1、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
2、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
3、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
4、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 eyecup 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
5、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
6、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
