昆虫学课件第四章昆虫体壁、消化和排泄系统.ppt

第四章 昆虫的生理系统（昆虫的内部解剖和生理） 第一节 昆虫内脏器官的位置￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿昆虫与其他节肢动物一样，其体躯的昆虫与其他节肢动物一样，其体躯的外面为一层含有几丁质的躯壳，即体壁，躯壳内外面为一层含有几丁质的躯壳，即体壁，躯壳内部充塞着各种组织和器官等部充塞着各种组织和器官等 昆虫的体腔是一个纵贯的通腔，由于昆虫的昆虫的体腔是一个纵贯的通腔，由于昆虫的背血管是开放式背血管是开放式的，昆虫的的，昆虫的体腔体腔又叫做又叫做血腔血腔 昆虫的血腔由肌纤维和结缔组织构成昆虫的血腔由肌纤维和结缔组织构成背膈背膈和和腹膈腹膈两个隔膜在纵向把血腔分隔成三个小血腔，两个隔膜在纵向把血腔分隔成三个小血腔，称为血窦，分别为称为血窦，分别为背血窦背血窦、、围脏窦围脏窦和和腹血窦腹血窦 循环系统循环系统：：背血管（大动脉和心脏背血管（大动脉和心脏）位于背血窦内的纵管位于背血窦内的纵管 消化系统消化系统：包括：包括消化道消化道（围脏窦内）、（围脏窦内）、唾腺唾腺 排泄系统排泄系统：包括：包括马氏管马氏管（连接消化系统，围脏窦内）等。

连接消化系统，围脏窦内）等 神经系统神经系统：包括：包括脑脑（头内）、（头内）、腹神经索腹神经索（腹血窦内）腹血窦内） 呼吸系统呼吸系统：包括：包括气门、气管和微气管气门、气管和微气管，分布于身体各处分布于身体各处 生殖系统生殖系统：主要包括：主要包括性腺（卵巢、精巢）、生殖管性腺（卵巢、精巢）、生殖管（围脏（围脏 窦内） 肌肉系统肌肉系统：包括体壁肌、内脏肌各血窦皆存在包括体壁肌、内脏肌各血窦皆存在 内分泌系统内分泌系统：位于脑部、咽喉、前胸、气门周围等处位于脑部、咽喉、前胸、气门周围等处 脂肪体脂肪体：分布于三个血窦主要在围脏窦分布于三个血窦主要在围脏窦昆虫主要内脏器官与组织的位置昆虫主要内脏器官与组织的位置第二节 昆虫的体壁系统 体壁是身体的最外层，由外胚层发育而来体壁是身体的最外层，由外胚层发育而来 功能：功能：1 1、定形作用、定形作用具外骨骼，能保持体形具外骨骼，能保持体形2 2、屏障作用、屏障作用免受外来微生物和异物质入侵；防止体内免受外来微生物和异物质入侵；防止体内 水份外散和外部水份进入。

水份外散和外部水份进入3 3、内陷形成内骨骼，供肌肉附着内陷形成内骨骼，供肌肉附着4 4、皮细胞层的某些细胞特化为各种感觉器官、腺体皮细胞层的某些细胞特化为各种感觉器官、腺体5 5、是昆虫体色的来源是昆虫体色的来源6 6、是营养的储备库（脂类、蛋白质等）是营养的储备库（脂类、蛋白质等）一、体壁的构造与特性 昆虫的体壁从里向外可分为昆虫的体壁从里向外可分为底膜底膜、、皮细胞层皮细胞层和和表皮层表皮层 3 3 部分 表皮层是皮细胞分泌的产物表皮层是皮细胞分泌的产物 底膜则由血细胞分泌而成底膜则由血细胞分泌而成角质精层角质精层多元酚层多元酚层表皮层表皮层表皮层表皮层皮细胞层皮细胞层底膜底膜上表皮上表皮上表皮上表皮外表皮外表皮内表皮内表皮内表皮内表皮 护蜡层护蜡层 蜡层蜡层 表皮质层表皮质层表皮质层表皮质层血腔血腔 血细胞血细胞体壁各组分的特性体壁各组分的特性（（1 1）底膜）底膜 由血细胞分泌而成，主要成份为中性粘多糖由血细胞分泌而成，主要成份为中性粘多糖( (含含糖蛋白的胶朊纤维糖蛋白的胶朊纤维) )。

作用是将皮细胞层与血腔分开，作用是将皮细胞层与血腔分开，具有选择透性具有选择透性2 2）皮细胞层）皮细胞层 为单层细胞，具生物活性在脱皮过程中，消化、为单层细胞，具生物活性在脱皮过程中，消化、吸收旧表皮，分泌新表皮是由其顶端的吸收旧表皮，分泌新表皮是由其顶端的原生质丝构原生质丝构成的孔道成的孔道来进行的皮细胞的形态结构随变态和脱皮来进行的皮细胞的形态结构随变态和脱皮周期而变化周期而变化（（3 3）内表皮）内表皮 是由皮细胞向外分泌所形成的最后一层，表皮层中最是由皮细胞向外分泌所形成的最后一层，表皮层中最厚的一层，具有贮备营养成分（蛋白质等）的功能厚的一层，具有贮备营养成分（蛋白质等）的功能4 4）外表皮）外表皮 最坚硬的一层，是经过最坚硬的一层，是经过鞣化反应鞣化反应而形成的而形成的骨蛋白层骨蛋白层由几丁质和蛋白质交联而成由几丁质和蛋白质交联而成5 5）上表皮）上表皮 是表皮的最外层，不含几丁质，从内向外一般分为是表皮的最外层，不含几丁质，从内向外一般分为表表皮质层、蜡层和护蜡层皮质层、蜡层和护蜡层护蜡层护蜡层是上表皮的最外层，主要是上表皮的最外层，主要成分是蛋白质和脂类，成分是蛋白质和脂类，水分不易侵入水分不易侵入。

蜡层蜡层位于护蜡层与位于护蜡层与表皮质层之间，主要成分是表皮质层之间，主要成分是长链烃类和其他脂肪酸酯和醇长链烃类和其他脂肪酸酯和醇表皮质层由表皮质层由绛色细胞绛色细胞分泌而成，表皮质层又分内外两层分泌而成，表皮质层又分内外两层（多元酚层和质精层）多元酚层和质精层） üü几几丁丁质质：：是是性性质质稳稳定定的的含含氮氮多多糖糖（（N-N-乙乙酰酰葡葡萄萄糖糖胺胺多多聚聚体体））üü蛋白质：蛋白质：以多糖蛋白、鞣化蛋白等形式存在于原表皮中以多糖蛋白、鞣化蛋白等形式存在于原表皮中üü脂脂 类：类：以蜡层的形式存在于上表皮以蜡层的形式存在于上表皮üü多多元元酚酚及及其其氧氧化化酶酶：：多多元元酚酚为为3 3，，4 4 —— 二二羟羟基基苯苯酚酚及及其其衍衍生生物物，，参参与与表表皮皮质质层层和和外外表表皮皮的的鞣鞣化化和和暗暗化化作作用用；；多多酚酚氧氧化化酶酶是是一一类类含含铜铜蛋蛋白白质质，，存存在在于于血血液液中中和和内内表表皮皮内内方方，，催催化多元酚生成邻位醌而激发鞣化、暗化作用化多元酚生成邻位醌而激发鞣化、暗化作用 üü色色 素：素：黑色素、蝶呤等黑色素、蝶呤等。

ü无机盐类二、表皮的主要成分三、体壁的衍生物三、体壁的衍生物 非细胞外长物非细胞外长物————粒突、刻点、脊纹和微毛等粒突、刻点、脊纹和微毛等 细胞性外长物细胞性外长物————单细胞外长物单细胞外长物有刚毛和鳞片等，有刚毛和鳞片等， 多细胞外长物多细胞外长物有刺和距等有刺和距等单细胞腺体单细胞腺体————如蜡腺等如蜡腺等多细胞腺体多细胞腺体————如唾腺、香腺、臭腺、咽侧体、前胸腺等如唾腺、香腺、臭腺、咽侧体、前胸腺等11、体壁的外长物、体壁的外长物22、皮细胞腺、皮细胞腺四、体壁的色彩（体色） （（1 1）色素色（）色素色（化学色）化学色） 是由昆虫身体某些部位含有化学物质，能是由昆虫身体某些部位含有化学物质，能吸吸收收某些光波而反射其他光波形成的颜色，是某些光波而反射其他光波形成的颜色，是昆虫昆虫体色形成的基本方式体色形成的基本方式 （（2 2）结构色）结构色 也称物理色，是由于体壁存在沟、缝、皱褶、也称物理色，是由于体壁存在沟、缝、皱褶、突起、刻点、蜡层，能反射、折射或衍射光而形突起、刻点、蜡层，能反射、折射或衍射光而形成的颜色。

成的颜色 如甲虫、蜂类、鳞片的金属光色，一般不会如甲虫、蜂类、鳞片的金属光色，一般不会消失（（3 3）混合色）混合色 也称合成色，是由色素色和结构色混合而成也称合成色，是由色素色和结构色混合而成的体色多数昆虫的体色即如此，据普遍意义多数昆虫的体色即如此，据普遍意义 如如 多种紫闪蛱蝶、大紫蛱蝶多种紫闪蛱蝶、大紫蛱蝶异性识别和求偶的信息异性识别和求偶的信息拟态、警戒色和闪光可避敌拟态、警戒色和闪光可避敌避免阳光灼烧和高热损坏避免阳光灼烧和高热损坏三）（三）体色的生体色的生 物学意义物学意义 （二）（二）（二）（二）体色的来源体色的来源体壁及其衍生物的颜色及结构体壁及其衍生物的颜色及结构 皮下组织皮下组织血液血液üü体体表表的的结结构构：：体体表表的的微微毛毛、、小小刺刺、、鳞鳞片片等等不不易易黏黏附附药剂；体壁的蜡层药剂不易通过药剂；体壁的蜡层药剂不易通过üü种种类类和和龄龄期期：：体体壁壁坚坚硬硬和和蜡蜡层层厚厚的的昆昆虫虫，，药药剂剂不不易易穿透；幼龄比老龄体壁薄，抗药力较差。

穿透；幼龄比老龄体壁薄，抗药力较差üü虫虫体体的的部部位位：：口口器器、、触触角角、、跗跗节节、、毛毛窝窝、、节节间间膜膜和和气孔等，是药剂进入的虫体的薄弱环节气孔等，是药剂进入的虫体的薄弱环节　　　　 触触杀杀性性杀杀虫虫剂剂必必须须接接触触虫虫体体并并能能透透过过体体壁壁，，才能到达靶标部位，进而产生杀虫效力才能到达靶标部位，进而产生杀虫效力四、体壁构造与化学防治的关系药剂的类型和剂型：药剂的类型和剂型：熏蒸剂熏蒸剂 　　　　　　　　 气门、体壁的孔道气门、体壁的孔道触杀液剂触杀液剂（强脂溶性物质）（强脂溶性物质） 　　　　 上表皮上表皮　　　　　　　　 （（水溶性物质）水溶性物质） 　　　　 原表皮原表皮触杀粉剂触杀粉剂 　　　　 药物透过药物透过　　　　　　　　填充剂的惰性粉填充剂的惰性粉 　　　　　　　　 蜡层蜡层 　　　　 虫虫体大量失水体大量失水特异性杀虫剂特异性杀虫剂：灭幼脲类：灭幼脲类 　　　　　　抑制几丁质合成抑制几丁质合成几丁质合成酶几丁质合成酶第三节 昆虫的消化系统(digestive￿system) （代谢系统） 昆虫的消化系统包括一根自口到肛门，纵贯昆虫的消化系统包括一根自口到肛门，纵贯于体腔中央的消化道，以及与消化有关的唾腺。

于体腔中央的消化道，以及与消化有关的唾腺 其功能是： （1）摄取、运送、消化食物，并从食物中吸收营养物质 （2）还担负着调节体内水分平衡和排泄作用等特殊功能（直肠）一、消化道的基本构造（以咀嚼式口器为例以咀嚼式口器为例）消化道唾腺前肠中肠食道嗉囊前胃回肠结肠直肠胃盲囊中肠本体围食膜后肠肠细胞消化系统二、刺吸式口器消化道的结构二、刺吸式口器消化道的结构 1 1、滤室构造、滤室构造：刺吸式口器昆虫的：刺吸式口器昆虫的中肠分中肠分3 3段，第段，第3 3胃后段与后肠前段弯向前方，与第胃后段与后肠前段弯向前方，与第1 1胃紧贴在一起，胃紧贴在一起，外包一层结缔组织的围鞘形成是同翅目昆虫的外包一层结缔组织的围鞘形成是同翅目昆虫的一种适应性结构一种适应性结构 2 2、滤室功能、滤室功能：：可使摄入前、中肠的过多水分和碳可使摄入前、中肠的过多水分和碳水化合物等直接从消化道前端进入中肠后端或排水化合物等直接从消化道前端进入中肠后端或排入后肠，以减轻消化道的压力；使蛋白质等营养入后肠，以减轻消化道的压力；使蛋白质等营养物质得到浓缩，经过中肠充分消化和吸收。

物质得到浓缩，经过中肠充分消化和吸收 蜜露：糖类和氨基酸及其它排泄物的混合液蜜露：糖类和氨基酸及其它排泄物的混合液四、消化四、消化生理与害虫防治的关系生理与害虫防治的关系————胃毒剂与中肠胃毒剂与中肠pHpH值值：：：： 酸性胃毒剂和细菌杀虫剂酸性胃毒剂和细菌杀虫剂 植食性昆虫（碱性消化液）植食性昆虫（碱性消化液）————胃毒剂与消化酶：氟制剂胃毒剂与消化酶：氟制剂对脂肪酶有破坏作用对脂肪酶有破坏作用 ————胃胃毒毒剂剂与与中中肠肠组组织织：：：：昆昆虫虫病病毒毒、、苏苏云云金金杆杆菌菌引引起起中中肠肠细细胞解体或脱落胞解体或脱落————拒食剂拒食剂：：：：影响食欲和消化许多植物杀虫剂影响食欲和消化许多植物杀虫剂 印楝素等印楝素等 第四节 排泄系统（excretory￿system）（（（（一）排泄系统的组成一）排泄系统的组成 ————昆昆虫虫的的排排泄泄系系统统的的主主体体是是位位于于中中后后肠肠交交界界处处的的马氏管马氏管 ————辅辅以以体体壁壁、、气气管管系系统统、、消消化化道道、、脂脂肪肪体体及及围心细胞等排泄器官和组织所形成的系统。

围心细胞等排泄器官和组织所形成的系统（二）排泄系统的机能 ————从从血血液液中中吸吸收收并并排排弃弃代代谢谢废废物物（（尿尿酸酸等等））和和有毒物质有毒物质 ————调调节节血血液液的的渗渗透透压压，，维维持持昆昆虫虫体体内内盐盐类类（（离离子）和水分平衡，保持体内正常生理环境子）和水分平衡，保持体内正常生理环境 ————保持体液循环液流保持体液循环液流四、马氏管的排泄物主要排泄物有：主要排泄物有： 蛋蛋白白质质代代谢谢形形成成的的氮氮素素化化合合物物，，如如尿尿酸酸、、尿尿素素、、尿囊素和氨等尿囊素和氨等。