感觉器官及其生理功能-课件

感觉器官及其生理功能1ppt课件一、化学感受器化学感受功能：获得食物、识别异性、辨别同种和异种的个体、防御与躲避敌害、抚幼、定向和“归巢”等。化学感受包括：嗅觉、味觉和一般的化学感受。2ppt课件嗅觉器鱼类的嗅觉器由嗅神经分布，其轴突延伸到嗅球的嗅觉细胞；又通过嗅囊到达端脑及间脑的上、下丘脑。嗅觉发达的鱼类称嗅觉灵敏鱼类，嗅觉不发达的鱼类称嗅觉不灵敏鱼类。位置鱼类有一对嗅窝，位于头部背侧，每个嗅窝的开口被皮肤褶分隔为前后两部，前部进水而后部出水。嗅窝内的嗅觉上皮通过形成辨状的皱褶，使嗅觉的面积大为增加。花辨状的皱褶有圆形、长形和卵圆形。圆形的通常嗅觉上皮面积最小，长形的嗅觉上皮较发达，而卵圆形的嗅觉上皮最为发达。3ppt课件鱼类具有灵敏的嗅觉，经过训练后能辨别纯粹的气味和品味的物质。鱼类的嗅觉上皮对许多化学物质的敏感性阈值范围和哺乳类相似；有些鱼类对特定物质的敏感性可达到了狗的嗅觉。嗅觉4ppt课件味觉味觉器鱼类的味觉感受和其它脊椎动物一样是通过味蕾。味蕾呈橙形，由味觉细胞、支持细胞和基细胞组成。顶部形成味孔，味觉细胞呈长梨形，顶端有短的微绒毛和许多电子稠密的小管。味蕾的基部有神经纤维分布，它们和味觉细胞形成突触联系处有许多小囊。味蕾的分布

板鳃鱼类的味蕾只分布于口部和咽；而硬骨鱼类还分布于鳃弓、鳃耙、触须、鳍等；有些鱼类味蕾分布于整个身体的表面。第七（面）、第九（舌咽）和第十对（迷走）脑神经发出神经分支分布于味蕾。5ppt课件味觉味觉反应味蕾对糖和盐的敏感性较低，切除嗅叶后对这些物质的敏感性没有影响，证明味觉确实存在。对鲤鱼的研究表明，颚部的味蕾对味觉起主要作用。将舌咽神经细分为单个神经纤维，发现它们对有味物质的刺激有不同的反应，通常有些神经只对特异性物质有反应，而多数神经纤维都对醋酸起反应。当两种化合物同时或相继刺激味觉细胞，还会出现抑制性的相互作用。6ppt课件一般的化学感觉鱼类的皮肤分布许多脊神经的神经末稍，它们对化学物质产生反应，但其敏感性要比嗅觉上皮和味蕾低。化学感受的生物学意义寻觅食物鱼类寻找食物要通过视觉、机械感觉和化学感觉，其中嗅觉是许多鱼类确定食物位置的主要感觉器官。食物的气味能使许多鱼类保持其摄食行为，但确定食物的方位通常需要通过水流带来食物气味引起的嗅觉，然后朝向水流游动，直到发现食物。7ppt课件诱导异性的生殖行为

许多鱼类的雌鱼或雄鱼在生殖时释放性外激素于水中，异性的鱼类通过嗅觉感受这种刺激并传送到中枢神经，诱导促性腺激素分泌和交配产卵行为。辨别同种个体和结群

鱼类通过皮肤分泌粘液引起的嗅觉反应而识别同种或异种个体。8ppt课件感受警报物质鱼类的皮肤含有特化的上皮细胞，当皮肤受损伤时，它们把起着“警报物质”作用的内含物释放到水中，同种的其它鱼感受后产生惊吓反应，使鱼不规则地剧烈游动。这种反应，出现于一尾鱼受到损伤的鱼群中，可能对鱼群逃离捕食者起重要作用。洄游的大麻哈鱼对人或熊的气味十分敏感，人在鱼梯处洗手就会使大麻哈鱼停止向上洄游几小时，并在下游兴奋地打转，表现出警戒性反应，直到气味消除为止。9ppt课件洄游过程的定向嗅觉信息对洄游性鱼类的定向十分重要。嗅觉在“归家”洄游的最后阶段起着向导的作用，而这种嗅觉辨别本领是在嗅球或嗅觉上皮。同时，不同洄游群都有自己特异性的记意。10ppt课件二、机械感受器触感受器能感受接触固体物质，主要分布在口和唇部。板鳃鱼类的触觉器在吻部很丰富。电鳐的感觉薄板呈球形，是封闭的组织，基部是一块粗厚的腱板，上方铺以由感觉细胞和支持细胞组成的感觉上皮，神经纤维通过腱板而分支到感觉上皮的感觉细胞，由感觉细胞感受外界固体物质的存在。硬骨鱼类也有类似的触感受器。在鱼类的触觉中，痛觉的反应很弱，并主要存在于头部。11ppt课件侧线器官低等板鳃类侧线结构简单，是一条纵走的深沟，由头延伸到尾部，沟的边缘铺以结集排列的盾鳞。全头鱼类侧线是开沟型的。12ppt课件侧线器官----功能感受身体周围的水流情况、其它鱼类和敌害的运动情况以及没有触及鱼体的任何物体的位置和水中各种对侧线器官产生压力的变化；还和听觉器密切联系而能感受水中低频率的振动，包括在水体以外的声音。但是，侧线器官不能感受直接的接触和鱼体所处在不同深度所产生的水压力的变化。13ppt课件三、听觉器内耳的构造内耳通常称为迷路，包括膜迷路及其外面的骨迷路，是由侧线系统前部扩大发展而形成。有球状囊、椭圆囊、半规管和耳石组成。14ppt课件耳石

由钙盐组成通常有三块，位于椭圆囊内近圆形的微石，位于椭圆囊下方的球状囊内呈箭状的箭石和位于球状囊后面圆形突起的听壶内呈扁平星状的星石。耳石通过胶质固着在感觉毛细胞上方，当鱼体位置发生变化时，它们也会影响到毛细胞上方的胶质顶器，从而引起平衡反应。15ppt课件内耳功能鱼类的内耳是声音感受器、重力感受器和角加速度感受器，还能保持和调节肌肉紧张性。如果摘除两侧内耳，鱼就会变聋，失去身体的平衡和肌肉的紧张性。16ppt课件听觉作用

鱼类能感受声波的振动，但大多数鱼类的听觉能力很弱，所感受的频率也较低。这可能和鱼类的听觉感觉器官结构简单，而没有形成特化的耳蜗有关。平衡作用

鱼类对平衡反射的效应器官是眼睛、鳍以及躯干肌肉系统；而平衡反射就是由内耳的半规管和椭圆囊的感受器来调控。17ppt课件总结鱼类的内耳起着重力感受器的作用，除了对直线加速度产生反应外，对直线移动，离心刺激、恒定速度的转动和加速转动以及振荡性直线加速度等都有反应，因而对平衡起重要的调节作用。18ppt课件四、光感受器眼睛硬骨鱼类有发达的眼睛，其基本构造和高等脊椎动物的眼睛相似。位置和视角通常眼睛位于头的两侧，适于单眼的视觉；眼睛椭圆形而角膜平坦，球形水晶体和角膜相距很近，使光线不只从前方且从上方和两侧穿入眼球，所以视野很大，加上六条眼肌调控眼球的转动，使视角在水平面是166~170度，在垂直面是150度。19ppt课件眼睛眼睛的保护鱼类的眼睛没有眼睑，但有些鱼类眼前方有可活动的瞬膜；许多快速游泳的鱼类具有透明的流线型的装置，如脂肪睑，也有角膜的前部和后部有间隔分开，间隔内充满液体，都起保护眼睛的作用。20ppt课件光强度的调节板鳃鱼类通常都有活动性很强的瞳孔，在光亮处瞳孔能迅速关闭；在黑暗中瞳孔慢慢扩大。瞳孔收缩不是由神经调控而是虹膜括约肌在亮光直接刺激下收缩；瞳孔扩张肌有动眼神经的分支分布。硬骨鱼类是通过视网膜的运动调节光强度。视网膜感光细胞的最外层是色素上皮，色素细胞的长突起向感光细胞延伸并和它们的外节交错对插。在黑暗中，色素细胞的黑色素颗粒集中收拢而远离感光细胞；而移到光亮处，色素颗粒转移到长突起中。21ppt课件光强度的调节夜间活动的鱼眼睛背面有透明反光层以增加视觉敏感力。在视网膜的色素上皮细胞含有反射性物质鸟嘌呤的颗粒或结晶而形成反光层；上皮细胞也有黑色素并能正常移动，使反光层在光亮中不能透光。深水鱼类生活在光线十分微弱的环境中，眼睛的结构发生相应的变化，增加视觉的敏感性。视网膜通常只有视杆细胞，其数量多并具有很长的外节，甚至排列成明显的几层；眼球背侧没有黑色素。由于双眼视觉能比单眼视觉的视力成倍提高，因此形成向前方或向上方伸出的长管状眼睛，角膜明显弯曲，水晶体很大，和视网膜有明显间隔，没有虹膜，视力的调节机制也退化。22ppt课件眼睛功能通过视觉以辨别外界环境中各种物体的大小、亮度和颜色、距离、方位、移动情况等，从而调整自身的行为。许多鱼类可以感受光的明暗而出现明显的趋光性。多数上层鱼类都有，生产上已应用为光诱捕。对光的感觉在有些鱼类能引起行为反应，如河鳗的的下海洄游是回避光线的，在月黑的夜里洄游最为活跃。23ppt课件眼睛功能物体的区分鱼类对亮度的感觉和对颜色的感觉较难区分，因为不同的颜色往往也表现出不同的明亮度。鱼类的视觉能分辨物体的大小和形状。由于水晶体是圆形，使鱼类的视力都是近视，明显的视觉几乎不超过1米，而在调节水晶体的位置时，也不超过10~12米。由于水的透明度小远视对鱼类不需要。鱼类在水中为近视，但却能发现空气中的物体，这是由于光线的折射，岸上物体的影像传到水面后，必定先经过折射才落到鱼眼里，使鱼所感觉到的物体的距离要比实际的距离近得多，位置也较高些。24ppt课件眼睛变异鱼类的视觉器官受其栖息环境影响而有很大的变化。眼睛大小和它们日常所接触光线的强弱有关。生活在水中上层的鱼类，大都有正常的眼睛；生活在污浊的水底和钻入泥中的鱼，视觉不在重要，眼睛很小。25ppt课件五、发电器官和电感受器发电器官有些鱼类具有能在体外产生电场的发电器官。它们可以分为发强电的和发弱电的两种类型；发强电的鱼能产生很强的电流，其发电器官可用来攻击敌害或觅取猎物；发弱电的鱼产生微弱的对敌害或猎物都没有影响的电流，其作用只是作为电感受系统的一部分。构成发电细胞或发电板为单位组成。通常是由肌肉纤维衍变形成的神经肌肉器，还有特化的运动终板或特化的运动神经末梢本身。例外的是鳍电鳗科，由特化的感觉神经元发出高频率的电脉冲。26ppt课件发电器官发电细胞为扁平的薄饼形，有规则地排列，一侧为特化的神经层而另一侧为乳突状营养层；各个发电细胞神经层的表面都朝向同一方向。有些鱼类的神经层直接由稠密的神经纤维网组成，有些鱼类则是一条或几条分布在表面的神经分支。数量和排列发电细胞或发电板的数量和排列方式依发电鱼类的发电情况而异。大西洋是鳐的发电板是水平相叠而砌成圆柱状，每个柱由1000多个发电板组成，而整个发电器官约有2000个柱。电鳗，发电板是垂直排成一纵走柱，和脊髓平行；每个纵走柱由6000~10000个发电板组成，而在身体的每侧约有60条纵走柱；其发电器官约占身体40%的容积，能发出高于500伏的电。27ppt课件发电器官发电细胞的作用机理发电细胞的细胞膜对钾离子有可渗透性而对钠离子有不可渗透性，如同肌肉细胞和神经细胞一样。静止时，细胞膜处于极化状态，膜内负极，膜外正极。当受到刺激时，发电细胞的两个表面有不同的反应，神经组织的一面出现去极化或反极化，而非神经组织的一面保持其极化状态不变；因此，发电细胞的两个表面之间形成电位差，每个发电细胞成为一个小电池。28ppt课件发电器官强发电鱼类电鳗等的放电系统是发出高电压的鱼类，当每个发电细胞串连起来时，发电细胞的两个表面都对发电器官的发电起作用。因此，能发出高电压并起麻痹作用的电震荡。弱发电鱼类产生弱电并利用电脉冲起电-回波定位作用的鱼类，常产生双相或三相而不是单相的电脉冲；发电细胞的两个表面也都产生可渗透性的变化，但不是同时产生；因而，神经组织一面和非神经组织一面的交替活动性能产生非常快的双相电脉冲。29ppt课件发电器官系统发生发电器官由肌肉衍生而来。有些鱼类的发电器官是利用肌肉的终板电位，而另一些鱼类则利用肌肉的动作电位。用是生理记录仪发现，电鳗的发电器官能接受电流的直接刺激，而是鳐的发电器官则不能接受电流的刺激。当电鳗的发电器放电到耗尽时刺激它们的神经，发电细胞有反应；而电鳐的发电器官对刺激完全没有反应。研究发现，神经肌肉接点的突触后膜是对电刺激无反应的膜；而肌肉细胞膜能直接受电刺激而产生兴奋性。电鳐的发电器官是特化的突触后膜，而电鳗的是特化的肌肉膜，是电兴奋性的。30ppt课件发电器官调节和控制发电器官和其它效应器一样，是由神经中枢在接受某些感觉信号并经过协调后发出适宜的运动性脉冲而引起放电活动。发电器官由脑的特定部位，特别是小脑和与小脑侧线系统相联系的脑区以及延脑和邻近的脊髓的小群神经元所调控。神经元的数量由两到数十个不等。用电流防御敌害或捕捉猎物的发电鱼，接受相应的环境信号后神经元的调控作用就开始生效；而用电流作为定位作用发电的鱼类，调控中枢的起搏神经元保持节律性的脉冲输出，并对环境信号产生反应而适当地改变脉冲的频率和幅度。调控中枢的神经元通过电紧张突触而相互联系，使一个核团内的所有神经元能自动激活和同时发出脉冲，从而同步激活发电细胞，以产生较强的电流。31ppt课件电感受器

电感受器是一种能接受外界微弱电流并产生传入冲动的特殊结构。许多鱼类具有电感受器，用以检测它们自身产生的定位的电场变动，或者检测外源的由其它发电鱼类产生的电信号。32ppt课件分类

壶腹型呈长颈瓶状，内充满胶质物，几个感觉细胞埋藏在壶腹底部的壁内，只有小部分的细胞体处在壶腹内和胶质接触。结节型管腔没有胶质物，而在管和体表之间充满疏松排列的上皮细胞，而感觉细胞位于这些上皮细胞的“塞”的下方，细胞表面覆盖许多微绒毛。33ppt课件电感受器生理学特性

壶腹型是紧张性电感受器，特点是有自发的节律脉冲发放，在弱电流作用下其自发性峰电位频率发生改变；能持久地对低频率或直流电刺激产生反应；可记录稳定的感受器电位。结节型是相位性电感受器，特点是经常处于不活动状态，只对高频率电流刺激产生反应，对低频率或直流电刺激不敏感并迅速出现消退性反应；可记录波动的感受器电位。电特性电感受器感觉细胞膜的电特性和其他感觉细胞相似，而它们的敏感性和感觉器的组织结构有关。34ppt课件电感受器调控无论对外界的电场和电脉冲刺激所产生的反应受神经中枢的调控。电感受器把接受到的信息通过侧线神经传入到小脑和延脑，经过分析与整合后发生指令到效应器官而产生相应的反应。发电的鱼通常都有发达的小脑。具有发电器官的鱼类能利用自身的放电和电感受器感受电流的特性来探测环境和确定外界物体的位置。35ppt课件六、其它温度的感受鱼类的皮肤能感受温度的变化。感受温度主要是皮肤中密布的神经末梢和侧线感觉器的关系不大。鱼类对温度的感受可能只是机械性的感受，并没有形成特化的温度感受器。茂氏细胞是硬骨鱼类延脑内的一对大神经元，其细胞体有许多突触小体，它们大多数属听神经；每个神经元有一巨大的运动轴突分布到对侧发达的纵走尾肌；听神经收集外界环境的声波振动刺激能由这运动轴突迅速传送到尾部肌肉而产生惊吓逃跑反应。36ppt课件气鳔

气鳔在硬骨鱼类其作用是用来增加身体的浮力，起流体静力器官的作用。有些鱼类也利用气鳔进行空气呼吸。鱼体的密度比水的密度稍大，鱼体有骨骼和大量的肌肉。脂类的密度比水小，可抵消较重的骨骼和肌肉，所以，鱼类要积累大量的脂肪来在水中保持浮力，但光靠脂肪的话，鱼体脂肪必须占体重的50%左右，这是不可能的。因此，鱼类靠体积很小的气鳔来保持浮力。37ppt课件气鳔结构气鳔占鱼体体积的5%左右。它由消化道的前部发展而成，许多鱼类还保留和消化道联系的鳔管。有鳔管的鱼类为开鳔鱼类，而鳔管已退化的鱼类称闭鳔鱼类。开鳔鱼类可以在水表面吞入空气，通过鳔管把空气送入鳔内；也可以通过气鳔周围肌肉的收缩经鳔管把空气排出。闭鳔鱼类是通过特殊的气腺，使气鳔充满气体；而由位于气鳔背侧血管分布稠密的卵圆窗将气体重吸收移走；有些鱼类还形成由隔膜分隔的气鳔后室，专门对气体进行重吸收。38ppt课件气鳔气鳔气体的调节鱼类要保持在一定水层中的浮力，就要有一个稳定的气鳔体积。但当鱼在水中下沉时，水的压力增加，而当鱼上浮时，水的压力减少。而当鱼下沉时，气鳔的体积缩小，鱼体变重而沉下去；相反，当鱼浮上水表面，水的压力减少，气鳔的体积增大，鱼体变轻而浮上水面。所以，鱼体为保持中性浮力以便节省能量消耗和在一定的水层自由游泳，就必须进行气体调节。下沉时增加一些，上浮时移走一些。气鳔内的气体主要是氧，还有二氧化碳和氮等。鱼类进入气鳔的气体都来自水中，它们进入血液后通过血液循环而进入气鳔。39ppt课件气鳔气体的浓缩和保持气鳔壁是富有弹性，可以膨胀而又非常坚韧，对气体是高度不可渗透性的；而在卵圆窗和气腺也有一层灌满鸟嘌呤的结缔组织使氧和二氧化碳的渗透性显著降低。气鳔通过非常特化的气腺在气体的溶解度和扩散压力方面起作用。气腺并不是产生和分泌气体到气鳔内，而是将来自水中的氧“浓缩”然后通过动脉血液输送到气鳔内。气腺包括上皮组织和输送血液的许多动脉和静脉微血管组成和迷网。40ppt课件其它能辅助鱼类感受声波和发声。气鳔是声波有效的共鸣器。许多鱼类利用肩带击打气鳔附近的体壁，而气鳔起鼓的作用。石首鱼科鱼类有肌肉插入到气鳔，它们能进行高频率收缩振动鳔壁而产生击鼓似的声音；发生声音的基本频率和肌肉收缩频率直接有关。此外