昆虫的内部结构和生理
昆虫的呼吸方式
• 陆生昆虫
– 气门和气管呼吸 – 体壁呼吸(部分CO2排出)
• 水生昆虫
– 体壁呼吸 – 气管鳃(直肠鳃)呼吸 – 气泡和气膜呼吸
• 呼吸管(水蝎、蚊幼虫) • 气泡或气膜(龙虱)
• 寄生昆虫
– 体壁呼吸
呼吸管呼吸
气泡呼吸机制
气膜(气盾)呼吸机制
• 长 水 锅 角 龟 盖 泥 虫 虫 甲 • •
起 固定作用
背血管的基本类型
•直管型
•球茎型
•分枝型
背膈和腹膈
• 构造:结缔膜 • 功能:
– 保护、支持器官 – 分隔血液
– 协助血液循环。通过自身的搏动,促使血液 向后背流动
辅搏动器
• 构造:囊状或管状 结构,
• 部位:常位于触角、 翅和附肢基部或内 部,一般不与背血 管相联
• 功能:促进血液向 远离体躯的部位循 环
气门-气管-支气管-端细胞-微气管(0.2~0.5µ )-组织内 微气管末端封闭,不含几丁质,螺旋丝极薄
微 气 管
气囊的作用
• 壁薄而柔软,无 螺旋丝,易涨缩 • 保证气管通风
• 增加虫体浮力
• 促进血液循环 • 缓冲体内空间 • 常见于有翅亚纲
气门及其开闭
• 气门结构:气门口、气门腔、围气门片
• 含氮废物主要是尿酸及其盐类(与鸟类相 同) • 代谢形成的色素及体内无法处理的物质
三、其它排泄器官及其功能
• 下唇肾:弹尾目和 双尾目
• 围心细胞:吞噬胶 体颗粒,代谢和储 存 • 脂肪体
• 体壁、消化道壁
脂肪体 (尿盐细胞)
• 贮存排谢
第22章 昆虫的呼吸系统
• 昆虫的呼吸方式
• 昆虫的气管系统
马氏管的基本类型
• 直翅目型 • 鞘翅目型 • 半翅目型 • 鳞翅目型
直肠垫
离子
• 概念 • 结构
– 侧膜堆
水
隐肾复合体
具 有 更 强 的 回 吸 能 力 • • • 马 氏 管 端 部 与 直 肠 紧 密 结 合 鞘 翅 目 和 鳞 翅 目 幼 虫 中
排泄物
• 含氮废物、水、无机盐、二氧化碳、有毒 的代谢物
– 保存消化液
中肠的组织结构
也分6层:
• 围食膜 • 肠壁细胞层 • 底膜 • 环肌
• 纵肌
• 围膜
中肠的组织结构特点
• 同前肠比,肠壁细胞层较厚,肠壁细胞大 • 纵肌在环肌之外,肌肉层较薄,可允许营 养物质、水分和无机盐渗入血液 • 有围食膜构造
后肠的分区构造
• 一般分为回肠、结肠和直肠3个部分
循环系统的构造
• 背血管 • 背膈和腹膈
• 辅搏动器
• 造血器官和围 心细胞等
背 血 管
背血管
• 心脏
– 背血管后段腹部的膨大部分, 是血液循环的动力机构 – 心门、心室、心门瓣
• 大动脉
– 背血管前段的直管部分,开 口于头部脑与食道 间 – 将心脏的血液向前导入头内
• 翼肌
-按节排列的放射状肌纤维,
• 气门类型
– 原始型(无翅亚纲),无控制机构
– 外闭式(胸部)
– 内闭式(腹部)
• 气门数目
– 多气门:胸部1-2对,腹部8对
– 寡气门:两端型、末端型、前端型 – 无气门:弹尾目
气 门 的 结 构
气体交换
• 扩散作用:体内外氧气与二氧 化碳的分压差 • 通风作用:飞行昆虫体内气囊 的作用
第23章 昆虫的肌肉系统
• 节间膜等柔软处一般不发达或没有
• 昆虫的内表皮和外表皮统称为原表皮(procuticle), 其中常有孔道(pore canal)贯穿。“孔道”是贯穿 于原表皮和部分上表皮的直线形或螺旋形的细管丝。 在表皮形成,或当表皮磨损时,皮细胞供应物质的 通道
表皮层--上表皮
• 表皮的最外层,该层不含几丁质,表皮中 最薄的一层(1—3μm ) • 分层(由内向外)
• 形态分类 – 单极神经元 – 双极神经元 – 多极神经元 • 功能分类 – 感觉神经元 – 运动神经元 – 联络神经元
中枢神经系统—脑
• 脑的位置
• 脑的结构
• 脑的功能
– 联系和协调中心
– 调节内分泌活动
中枢神经系统--腹神经索
• 位置 • 组成
• 结构
交感神经系统
• 口道交感神经系
– 额神经节 – 后头神经节 – 功能:口器、前中 肠和背血管
-主要分布到内脏、腺体
• 腹交感神经系(中 神经):气门 • 尾交感神经系(腹 末端神经节)
昆虫的周缘经系统-体壁下的神经网络
• 感觉神经元和 感觉神经纤维
• 运动神经纤维
• 感觉器 • 效应器
第25章 昆虫的感觉器官
• 感觉器的功能
• 感觉器的结构 • 感觉器的种类
感觉器官的功能
• 感受外部和内部的刺激
• 外围常有肌肉层, 并附着有气管
– 使马氏管的位置相对 固定
– 使马氏管频频摆动, 与血淋巴充分接触, 提高排泄效率 – 有足够的能量供应
气管
肌肉
马氏管的数量
• 弹尾虫、蚜虫等无马氏管
• 双尾目、原尾目和捻翅目仅有乳状突 • 绝大多数昆虫有马氏管
–蚧类只有2根,沙漠蝗达250根 –全变态类昆虫少于不全变态昆虫 –胚后发育过程中仍有变化,如鞘翅目幼虫 –单位体重的排泄效能是一致的
• 与中肠的交界处,着生有马氏管
• 在马氏管开口的前方,常有幽门瓣
– 有控制中肠内消化残渣进入回肠的功能。当 幽门辨闭时,仅有马氏管的排泄物进入后肠
• 直肠垫:肠壁细胞膨大内凸形成。卵圆形 或长形,内膜很薄
直 肠 垫 构 造
后肠的结构特点和机能
• 组织结构与前肠相似,但纵肌在环肌外, 除直肠垫细胞外,大多数肠壁细胞都比较 扁平
血液的组成和功能
• 组成:血浆+血细胞 • 特点
• 功能
–运输与机械功能
–贮存与代谢功能
–防卫功能
血液循环途径
• 心脏交替收缩 将血液压向动 脉 • 背膈和腹膈波 动协助循环进 入腹血窦或围 脏窦
• 辅搏动器协助 在触角、足、 翅中循环
第21章 昆虫的排泄器官
• 马氏管及其构造 • 马氏管-直肠系统的排泄作用 • 其它排泄器官
中肠构造--胃盲囊
• 中肠前端肠壁向外突起的囊状构造 • 功能
– 增加中肠表面积,利于酶的分泌和营养的吸 收
– 扩大容积,滞留共生微生物
中肠构造--围食膜
• 与前肠的内膜不同 • 围食膜功能
– 保护中肠肠壁细胞,免受食 物和微生物损害
– 选择性通透物质。消化酶和 已消化的食物成分可以穿透, 未消化的蛋白质和碳水化合 物则不能穿透
系统的位置
不携氧;气管系统发 达
第18章:昆虫体壁及其功能
• 体壁的主要功能 • 体壁的基本构造
• 体壁的色彩构成
体壁的功能
--兼有骨骼和皮肤的双重作用
• 皮肤作用
– 保护性屏障:控制水分蒸发,防治外物侵入
– 感受外界刺激
• 骨骼作用
– 保持体形 – 着生肌肉
体壁的分层构造
• 表皮层
– 上表皮 – 外表皮
• 和神经系统一起,控制和协调昆虫的行为
反射弧
感觉器的结构
• 接受部分
– 皮细胞特化构造
• 感受部分
– 感觉神经细胞
• 结构色(物理色):是昆虫体壁上极薄的蜡层、
刻点、沟缝或鳞片等,光波照射后发生散射、衍 射、干扰而产生的各种颜色
• 结合色(合成色):色素色和物理色混合而成,
普遍存在
第19章
昆虫的消化系统
• 消化道的一般构造和功能
• 各类消化道的变异
消化道的一般构造
分前肠、中肠、后肠
前肠的分区构造
• 口
• 咽喉 • 食道 • 嗉囊 • 前胃 • 贲门瓣
• 取食木材的昆虫:中、后肠常具盲囊和发酵 室,共生细菌或鞭毛虫
• 昆 虫 消 化 道 的 变 异
昆 虫 消 化 道 的 变 异
第20章 昆虫的循环系统
• 昆虫循环系统的特点
• 循环系统的构造
• 循环系统的功能
昆虫循环系统的特点
• 开放式循环系统 • 血液兼具淋巴液的特点和功能, 又称血淋巴(hemolymph) • 没有运输氧的功能,大量失血, 不会直接危及生命
前肠的分区构造
• 嗉囊:内膜多皱褶
–贮藏食物 –部分消化(直翅目),蜜蜂的“蜜胃”
• 前胃:取食固体食物昆虫前胃很发达,外 面包有强壮的肌肉层,内膜特化形成齿状 或板状突起-磨碎食物
• 贲门瓣-调节食物进入中肠的量
前肠的组织结构
内膜 肠壁细 胞层
• 外胚层内陷形成 • 和体壁相似
底膜
纵肌 环肌 围膜
气管系统
• 气管的组织结构 • 气管的分布和排列 • 微气管和气囊
• 气门及其开闭构造
气管的组织结构
• 外胚层构造
• 分层
– 底膜
– 管壁细胞层
– 内膜 • 内表皮 • 外表皮
• 螺旋丝
底膜
气管的分布 和排列
• • • • • 气门 气门气管 背气管 内脏气管 腹气管
• 背纵干 • 内脏纵干 • 腹纵干 • 气管连索
表皮层--内表皮
• 表皮层中最厚的一层(10~200μ m) ,也 是皮细胞向外最后分泌一层
• 主要含有几丁质-蛋白质复合体,呈多层片状, 表皮层具有特殊的弯曲和伸展性能 • 昆虫饥饿和脱皮时,内表皮可被消化、吸收, 有贮备营养成分的功能
表皮层--外表皮
• 在内表皮的外面,色深而坚硬,厚3~10μ m • 是经鞣化反应形成的骨蛋白层,几丁质排列呈丝状, 是表皮中最坚硬的一层