昆虫的排泄系统.ppt

第十六章 昆虫的排泄系统,目的要求,1了解昆虫排泄器官的种类,3明了杀虫剂与昆虫的排泄系统的关系,2掌握马氏管的排泄机制和排泄过程,昆虫的排泄系统（excretory system）：以马氏管为主，辅以体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等排泄器官和组织所形成的系统。机能：1.将新陈代谢的最终产物（CO2和N素废物）排出体外2.调节体液中无机盐类和水分的平衡，从而维持体内比较稳定的生理环境及正常生理活动。,一、马氏管的数目和排泄面积,1数目 1）少则2条；如蚧类 2）多则250余条；如蝗虫 3）一般为46条。如鳞翅目、长翅目、毛翅目等；4）无 如弹尾目、蚜科等。通常全变态昆虫比不全变态昆虫马氏管要少。,第一节 马氏管（malpighian tube）及其排泄机能,2表面积 马氏管的数目与长度成反比，即少则长，多则短，但表面积差不多。,外观：呈偶数的细管状着生处：中后肠交界处基部：与肠腔相通端部：为盲状，游离于血淋巴或埋于直肠细胞中基段细胞：刷状边端段细胞：蜂窝边马氏管的特化隐肾：出现于大多数鞘翅目昆虫和部分的鳞翅目昆虫。是回收水分和无机盐的特效系统。,二、马氏管的结构,1.基膜 1）组成：一层含有很多微气管和螺旋状横纹肌纤维组成。2）功能：（1）固联马氏管（2）有利于运动（随器管的蠕动而运动）2.肌肉层 1）组成：由斜行横纹肌纤维组成。2）功能：便于马氏管伸缩和扭动。,3.管壁细胞 1）组成：单层细胞层（1）蜂窝边：端部呈短杆形的栅栏状的组织。（2）刷状边：基部呈刷状的原生质的突起。2）功能：分泌和吸收作用,三、马氏管的基本类型,马氏管的排泄物主要是在新陈代谢过程中产生的含氮废物。排泄物的种类（一）尿酸:尿酸占氮素废物的80-90%，尿酸中含H量为2.38%。尿酸作为昆虫的主要排泄物，对要求保水的陆栖昆虫和生活在干燥环境中的昆虫，具有重要作用。为什么？尿酸分子含H原子的百分率比任何其它动物的N素排泄物都小，所以在代谢过程中形成尿酸分子时，消耗水也最少。尿酸的溶解度极小，排泄时不需伴随很多水分。（二）尿囊酸:含H5.6%（三）尿囊素:含H3.8%（四）氨:含H17.6%,四、马氏管的排泄机制,排泄机制大体是：尿酸盐、水、钾盐、钠盐等血液中的物质渗入（或主动运输入）马氏管端段，而在基部水、钾盐、钠盐被吸回血液，形成尿酸沉积。沉积的尿酸进入后肠后，在直肠中进一步回收水分和无机盐类，使尿酸进一步沉积与消化残渣混在一起成为粪便排出体外。,1.排泄过程（如吸血蝽）,2.排泄机制（一）尿液酸化：尿酸进入马氏管与钠钾离子结合呈碱性，通过基段时，水和钠钾离子被吸收，尿液pH下降，尿酸析出。（二）液流循环（即排泄循环）：原尿中的水分和离子等经过直肠时进一步被再吸收，构成排泄循环。（三）渗透作用：马氏管壁和直肠壁均有渗透性。,1.分泌泡沫和粘液 如沫蝉的若虫，体外常包围一层泡沫，用以保护虫体，减少损水或不受天敌的伤害。,五、马氏管的其它功能,2.分泌丝 如草蛉幼虫在2龄以后，马氏管前端发生了形态的变化，管内充满着粘稠的分泌液，化蛹前自肛门拉出，造成圆形的白色小茧。,3.分泌石灰质 如竹节虫的马氏管内收集石灰质，可被血液再吸收，用作形成卵壳的原料。,一、直肠的重吸收功能,第二节 直肠及其排泄生理,离子从血液主动运输进入直肠垫细胞间隙，形成高浓度区域，使得肠腔中的水分和一些溶质被动扩散进入细胞间隙，又经内部连通的细胞间隙，流入漏斗形通道，当达到足够的液压时，通向血腔的瓣膜被冲开，水流进入血腔。,由肠壁细胞分泌,为细胞突，用以分隔管腔和血淋巴,直肠周隙,黄粉甲,二、隐肾管系统（cryptonephridial complex）（鞘翅目、鳞翅目）,围肾膜对水无通透性，但钾离子可以通过进入马氏管，使腔内的渗透压增高。从直肠进入间隙的水分，便被动扩散到马氏管腔内，最后流向马氏管的基端，并被管壁细胞吸回到血腔内。,第三节 其它排泄器官,一、下唇肾（labial kidney）二、脂肪体(fat body)永久性封闭处理或短期贮存。三、围心细胞(pericardial cell)吞噬马氏管无法排除的染料、色素颗粒和胶体粒子。四、消化道 吸血昆虫通过中肠排除血红蛋白和酸性染料。五、体壁,下唇肾,一、破坏组织（一）破坏马氏管细胞 如有机氯化合物中毒后，细胞界线不清，细胞内产生空泡等。（二）破坏脂肪体细胞 如除虫菊酯类，可使脂肪体细胞分离。二、脂肪体对杀虫剂有较强的抗性 因为脂肪体从血液中吸收代谢废物，所以当杀虫剂进入血液后，也可被脂肪体所吸收而贮存（特别是脂溶性的杀虫剂），降低了药剂的毒效。,第四节 杀虫剂与排泄系统的关系,