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（一）马氏管的结构和功能
1.马氏管
马氏管是着生于中后肠交界处、基段与后 肠相通的、端段游离或插入直肠的细长盲管。
2.马氏管的起源
起源于内胚层。
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3.马氏管的类型
➢ 直翅目型：端段游离，端段和基段的内容物 相似，为清水状；
➢ 鞘翅目型：端段插入直肠，端段和基段的内容 物相似，为清水状；
发光器官
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（１）形成原尿是其主要功能；
（２）分泌泡沫和粘液
Structure and Function of the Malpighian Tubules, and Related Behaviors in Juvenile Cicadas: Evidence of Homology with Spittlebugs (Hemiptera: Cicadoidea & Cercopoidea) Author: Rakitov R.A.1 Source: Zoologischer Anzeiger,May 2002, vol. 241, no. 2, pp. 117-130(14)
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一、概述
1.昆虫的主要排泄器官
马氏管——后肠系统
2.其他排泄器官
体壁及其特殊结构（蚊幼虫的肛乳突、 鳃、表 皮腺体）。
气管系统：排出二氧化碳
脂肪体
消化道等 下唇肾 围心细胞、绛色细胞、含菌体。
大囊泡体 ：蜚蠊
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3.昆虫的排泄物
气体：主要是二氧化碳，少量的NH3。 液体：H2O 固体：胆素和无机盐结晶，主要有尿酸、尿 囊素、尿囊酸、尿素、氨等。
第六章 昆虫排泄生理
Malpighian tubules
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➢ 目的要求
➢ 了解昆虫排泄器官的种类； ➢ 掌握昆虫主要排泄器官的结构及排泄机能； ➢ 昆虫其他排泄器官及排泄类型； ➢ 昆虫的含氮代谢物及氮素平衡； ➢ 昆虫的水分和盐分的平衡调节；生活在不同
的环境下的昆虫水盐平衡的特点。
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（３）分泌丝
草蛉幼虫在2龄以后，马氏管前端形态发生 变化，管内充满着粘稠的分泌液，化蛹前自 肛门拉出，形成圆形的白色小茧。
（４）分泌石灰质
竹节虫的马氏管内收集的石灰质可被血液 再吸收，用作形成卵壳的原料。
天牛幼虫马氏管的石灰质排入中肠，经口 吐出，用作筑隧道的覆盖盖物。
（5）发光器官
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讲授内容
➢ 昆虫主要排泄器官的结构及机能； ➢ 昆虫其他排泄器官及排泄类型； ➢ 昆虫的含氮代谢物及氮素平衡； ➢ 昆虫的水分和盐分的平衡调节；生活在不同的
环境下的昆虫水盐平衡的特点； ➢ 杀虫剂对排泄器官的影响。
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昆虫的排泄系统主要由马氏管和后肠组 成。
其主要功能是移除代谢废物，以调节体内水 分和无机盐的平衡，维持血液一定的渗透压和 化学成分，保证各内脏器官和组织进行正常的 生理活动。
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以吸收为主的基段，管壁细胞顶膜的微绒毛， 一般比较粗短、稀疏，其中线粒体也较少，基 膜内褶较少，简单，线粒体少，呈非浓缩态。
微绒毛排列整齐的端段称为蜂窝边，微绒 毛排列稀疏的基段称为刷状边。
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② 管壁细胞的种类
管壁细胞有几种不同的类型
最主要的是主细胞(principal cell) ，它是 分泌原尿的细胞。
鞘翅目4-6根
膜翅目蚊科６根
注意：蚜虫无马氏管整理版
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马氏管虽然数目变异很大，但并不影响其 排泄功能，数量多的，马氏管一般比较短而细； 数量少的则马氏管比较长而粗。
连接肠道的一段称为基段，游离的为端段， 两端之间为中段。
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5.马氏管的结构（外→内）
1）围膜 组成：一层含有很多微气管和交织成网的
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二 排泄系统的结构和功能
马氏管是由意大利昆虫解剖学家Malpighi 于1669年首先在家蚕体内发现。1892年 Meckel以Malpighi为管的名称以示纪念。 1889年俄国柯伐列夫斯基作了证实。
并不是所有昆虫都具有马氏管，弹尾目昆虫、 部分缨尾目以及蚜虫无马氏管，它们主要利用下 唇肾、消化道或脂肪体作为排泄器官。
A a=基膜，b=基膜内褶，c=内质网；f=固体颗粒；g=刷状边
上的微绒毛，有线粒体插入微绒毛内。
B 刷状边的放大。
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第二种细胞是星细胞，主要与氯离子的分 泌有关；
第三种细胞是粘细胞，可以分泌粘多糖； 第四种细胞是薄膈细胞，位于隐肾结构的部 位。
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6.马氏管的功能
马氏管
形成原尿 分泌泡沫和粘液 分泌丝 分泌石灰质
管壁细胞的内缘的微绒毛称为条纹边
端段的主细胞，条纹边排列不紧密，间 隔15~20nm，线粒体多，可以上下移动，基 膜内褶多，甚至可以伸达顶膜，对原尿的分 泌有利——刷状边。
基段的主细胞条纹边粗短、稀疏，线粒
体少，基膜内褶少，简单，主要以吸收为 主——蜂窝边。
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吸血蝽的马氏管有微绒毛组成的刷状边。
气管端细胞组成； 功能：固联马氏管；有利于运动。
2）肌肉层 组成：由斜行横纹肌纤维组成。
功能：便于马氏管伸缩和扭动。
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3）管壁细胞 最基本的是主细胞，分泌原尿。
端段的主细胞，面向肠腔为顶膜，排列有 不很紧密的微绒毛，微绒毛末端充满线粒体， 当分泌作用增强时，线粒体进入微绒毛；分泌 作用减弱时，线粒体离开微绒毛。基膜内有内 褶形成的通道，成网络状，十分发达，内褶内 往往有线粒体，基膜外缘呈不连续状态。
于顶膜内褶和侧膜堆内。膜大量折叠形成通道， 可从直肠腔中吸收水和溶质，穿过基膜进入血 淋巴。
➢ 鳞翅目型：端段插入直肠，基段内容物是尿酸 盐结晶；
➢ 半翅目型：端段游离，端段和基段内容物不相 似，基段的内容物为尿酸盐结晶。
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1数目
原始的马氏管可能是６根，现代昆虫中变 异很大，多以偶数出现。
介壳虫２根
半翅目４根
直翅目20-100根以上
毛翅目、长翅目、鳞翅目６根
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新西兰罗吐鲁阿怀托摩萤火虫洞（Waitomo Caves ）
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（二）直肠的结构
直肠是排泄过程中对一些物质进行选择性 重吸收的第二个系统，其肠壁细胞高度特化， 可主动吸收和分泌。
昆虫的多数种类具有各种各样的直肠垫或直 肠乳突。
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1.美洲大蠊的直肠垫
主细胞的顶膜高度折叠，线粒体接近或位