1、1普通生物學普通生物學 第第2篇篇 動物的形態與功能動物的形態與功能 第第14章章 感覺器官與感覺感覺器官與感覺第第 14 章章感覺器官與感覺感覺器官與感覺2普通生物學普通生物學 第第2篇篇 動物的形態與功能動物的形態與功能 第第14章章 感覺器官與感覺感覺器官與感覺 應激性：應激性： 感受感受刺激刺激 合目的的反應合目的的反應 適應內、外環境變化適應內、外環境變化3 單細胞原生動物單細胞原生動物 變形蟲：變形蟲：整個身體（細胞）整個身體（細胞） 感受器感受器（receptor）、）、 效應器效應器（effector） 刺激刺激 改變運動方向；改變運動方向； 食物食物 吸引變形蟲；吸引變形蟲；

2、 眼蟲：眼蟲：感受器：感受器：眼點眼點（細胞器）（細胞器） 4 多細胞動物多細胞動物 分化分化 多種多種感受器細胞感受器細胞 感受多種刺激；感受多種刺激； 外外、內感受器內感受器； 內內、外環境變化外環境變化 內、外感受器內、外感受器 傳入神經傳入神經 中樞神經系統中樞神經系統 主觀意識上主觀意識上的的感覺感覺（sensation）。）。 5 人體感受器人體感受器多種多樣多種多樣 感覺神經元的感覺神經元的神經末梢神經末梢； 感受器細胞感受器細胞； 感受器細胞感受器細胞 + 附加裝置附加裝置 感覺器官感覺器官（眼、耳、鼻等）。（眼、耳、鼻等）。6 專門專門感受機體內外環境變感受機體內外環境變化的

3、器官，引起特殊感覺，包括感化的器官，引起特殊感覺，包括感受器及其附屬裝置。受器及其附屬裝置。 感覺器官感覺器官（sense organ)：7感受器感受器是機體接受內、外環境各種刺是機體接受內、外環境各種刺激的結構，感覺器官的感受裝置。激的結構，感覺器官的感受裝置。 接受刺激接受刺激 刺激的能量轉為神經沖動刺激的能量轉為神經沖動 傳入神經和中樞的傳導通路傳入神經和中樞的傳導通路 效應器（產生效應）效應器（產生效應） 高級神經中樞高級神經中樞大腦皮層大腦皮層( (產生產生感覺感覺) ) 8 感覺感覺 不同不同刺激刺激 不同不同感受器細胞感受器細胞 沖動沖動 傳入神經傳入神經 中樞神經系統中樞神經系

4、統 主觀意識上主觀意識上的的感覺感覺9 14.1 感覺的一般特性；感覺的一般特性； 14.2 視覺；視覺； 14.3 聽覺與平衡感受；聽覺與平衡感受； 14.4 化學感受性：味覺與嗅覺；化學感受性：味覺與嗅覺； 14.5 皮膚感覺；皮膚感覺；10 14.1 感覺的一般特性感覺的一般特性 14.1.1 感受器細胞感受器細胞 14.1.2 感覺的產生與適應感覺的產生與適應11 14.1.1 感受器細胞感受器細胞 特異性、換能器、放大器特異性、換能器、放大器 感受器細胞具感受器細胞具特異性特異性 眼：眼：感光細胞感光細胞光光刺激；刺激； 耳：耳：毛細胞毛細胞震動震動刺激；刺激； 舌：舌：味覺細胞味覺

5、細胞化學化學物質刺激。物質刺激。12 特異性特異性 一種感受器細胞一種感受器細胞 只能感受一種特定的刺激；只能感受一種特定的刺激； 即：對不同形式刺激即：對不同形式刺激敏感性敏感性不同；不同； 刺激：刺激：相對某種感受器細胞相對某種感受器細胞 可分為可分為適宜適宜、 不適宜不適宜刺激。刺激。13 感受器細胞是感受器細胞是換能器換能器 適宜刺激的不同形式的能適宜刺激的不同形式的能 感受器細胞感受器細胞 轉化轉化 生物能生物能（膜電位變化膜電位變化）14 感受器細胞是感受器細胞是放大器放大器 對適宜刺激對適宜刺激非常敏感非常敏感 適宜刺激極微弱的能量適宜刺激極微弱的能量 感受器細胞感受器細胞 換能

6、換能 沖動；沖動； 能量轉換過程中能量轉換過程中功率放大功率放大很多倍很多倍 如：紅光光子如：紅光光子 感光細胞感光細胞 感受器電流（十幾萬倍）感受器電流（十幾萬倍）15 14.1.2 感覺的產生與適應感覺的產生與適應 1. 感覺的產生感覺的產生 感覺是在什么部位產生的？感覺是在什么部位產生的？ 刺激 感受器感受器 神經沖動神經沖動 大腦皮層大腦皮層的的神經中樞神經中樞 感覺；感覺； 感覺不是在感覺不是在感官感官中產生的。中產生的。 16 為何不同刺激為何不同刺激 不同感受器不同感受器 神經沖動神經沖動（生物電）（生物電） 不同的感覺？不同的感覺？ 傳入通路具特異性傳入通路具特異性 一條傳入通

7、路一條傳入通路 只傳導一種特定的神經沖動；只傳導一種特定的神經沖動； 17 特定的特定的刺激刺激 特定的特定的神經沖動神經沖動 特定的特定的傳入通路傳入通路 大腦皮層大腦皮層特定區域特定區域 （特定感覺中樞特定感覺中樞） 某種某種特定感覺。特定感覺。18 2. 感覺的適應感覺的適應（習慣化習慣化） 適應：適應：反復、無害刺激反復、無害刺激 感覺感覺逐漸逐漸 消失；消失； 如：如：入芝蘭之室，久而不聞其香；入芝蘭之室，久而不聞其香； 入鮑魚之肆，久而不聞其臭；入鮑魚之肆，久而不聞其臭； 適應的適應的生理基礎生理基礎（機制機制） 反復無害刺激反復無害刺激 感受器發送的感受器發送的動作電位頻率動作電

8、位頻率19 適應的適應的快慢：快慢：因感受器而異因感受器而異 與感受器的與感受器的生理作用生理作用有關；有關； 20 很快很快（易易）：）：化學化學感受器；感受器； 較快：觸覺較快：觸覺、壓力壓力感受器；感受器； 很慢很慢（難難）：）：痛痛感受器、感受器、 肌梭肌梭感受器、感受器、 頸動脈竇頸動脈竇壓力感受器。壓力感受器。 適應性的意義何在？適應性的意義何在？ 包括：適應性快慢差異的意義！包括：適應性快慢差異的意義！21 14.2 視覺視覺 14.2.1 無脊椎動物的視覺器官（自學）無脊椎動物的視覺器官（自學） 14.2.2 脊椎動物的眼脊椎動物的眼 14.2.3 眼的聚焦、調節眼的聚焦、調節

9、 14.2.4 眼的折光異常眼的折光異常 14.2.5 視網膜的結構視網膜的結構 14.2.6 感光色素的光化學反應感光色素的光化學反應 14.2.7 色覺的產生色覺的產生2214.2.2 脊椎動物的眼脊椎動物的眼 人體最重要的感覺器官，大約有人體最重要的感覺器官，大約有9595以上的信息來自視覺。以上的信息來自視覺。 眼的適宜刺激：可見光（波長眼的適宜刺激：可見光（波長370370740 nm740 nm的電磁波）。的電磁波）。最復雜的感官最復雜的感官23 構造構造 眼球壁、眼球壁、 虹膜、虹膜、 睫狀體、睫狀體、 晶狀體晶狀體241. 眼球壁：眼球壁：3 層層 外層：外層：鞏膜、角膜鞏膜、

10、角膜 鞏膜：鞏膜：后部后部 結締組織，保護；結締組織，保護； 角膜：角膜：前端，透明前端，透明 入射光線；入射光線； 聚焦光線聚焦光線中作用最大；中作用最大；25 中層：脈絡膜中層：脈絡膜 結締組織結締組織 血管血管豐富，營養；豐富，營養； 色素色素豐富，棕黑色；豐富，棕黑色； 相機相機暗盒；暗盒； 吸收眼內光線，吸收眼內光線， 防止光散射；防止光散射；26 內層：視網膜內層：視網膜 唯一的唯一的 感光神經組織；感光神經組織； 結構最復雜結構最復雜 （見后）（見后）272. 虹膜：虹膜： 鞏膜、角膜交界處鞏膜、角膜交界處 圓環狀、色素；圓環狀、色素； 瞳孔：瞳孔：入射光通道。入射光通道。28

11、3. 睫狀體：睫狀體：鞏膜、角膜交界處鞏膜、角膜交界處 睫狀睫狀肌肌、睫狀、睫狀突突、睫狀、睫狀小帶；小帶； 懸掛、調節晶狀體。懸掛、調節晶狀體。睫狀體睫狀體29 4. 晶狀體：晶狀體：透鏡；透鏡； 曲率的調節：曲率的調節：睫狀體、自身彈性；睫狀體、自身彈性；30 14.2.3 眼的聚焦、調節眼的聚焦、調節 光線進入眼到達視網膜經過光線進入眼到達視網膜經過3個折光面：個折光面：空氣空氣-角膜界面；角膜界面；房水房水-晶狀體界面；晶狀體界面；晶狀體晶狀體-玻璃體界面玻璃體界面31折光能力最強的是：折光能力最強的是： 空氣空氣- -角膜界面角膜界面 不戴潛水鏡潛水時，水中視物模不戴潛水鏡潛水時，水

12、中視物模糊，原因是空氣糊，原因是空氣- -角膜界面的折射率角膜界面的折射率所致。所致。 32 正常人眼看近物時，眼折光系統的折光能正常人眼看近物時，眼折光系統的折光能力隨物體的移近而相應的改變，使物像仍落在力隨物體的移近而相應的改變，使物像仍落在視網膜上，看清近物。視網膜上，看清近物。 這個過程眼的調節包括：晶狀體調節、瞳這個過程眼的調節包括：晶狀體調節、瞳孔調節和眼球會聚，主要為孔調節和眼球會聚，主要為晶狀體調節晶狀體調節。33調節前后晶狀體的變化調節前后晶狀體的變化3414.2.4 眼的折光異常眼的折光異常 正常眼通過調節，正常眼通過調節，可以分別看清遠、近不可以分別看清遠、近不同的物體。

13、同的物體。 若眼的折光能力異若眼的折光能力異常，或眼球的形態異常，常，或眼球的形態異常，平行光線不能在視網膜平行光線不能在視網膜上清晰成像，稱為屈光上清晰成像，稱為屈光不正不正( (異常眼異常眼) )。 常見的有近視、遠常見的有近視、遠視和散光。視和散光。35 根據光學原理，學習和理解根據光學原理，學習和理解 近視、遠視、近視、遠視、 老花、散光老花、散光 如何形成的，如何形成的， 如何矯正；如何矯正；3614.2.5 視網膜的結構：視網膜的結構：4 層，極復雜層，極復雜 最外層：色素細胞層，最外層：色素細胞層，營養、保護營養、保護感光細胞層感光細胞層 色素細胞層色素細胞層37 第第 2 層：

14、感光細胞層層：感光細胞層 視錐視錐、視桿視桿細胞細胞 外段外段 感光感光色素色素 內段內段 軸突軸突 第第 3 層層 細胞細胞感光細胞層感光細胞層 色素細胞層色素細胞層38 第第 3 層：層：雙極細胞、中間神經元雙極細胞、中間神經元 感光細胞（第感光細胞（第2層）層） 雙極細胞雙極細胞 第第4層層 神經節細胞；神經節細胞； 中間神經元中間神經元 橫向聯絡；橫向聯絡； 感光細胞層感光細胞層 第第2層層 感光細胞層感光細胞層 色素細胞層色素細胞層雙極細胞層雙極細胞層 （第（第3層）層） 39 第第 4 層層 神經節細胞層神經節細胞層 軸突軸突 束束 眼后極的眼后極的視盤視盤 眼球壁眼球壁 視神經；

15、視神經； 視盤視盤 無感光細胞無感光細胞 盲點盲點感光細胞層感光細胞層 色素細胞層色素細胞層神經節細胞層神經節細胞層 第第4層層雙極細胞層雙極細胞層 第第3層層 4041 黃斑：黃斑：后極中央偏外，色素區；后極中央偏外，色素區； 中央凹：中央凹：黃斑中央，小凹；黃斑中央，小凹； 特殊結構及意義特殊結構及意義42 視錐細胞視錐細胞密集，無密集，無視桿細胞；視桿細胞； 雙極細胞雙極細胞、神經節細胞神經節細胞偏移偏移 減少阻擋減少阻擋 光線光線直達感光細胞；直達感光細胞；43 特殊的特殊的專線聯系：專線聯系：每個視錐細胞每個視錐細胞 1個雙極細胞個雙極細胞 1個個神經節細胞神經節細胞 大腦大腦 精細

16、的精細的視覺功能視覺功能意義。意義。44 4. 視網膜從視網膜從中央凹中央凹 邊緣邊緣的變化的變化 視錐細胞視錐細胞 減少；減少； 視桿細胞視桿細胞 增多；增多； 雙極細胞雙極細胞、神經節細胞層神經節細胞層 增厚；增厚； 多個多個感光細胞感光細胞 1個雙極細胞，個雙極細胞， 多個多個雙極細胞雙極細胞 1個神經節細胞；個神經節細胞； 250個感光細胞個感光細胞 1個神經節細胞。個神經節細胞。45 14.2.6 感光色素的光化學反應感光色素的光化學反應 視桿細胞的視桿細胞的感光色素感光色素 視紫紅質結構視紫紅質結構 視黃醛分子視黃醛分子 + 視蛋白分子；視蛋白分子； 視黃醛：視黃醛：嵌在視蛋白中；

17、嵌在視蛋白中； 視蛋白：視蛋白：嵌在細胞膜上；嵌在細胞膜上；4647 光化學反應：光化學反應：可逆可逆 光照光照 視蛋白、視黃醛視蛋白、視黃醛 變構變構 兩者兩者分離分離（視紫紅質（視紫紅質分解分解） 黑暗：黑暗：視蛋白、視黃醛視蛋白、視黃醛 原構型原構型 結合結合 視紫紅質；視紫紅質； 48 視覺的產生視覺的產生 光光 視蛋白視蛋白 變構變構 感光細胞膜電位變化感光細胞膜電位變化 沖動沖動 雙極細胞雙極細胞 神經節細胞神經節細胞 視神經視神經 大腦皮層大腦皮層 視覺；視覺；49 夜盲癥夜盲癥 光化學反應中部分光化學反應中部分視黃醛損耗；視黃醛損耗； 血液中血液中視黃醇視黃醇（維生素維生素A1

18、）補充）補充 視黃醇視黃醇 氧化氧化 視黃醛；視黃醛； 缺乏缺乏維生素維生素A1 影響影響視黃醛視黃醛補充補充 影響影響視紫紅質視紫紅質合成合成 光敏感度光敏感度（夜盲夜盲）50 14.2.7 色覺的產生色覺的產生 視錐細胞視錐細胞 3 種，各含種，各含 1 種感光色素，種感光色素， 分別對分別對藍藍、綠綠、黃黃最敏感；最敏感； 不同不同色光色光 視錐細胞視錐細胞 不同不同興奮度興奮度 相應的相應的色覺；色覺；51 色覺異常：色覺異常：色弱、色盲色弱、色盲 高度高度伴性遺傳；伴性遺傳； 色盲基因：色盲基因：X 染色體，染色體，隱性隱性遺傳；遺傳； 聯系遺傳學知識，聯系遺傳學知識， 理解色盲遺傳

19、情況，理解色盲遺傳情況， 為何男子色盲的比例遠高于女性？為何男子色盲的比例遠高于女性？52 14.3 聽覺聽覺與與平衡感受平衡感受 14.3.1 外耳外耳、中耳的傳音作用中耳的傳音作用 耳耳 功能：功能：聽覺的外周感受器，聽覺的外周感受器， 感受聲波；感受聲波； 結構：結構：外、中、內耳，外、中、內耳，3 部分；部分；53 1. 外耳：外耳：耳殼、外耳道、鼓膜；耳殼、外耳道、鼓膜； 收集收集、傳導傳導聲波聲波 鼓膜鼓膜振動；振動；2. 中耳中耳 聽小骨：聽小骨： 錘、砧、鐙錘、砧、鐙 杠桿系統；杠桿系統；廓廓54 中耳中耳 3 個個功能功能 鼓膜聽骨系統鼓膜聽骨系統 傳導振動傳導振動 鼓膜鼓膜

20、 聽小骨聽小骨 卵圓窗；卵圓窗；55 放大振動：放大振動：有效振動面積有效振動面積 鼓膜鼓膜 / 鐙骨鐙骨 = 20 / 1 咽鼓管咽鼓管 中耳中耳 咽鼓管咽鼓管 咽咽 大氣大氣 鼓膜兩側鼓膜兩側 壓力相等。壓力相等。咽鼓管咽鼓管56 14.3.2 內耳：內耳：（1）構造構造 外殼外殼 骨質、骨質、 螺旋、螺旋、 蝸牛殼；蝸牛殼；外殼外殼57 耳蝸：耳蝸：內部，聽覺部分，內部，聽覺部分， 3個個膜質膜質、平行平行、盤繞盤繞管道，管道， 前庭階、前庭階、 鼓階、鼓階、 蝸管；蝸管；蝸管蝸管58柯蒂氏器柯蒂氏器5960 前庭階：前庭階：上方；外端上方；外端 卵圓窗；卵圓窗； 鼓階：鼓階：下方；外端

21、下方；外端 正圓窗；正圓窗； 、 ：末端相通，外淋巴；末端相通，外淋巴； 蝸管蝸管 中間；中間； 末端封閉；末端封閉； 內淋巴；內淋巴；6162 蝸管構造：蝸管構造： 基膜：基膜：底部，膜質；底部，膜質； 螺旋器：螺旋器：基膜上，基膜上，毛細胞；毛細胞； 覆膜：覆膜：游離端游離端 螺旋器的螺旋器的纖毛；纖毛； 聽神經聽神經 耳蝸支耳蝸支 分支分支 包圍包圍 毛細胞毛細胞覆膜63（2）內耳功能）內耳功能 聲波聲波 耳蝸耳蝸 動作電位動作電位 行波行波 行波的產生行波的產生 聽小骨振動聽小骨振動 卵圓窗、耳蝸振動卵圓窗、耳蝸振動 基膜、基膜、淋巴液振動淋巴液振動（行波行波） 64 行波的傳播：行波

22、的傳播：沿耳蝸沿耳蝸基膜基膜 近近（底部）（底部） 遠遠（頂部）（頂部） 行波行波頻率頻率越越高高 傳播距離傳播距離、 最大振幅最大振幅 出現部位出現部位 越越近；近； 65 聽覺的產生聽覺的產生 基膜振動基膜振動 覆膜、毛細胞覆膜、毛細胞相對位移相對位移、摩擦摩擦 纖毛纖毛彎曲彎曲 毛細胞膜毛細胞膜通透性通透性變化變化 沖動沖動 大腦皮層大腦皮層 聽覺；聽覺；66 音量音量與與沖動發放的關系沖動發放的關系 音量音量 基膜位移基膜位移 摩擦（刺激）強度摩擦（刺激）強度 毛細胞發放毛細胞發放沖動頻率沖動頻率 感覺感覺音量音量67 聲音頻率聲音頻率（音調音調）的識別的識別 特定頻率特定頻率的的聲波

23、聲波 特定頻率的特定頻率的行波行波 特定的行波傳播距離、特定的行波傳播距離、 最大振幅最大振幅出現部位出現部位 特定部位的特定部位的毛細胞毛細胞興奮興奮 特定的特定的神經沖動神經沖動（接下頁）（接下頁）68 （接上頁）特定的（接上頁）特定的神經沖動神經沖動 特定的特定的傳入通路傳入通路 大腦皮層大腦皮層特定部位（神經中樞）特定部位（神經中樞） 特定的特定的音調感覺；音調感覺； 耳蝸：耳蝸：底部底部（頂部頂部） 感受感受高高（低低）頻率，頻率， 即即高高（低低）音調音調的聲音。的聲音。69 14. 3. 3 由動作電位到聲音由動作電位到聲音 聽神經通路聽神經通路 聽神經沖動聽神經沖動 延髓、延髓

24、、 丘腦丘腦 大腦皮層聽區大腦皮層聽區 聽覺；聽覺； 7014. 3. 4 聽覺障礙：聽覺障礙： 傳導性聾、傳導性聾、 感音性聾、感音性聾、 中樞性聾。中樞性聾。71 14. 3. 5 內耳中的平衡器官內耳中的平衡器官 前庭器官：前庭器官：內耳的一部分內耳的一部分 功能：功能：感受感受身體運動身體運動、頭部位置；頭部位置； 構造構造 半規管半規管 （3 個）個） 橢圓囊；橢圓囊； 球囊；球囊； 壺腹壺腹72 1. 半規管：半規管：3個個互相垂直互相垂直 立體坐標；立體坐標； 各有各有 1 個膨大的個膨大的壺腹；壺腹； 壺腹：壺腹： 壺嵴：壺嵴：毛細胞（纖毛）毛細胞（纖毛） 終帽：終帽：膠質，包

25、埋纖毛；膠質，包埋纖毛； 內淋巴內淋巴 半規管內、半規管內、 壺腹內；壺腹內；73 功能：功能：感覺感覺旋轉旋轉 適宜刺激：適宜刺激：旋轉加速度；旋轉加速度； 旋轉旋轉開始、變速、停止開始、變速、停止 慣性慣性 1個個半規管內淋巴半規管內淋巴相對相對位移位移 終帽終帽偏轉偏轉 拉、推拉、推毛細胞毛細胞 沖動沖動 傳入神經元傳入神經元 大腦皮層大腦皮層 旋轉旋轉感覺；感覺；74 2. 橢圓囊橢圓囊、球囊：球囊：耳石器官耳石器官 構造：構造： 囊斑：囊斑：毛細胞；毛細胞； 耳石膜：耳石膜：膠質，包埋纖毛；膠質，包埋纖毛； 耳石：耳石：CaCO3，比重大；，比重大； 功能：功能：感覺感覺 頭的位置；

26、頭的位置； 靜止、靜止、 直線加速度直線加速度 頭部頭部垂直垂直頭部前彎頭部前彎后后前前耳石膜耳石膜囊斑囊斑毛細胞毛細胞頭部垂直頭部垂直75 14.4 化學感受性：化學感受性：味覺、嗅覺味覺、嗅覺 味感受器：溶解的味感受器：溶解的離子、分子；離子、分子； 嗅感受器：揮發性氣體嗅感受器：揮發性氣體分子分子 嗅感受器表面黏液嗅感受器表面黏液 溶解的溶解的分子、離子；分子、離子； 味覺、嗅覺：味覺、嗅覺：本質相同本質相同 感受感受溶于水溶于水的化學物質。的化學物質。76 14.4.1 味覺味覺 味蕾味蕾 舌乳頭中舌乳頭中 味覺細胞味覺細胞 毛細胞，毛細胞， 纖毛；纖毛； 感覺神經末梢：感覺神經末梢：

27、包圍包圍 味覺細胞；味覺細胞； 感覺神經感覺神經77 14. 4. 2 嗅覺嗅覺 嗅細胞嗅細胞 位置：位置：上鼻道背側深處上鼻道背側深處 鼻黏膜中；鼻黏膜中； 思考：為何分辨氣味時思考：為何分辨氣味時 常急促吸氣？常急促吸氣？78 雙極神經元雙極神經元 外端：外端：嗅纖毛；嗅纖毛； 內端內端 細細 無髓鞘神經纖維無髓鞘神經纖維 嗅球；嗅球； 雙重功能：感受雙重功能：感受刺激、刺激、傳導傳導沖動。沖動。嗅細胞，嗅細胞， 雙極神經元雙極神經元79 14.5 皮膚的感覺皮膚的感覺 觸觸（壓壓）、）、溫度溫度、痛覺痛覺等；等； 皮膚感受器皮膚感受器 點狀分布；點狀分布； 每種感覺都有相應的感覺點。每種感覺都有相應的感覺點。80 1