肌、睫状、睫状突突、睫状、睫状小带；小带； 悬挂、调节晶状体。悬挂、调节晶状体。睫状体睫状体29 4. 晶状体：晶状体：透镜；透镜； 曲率的调节：曲率的调节：睫状体、自身弹性；睫状体、自身弹性；30 14.2.3 眼的聚焦、调节眼的聚焦、调节 光线进入眼到达视网膜经过光线进入眼到达视网膜经过3个折光面：个折光面：空气空气-角膜界面；角膜界面；房水房水-晶状体界面；晶状体界面；晶状体晶状体-玻璃体界面玻璃体界面31折光能力最强的是：折光能力最强的是： 空气空气- -角膜界面角膜界面 不戴潜水镜潜水时，水中视物模不戴潜水镜潜水时，水

12、中视物模糊，原因是空气糊，原因是空气- -角膜界面的折射率角膜界面的折射率所致。所致。 32 正常人眼看近物时，眼折光系统的折光能正常人眼看近物时，眼折光系统的折光能力随物体的移近而相应的改变，使物像仍落在力随物体的移近而相应的改变，使物像仍落在视网膜上，看清近物。视网膜上，看清近物。 这个过程眼的调节包括：晶状体调节、瞳这个过程眼的调节包括：晶状体调节、瞳孔调节和眼球会聚，主要为孔调节和眼球会聚，主要为晶状体调节晶状体调节。33调节前后晶状体的变化调节前后晶状体的变化3414.2.4 眼的折光异常眼的折光异常 正常眼通过调节，正常眼通过调节，可以分别看清远、近不可以分别看清远、近不同的物体。

13、同的物体。 若眼的折光能力异若眼的折光能力异常，或眼球的形态异常，常，或眼球的形态异常，平行光线不能在视网膜平行光线不能在视网膜上清晰成像，称为屈光上清晰成像，称为屈光不正不正( (异常眼异常眼) )。 常见的有近视、远常见的有近视、远视和散光。视和散光。35 根据光学原理，学习和理解根据光学原理，学习和理解 近视、远视、近视、远视、 老花、散光老花、散光 如何形成的，如何形成的， 如何矫正；如何矫正；3614.2.5 视网膜的结构：视网膜的结构：4 层，极复杂层，极复杂 最外层：色素细胞层，最外层：色素细胞层，营养、保护营养、保护感光细胞层感光细胞层 色素细胞层色素细胞层37 第第 2 层：

14、感光细胞层层：感光细胞层 视锥视锥、视杆视杆细胞细胞 外段外段 感光感光色素色素 内段内段 轴突轴突 第第 3 层层 细胞细胞感光细胞层感光细胞层 色素细胞层色素细胞层38 第第 3 层：层：双极细胞、中间神经元双极细胞、中间神经元 感光细胞（第感光细胞（第2层）层） 双极细胞双极细胞 第第4层层 神经节细胞；神经节细胞； 中间神经元中间神经元 横向联络；横向联络； 感光细胞层感光细胞层 第第2层层 感光细胞层感光细胞层 色素细胞层色素细胞层双极细胞层双极细胞层 （第（第3层）层） 39 第第 4 层层 神经节细胞层神经节细胞层 轴突轴突 束束 眼后极的眼后极的视盘视盘 眼球壁眼球壁 视神经；

15、视神经； 视盘视盘 无感光细胞无感光细胞 盲点盲点感光细胞层感光细胞层 色素细胞层色素细胞层神经节细胞层神经节细胞层 第第4层层双极细胞层双极细胞层 第第3层层 4041 黄斑：黄斑：后极中央偏外，色素区；后极中央偏外，色素区； 中央凹：中央凹：黄斑中央，小凹；黄斑中央，小凹； 特殊结构及意义特殊结构及意义42 视锥细胞视锥细胞密集，无密集，无视杆细胞；视杆细胞； 双极细胞双极细胞、神经节细胞神经节细胞偏移偏移 减少阻挡减少阻挡 光线光线直达感光细胞；直达感光细胞；43 特殊的特殊的专线联系：专线联系：每个视锥细胞每个视锥细胞 1个双极细胞个双极细胞 1个个神经节细胞神经节细胞 大脑大脑 精细

16、的精细的视觉功能视觉功能意义。意义。44 4. 视网膜从视网膜从中央凹中央凹 边缘边缘的变化的变化 视锥细胞视锥细胞 减少；减少； 视杆细胞视杆细胞 增多；增多； 双极细胞双极细胞、神经节细胞层神经节细胞层 增厚；增厚； 多个多个感光细胞感光细胞 1个双极细胞，个双极细胞， 多个多个双极细胞双极细胞 1个神经节细胞；个神经节细胞； 250个感光细胞个感光细胞 1个神经节细胞。个神经节细胞。45 14.2.6 感光色素的光化学反应感光色素的光化学反应 视杆细胞的视杆细胞的感光色素感光色素 视紫红质结构视紫红质结构 视黄醛分子视黄醛分子 + 视蛋白分子；视蛋白分子； 视黄醛：视黄醛：嵌在视蛋白中；

17、嵌在视蛋白中； 视蛋白：视蛋白：嵌在细胞膜上；嵌在细胞膜上；4647 光化学反应：光化学反应：可逆可逆 光照光照 视蛋白、视黄醛视蛋白、视黄醛 变构变构 两者两者分离分离（视紫红质（视紫红质分解分解） 黑暗：黑暗：视蛋白、视黄醛视蛋白、视黄醛 原构型原构型 结合结合 视紫红质；视紫红质； 48 视觉的产生视觉的产生 光光 视蛋白视蛋白 变构变构 感光细胞膜电位变化感光细胞膜电位变化 冲动冲动 双极细胞双极细胞 神经节细胞神经节细胞 视神经视神经 大脑皮层大脑皮层 视觉；视觉；49 夜盲症夜盲症 光化学反应中部分光化学反应中部分视黄醛损耗；视黄醛损耗； 血液中血液中视黄醇视黄醇（维生素维生素A1

18、）补充）补充 视黄醇视黄醇 氧化氧化 视黄醛；视黄醛； 缺乏缺乏维生素维生素A1 影响影响视黄醛视黄醛补充补充 影响影响视紫红质视紫红质合成合成 光敏感度光敏感度（夜盲夜盲）50 14.2.7 色觉的产生色觉的产生 视锥细胞视锥细胞 3 种，各含种，各含 1 种感光色素，种感光色素， 分别对分别对蓝蓝、绿绿、黄黄最敏感；最敏感； 不同不同色光色光 视锥细胞视锥细胞 不同不同兴奋度兴奋度 相应的相应的色觉；色觉；51 色觉异常：色觉异常：色弱、色盲色弱、色盲 高度高度伴性遗传；伴性遗传； 色盲基因：色盲基因：X 染色体，染色体，隐性隐性遗传；遗传； 联系遗传学知识，联系遗传学知识， 理解色盲遗传

19、情况，理解色盲遗传情况， 为何男子色盲的比例远高于女性？为何男子色盲的比例远高于女性？52 14.3 听觉听觉与与平衡感受平衡感受 14.3.1 外耳外耳、中耳的传音作用中耳的传音作用 耳耳 功能：功能：听觉的外周感受器，听觉的外周感受器， 感受声波；感受声波； 结构：结构：外、中、内耳，外、中、内耳，3 部分；部分；53 1. 外耳：外耳：耳壳、外耳道、鼓膜；耳壳、外耳道、鼓膜； 收集收集、传导传导声波声波 鼓膜鼓膜振动；振动；2. 中耳中耳 听小骨：听小骨： 锤、砧、镫锤、砧、镫 杠杆系统；杠杆系统；廓廓54 中耳中耳 3 个个功能功能 鼓膜听骨系统鼓膜听骨系统 传导振动传导振动 鼓膜鼓膜

20、 听小骨听小骨 卵圆窗；卵圆窗；55 放大振动：放大振动：有效振动面积有效振动面积 鼓膜鼓膜 / 镫骨镫骨 = 20 / 1 咽鼓管咽鼓管 中耳中耳 咽鼓管咽鼓管 咽咽 大气大气 鼓膜两侧鼓膜两侧 压力相等。压力相等。咽鼓管咽鼓管56 14.3.2 内耳：内耳：（1）构造构造 外壳外壳 骨质、骨质、 螺旋、螺旋、 蜗牛壳；蜗牛壳；外壳外壳57 耳蜗：耳蜗：内部，听觉部分，内部，听觉部分， 3个个膜质膜质、平行平行、盘绕盘绕管道，管道， 前庭阶、前庭阶、 鼓阶、鼓阶、 蜗管；蜗管；蜗管蜗管58柯蒂氏器柯蒂氏器5960 前庭阶：前庭阶：上方；外端上方；外端 卵圆窗；卵圆窗； 鼓阶：鼓阶：下方；外端

21、下方；外端 正圆窗；正圆窗； 、 ：末端相通，外淋巴；末端相通，外淋巴； 蜗管蜗管 中间；中间； 末端封闭；末端封闭； 内淋巴；内淋巴；6162 蜗管构造：蜗管构造： 基膜：基膜：底部，膜质；底部，膜质； 螺旋器：螺旋器：基膜上，基膜上，毛细胞；毛细胞； 覆膜：覆膜：游离端游离端 螺旋器的螺旋器的纤毛；纤毛； 听神经听神经 耳蜗支耳蜗支 分支分支 包围包围 毛细胞毛细胞覆膜63（2）内耳功能）内耳功能 声波声波 耳蜗耳蜗 动作电位动作电位 行波行波 行波的产生行波的产生 听小骨振动听小骨振动 卵圆窗、耳蜗振动卵圆窗、耳蜗振动 基膜、基膜、淋巴液振动淋巴液振动（行波行波） 64 行波的传播：行波

22、的传播：沿耳蜗沿耳蜗基膜基膜 近近（底部）（底部） 远远（顶部）（顶部） 行波行波频率频率越越高高 传播距离传播距离、 最大振幅最大振幅 出现部位出现部位 越越近；近； 65 听觉的产生听觉的产生 基膜振动基膜振动 覆膜、毛细胞覆膜、毛细胞相对位移相对位移、摩擦摩擦 纤毛纤毛弯曲弯曲 毛细胞膜毛细胞膜通透性通透性变化变化 冲动冲动 大脑皮层大脑皮层 听觉；听觉；66 音量音量与与冲动发放的关系冲动发放的关系 音量音量 基膜位移基膜位移 摩擦（刺激）强度摩擦（刺激）强度 毛细胞发放毛细胞发放冲动频率冲动频率 感觉感觉音量音量67 声音频率声音频率（音调音调）的识别的识别 特定频率特定频率的的声波

23、声波 特定频率的特定频率的行波行波 特定的行波传播距离、特定的行波传播距离、 最大振幅最大振幅出现部位出现部位 特定部位的特定部位的毛细胞毛细胞兴奋兴奋 特定的特定的神经冲动神经冲动（接下页）（接下页）68 （接上页）特定的（接上页）特定的神经冲动神经冲动 特定的特定的传入通路传入通路 大脑皮层大脑皮层特定部位（神经中枢）特定部位（神经中枢） 特定的特定的音调感觉；音调感觉； 耳蜗：耳蜗：底部底部（顶部顶部） 感受感受高高（低低）频率，频率， 即即高高（低低）音调音调的声音。的声音。69 14. 3. 3 由动作电位到声音由动作电位到声音 听神经通路听神经通路 听神经冲动听神经冲动 延髓、延髓

24、、 丘脑丘脑 大脑皮层听区大脑皮层听区 听觉；听觉； 7014. 3. 4 听觉障碍：听觉障碍： 传导性聋、传导性聋、 感音性聋、感音性聋、 中枢性聋。中枢性聋。71 14. 3. 5 内耳中的平衡器官内耳中的平衡器官 前庭器官：前庭器官：内耳的一部分内耳的一部分 功能：功能：感受感受身体运动身体运动、头部位置；头部位置； 构造构造 半规管半规管 （3 个）个） 椭圆囊；椭圆囊； 球囊；球囊； 壶腹壶腹72 1. 半规管：半规管：3个个互相垂直互相垂直 立体坐标；立体坐标； 各有各有 1 个膨大的个膨大的壶腹；壶腹； 壶腹：壶腹： 壶嵴：壶嵴：毛细胞（纤毛）毛细胞（纤毛） 终帽：终帽：胶质，包

25、埋纤毛；胶质，包埋纤毛； 内淋巴内淋巴 半规管内、半规管内、 壶腹内；壶腹内；73 功能：功能：感觉感觉旋转旋转 适宜刺激：适宜刺激：旋转加速度；旋转加速度； 旋转旋转开始、变速、停止开始、变速、停止 惯性惯性 1个个半规管内淋巴半规管内淋巴相对相对位移位移 终帽终帽偏转偏转 拉、推拉、推毛细胞毛细胞 冲动冲动 传入神经元传入神经元 大脑皮层大脑皮层 旋转旋转感觉；感觉；74 2. 椭圆囊椭圆囊、球囊：球囊：耳石器官耳石器官 构造：构造： 囊斑：囊斑：毛细胞；毛细胞； 耳石膜：耳石膜：胶质，包埋纤毛；胶质，包埋纤毛； 耳石：耳石：CaCO3，比重大；，比重大； 功能：功能：感觉感觉 头的位置；

26、头的位置； 静止、静止、 直线加速度直线加速度 头部头部垂直垂直头部前弯头部前弯后后前前耳石膜耳石膜囊斑囊斑毛细胞毛细胞头部垂直头部垂直75 14.4 化学感受性：化学感受性：味觉、嗅觉味觉、嗅觉 味感受器：溶解的味感受器：溶解的离子、分子；离子、分子； 嗅感受器：挥发性气体嗅感受器：挥发性气体分子分子 嗅感受器表面黏液嗅感受器表面黏液 溶解的溶解的分子、离子；分子、离子； 味觉、嗅觉：味觉、嗅觉：本质相同本质相同 感受感受溶于水溶于水的化学物质。的化学物质。76 14.4.1 味觉味觉 味蕾味蕾 舌乳头中舌乳头中 味觉细胞味觉细胞 毛细胞，毛细胞， 纤毛；纤毛； 感觉神经末梢：感觉神经末梢：

27、包围包围 味觉细胞；味觉细胞； 感觉神经感觉神经77 14. 4. 2 嗅觉嗅觉 嗅细胞嗅细胞 位置：位置：上鼻道背侧深处上鼻道背侧深处 鼻黏膜中；鼻黏膜中； 思考：为何分辨气味时思考：为何分辨气味时 常急促吸气？常急促吸气？78 双极神经元双极神经元 外端：外端：嗅纤毛；嗅纤毛； 内端内端 细细 无髓鞘神经纤维无髓鞘神经纤维 嗅球；嗅球； 双重功能：感受双重功能：感受刺激、刺激、传导传导冲动。冲动。嗅细胞，嗅细胞， 双极神经元双极神经元79 14.5 皮肤的感觉皮肤的感觉 触触（压压）、）、温度温度、痛觉痛觉等；等； 皮肤感受器皮肤感受器 点状分布；点状分布； 每种感觉都有相应的感觉点。每种感觉都有相应的感觉点。80 1