《内部解剖生理》PPT课件.ppt

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1、第二章昆虫的内部解剖生理,第二章昆虫的内部解剖和生理,昆虫学第二章,第一节 昆虫的体壁第二节 昆虫内脏器官的位置第三节 主要内部器官的构造和功能,第一节 昆虫的体壁,昆虫学第二章,昆虫的体壁：昆虫体躯的外面被有一层含有几丁质的躯壳，称为体壁。体壁是昆虫身体的最外层，是由外胚层发育而来的。体壁的基本构造：分为三个主要层次，从内向外分别是底膜、皮细胞层和表皮层。,（1）化学成分：是由血细胞分泌而成，主要成份为中性粘多糖。（2）结构：它是一个双层的构造，为一结缔组织，厚度仅为0.5m。（3）作用：它的作用是将皮细胞层与血腔（体腔）分开，具有选择透性。,昆虫学第二章,(一)底膜,(二)皮细胞层,1、起

2、源：来自外胚层的细胞层。2、结构：是一排列整齐的单细胞层。3、作用：（1）在脱皮过程中，消化、吸收旧表皮，分泌新表皮。（2）一部分皮细胞分化形成了腺体如唾液腺、毒腺、脱皮腺等，统称皮细胞腺。（3）特化、形成各种外长物如刚毛、鳞片、刺和距等等，以及感觉器官。（4）含色素颗粒，决定体色及其变化。,是由皮细胞分泌的异质性的非细胞性物质所组成。凡是由外胚层发生的组织和器官均具表皮层。表皮层不是一个匀质的单层，外层是上表皮，内层是原表皮。1、上表皮 它是一个很薄的单层，一般为1m,最薄仅0.03m,最厚仅4m.它由化学成份和功能各不相同的若干亚层组成。(1)护蜡层（最外层）化学成分：由类脂、蜡质和鞣化蛋

3、白组成，厚度一般不超出0.1m。特性：疏水性。作用：保护其下的蜡层。各种昆虫差异很大，如蜜蜂不具此层；但紫胶虫其护蜡层很厚，形成一个介壳，为粘胶物质，可用于工业制漆，产品叫蜡克。,昆虫学第二章,(三)表皮层,(2)蜡层 化学成分：主要成份为蜡质。厚度为0.2-0.3m。特性：是一个很好的疏水层。作用：防止体内水份的散失和外界水份的侵入；同时可以防止真菌的侵入，如白僵菌、绿僵菌等。(3)表皮质层（角质精层）化学成分：酯、鞣化蛋白和多元酚。特性：化学性质稳定，不被蜕皮液溶解。作用：一是隔离蜕皮液。二是具有韧性，可以限制虫体的适度生长和伸长。三是决定虫体表面的模式和刻纹。,又可分为靠近上表皮的外表皮

4、和靠近皮细胞的内表皮。(1)内表皮 化学成分：几丁质、节肢蛋白及水所组成。特性：没有颜色，柔软，可以被蜕皮液溶解。作用：几丁质与蛋白质相结合，形成几丁质蛋白质复合体。这种结构，保证了体壁的机械作用，既抗压，又有弹性。(2)外表皮 化学成分：几丁质、鞣化蛋白。特性：暗色、坚硬，不被蜕皮液溶解。作用：昆虫体壁的硬化程度是由外表皮决定的。不同的昆虫，外表皮的厚度也不同。甲虫被鞣化的蛋白量多，因此其身体坚硬。蛾、蝶类幼虫则少，故身体柔软。,2、原表皮,（四）体壁上的外长物,昆虫的体壁不是光滑的,上面生有很多毛、刺、鳞片、突起等等外长物。1、单细胞突起：如鳞片和毛。这些毛的基部如果与感觉细胞相连便成为感

5、觉毛,用于感觉振动等等;如果与毒腺相连,便成为毒毛,象刺蛾幼虫体上的毒毛,用于防御敌害等。2、多细胞突起：如刺和距。这些外长物基部没有关节的叫做刺,基部有关节的叫做距。刺和距的形状、数量在我们认识昆虫种类时是非常有用的。,刺,毒毛,3、昆虫千奇百怪的形态和绚丽多彩的颜色都是由体壁所构成的。（1）化学因素（色素色）是由色素化合物形成的颜色。这些化合物以其特殊的化学组成，吸收某一波段的光，反射另一波段的光波，而呈现另一种颜色。如黑色素、眼色素、类黄酮、蝶呤、胆色素等。（2）物理因素（结构色）昆虫体表细微的结构对光波的折射、反射、干扰作用而形成的色彩。如吉丁虫体壁光亮的金属色，就是由翘翅表面存在的细

6、小颗粒所引起的。（3）混合色：是昆虫最普遍的色彩。许多昆虫体色的产生是由于存在的色素和表面结构发生的物理色混合而成的。色素色何结构色的区分：用开水熬，则化学色素会被煮出来，而物理因素则不变色。,（四）体壁上的外长物,（五）体壁的作用,1、保持体形：起外骨骼的作用，维持体形，昆虫的千变万化全是由体壁决定的。2、是一保护器官：免受外来微生物和其他物质的侵入，并且保持体内的水份不外散和外部的水份不进入。3、着生肌肉：运动的肌肉均着生在体壁上。4、昆虫的抗张力、抗压力是由于体壁的作用，否则就象软体动物一样。5、昆虫的体色、保护色是通过体壁来形成的。6、各种感觉器官均由体壁特化而来。7、由皮细胞特化成各

7、种腺体。8、信息素常由皮细胞特化的细胞来散发，如鳞翅目雌虫的香鳞。在以上各种作用中，15项是表皮层的作用；68是皮细胞层的作用。其中骨架和保护作用是最主要的作用。,(六）蜕皮及体壁与杀虫剂的关系,1、蜕皮：昆虫必须将旧的体壁脱掉才能继续生长，这种现象就称为蜕皮。2、体壁与杀虫的关系：（）体壁厚外被物多，不利于杀虫剂的药效发挥。（）蜡层厚、硬不利于药剂展布，需在药剂中加入湿润剂、展着剂，破坏体壁的构造,充分发挥药效。（3）体壁更新期间即幼虫的幼龄阶段，体避薄有利于杀虫剂的接触杀虫。,第二节 昆虫内脏器官的位置,昆虫的躯壳内充满着流动的血淋巴，所有的内脏器官和组织皆浸浴在血淋巴中。由体壁包成的腔，

8、称为昆虫的血体腔，简称体腔或血腔。体腔是由胚胎时期中胚层形成的体腔囊发展而成的。,昆虫学第二章,昆虫的体腔通常由肌纤维和结缔组织构成的隔膜，纵向分隔成2个或3个小血腔，称为血窦。（1）多数昆虫仅在腹部背面、背血管下方有一层隔膜，称为背膈，将体腔纵分成上方的背血窦或称围心窦和下方的围脏窦。（2）有些昆虫，在消化道下方腹部腹板两侧之间，还生有一层隔膜，称为腹膈，因而将体腔纵分为3个小腔，即背血窦、围脏窦和最下方的腹血窦或称围神经窦。,（一）体腔分隔,1、消化系统：是纵贯于体腔中央的一条消化道，其前端开口于头部的口前腔，后端开口为肛门。2、排泄器官-马氏管：着生于消化道中肠与后肠交界处并开口其内，末

9、端游离于血液中的细长管道。3、循环器官-背血管：位于消化道的背面，纵贯于背血窦内的一根前端开口的细管，它是推动血液循环的主要器官。4、神经系统腹神经索：位于消化道的腹面、纵贯于腹血窦内，是昆虫的中枢神经系统；5、呼吸系统即气管系统：主气管、支气管网、微气管，微气管伸入到各器官和组织中，主气管以气门开口于身体各节的两侧。6、生殖系统：位于消化道的背侧面，以生殖孔开口于体外。7、肌肉系统体壁肌和内脏肌：分别附着于体壁下方和内脏表面。8、内分泌系统各种内分泌腺体：分别位于体腔内相应的部位。,（二）八大系统,复习思考题,1什么是昆虫的体壁？体壁的作用？体壁的基本构造？各层的性质与作用如何？2何为体腔？

10、昆虫各内部器官在体腔中的位置？3、昆虫的体色分为哪几种？,第三节 主要内部器官的构造和功能,一、昆虫的消化系统二、昆虫的排泄系统三、昆虫的循环系统四、昆虫的呼吸系统五、昆虫的神经系统六、昆虫的生殖系统七、昆虫的内分泌系统,昆虫学第二章,一、昆虫的消化系统,(一)消化道的基本构造（二）消化道的变异,昆虫学第二章,(一)消化道的基本构造,1、消化系统结构：口器、开口于口腔的唾腺、前肠、中肠、后肠以及肛门组成消化道。昆虫的消化道是一条不对称的管状构造器官。2、消化系统的功能：摄取食物；消化食物；吸收营养物质；排除未消化的食物残渣和马氏管的排泄物。3、消化器官：前肠、中肠、后肠,昆虫学第二章,蝗虫的消

11、化道,前 肠,功能：摄取、磨碎、暂时储存、初步消化食物。结构：前肠是从口到中肠的一条管状通道，在大部分昆虫中，有明显的分段现象，通常由前肠：口咽食道素囊前胃（以喷门瓣为界），5部分组成。在前肠与中肠之间，以伸入中肠前端的贲门瓣分界。(1)咽喉(2)食道(3)嗉囊(4)前胃(5)贲门瓣前肠组织学构造,(1)咽喉,是前肠最前端部分，位于额神经节后方。在咀嚼式口器昆虫中，咽喉仅是吞食食物的通道。在刺吸式口器昆虫中，咽部常附有强大扩肌而特化成咽喉卿筒，吸食时与食窦卿筒交替伸缩，将寄主体内汁液抽吸入食道。,(2)食道,是咽喉后方较狭长的管道，或终止于前胃，或直接延伸入中肠，一般没有特殊分化的现象，仅是食

12、物的通道。有些昆虫在食道后方常常膨大形成嗉囊。,(3)嗉囊,是食道后方膨大的部分，为食物暂时贮存的场所。嗉囊的内膜一般比较薄，常向内褶成许多纵褶和横皱，使囊腔有很大的伸缩性，以备充满食物时可以伸展和扩大。在某些昆虫中，嗉囊还具有初步消化的作用。此外，很多昆虫在脱皮或羽化过程中，嗉囊可以大量吸入空气使虫体膨胀，以帮助脱皮。,(4)前胃,是前肠最后端区域，也是消化道最特化的部位。取食固体食物的昆虫前胃常很发达，外包有强大的肌肉层，内壁形成若干条深的突入肠腔的纵褶，内膜特化成齿或刺。如蝗科的前胃就有6条纵褶，横切面为6个大形齿状突。前胃具有磨碎食物和调节食物进入中肠的功能，并兼有过滤食物的作用。,(

13、5)贲门瓣,位于前胃的后端，是由前肠突入中肠前端形成的一圈环状内褶。其形状多呈筒状或漏斗状。主要功能是引导前肠中的食物进入中肠，同时阻止中肠中的食物倒流入前肠。,前肠的组织学构造：,起源：外胚层。前肠是由胚胎时期的外胚层内陷形成的，和体壁的结构类似。组织学结构：其由内向外分为6个层次，即内膜、肠壁细胞层、底膜、纵肌、环肌和围膜。内膜相当于体壁的表皮层，比较厚，因而一般对消化产物及消化酶等均表现为不透性；肠壁细胞相当于体壁的皮细胞，但细胞间的界限常不明显，多不具分泌和吸收作用；纵肌和环肌在肠壁上的排列较整齐，在肌纤维和结缔组织形成的围鞘中，分布有神经纤维及气管，用以调节控制肌肉的收缩，促进消化道

14、的蠕动。,功能：中肠是消化和吸收的主要部位。合成消化酶；分泌消化液，消化食物，吸收营养物质。结构：中肠又称之为“胃”，只有一个器官，是一条前后粗细相当的管道，前端与前胃相接，后端以马氏管着生处与后肠分界。胃盲囊：许多昆虫中肠的肠壁向外突出成囊状或管状的构造，称为胃盲囊。胃盲囊的形状、数目及所在部位因昆虫种类而不同，通常为26个，位于中肠的最前端。胃盲囊的主要功能是增加中肠的表面积，以利于中肠消化液的分泌和营养物质的吸收，有的还具有扩大容积和滞存共生物的作用。,中 肠,昆虫学第二章,起源：内胚层。中肠是由胚胎时期的内胚层形成的。组织学结构：其组织结构也分为6层，即由内向外依次为围食膜、肠壁细胞层

15、、底膜、环肌、纵肌和围膜。中肠的组织学与前肠有所不同，主要表现在肠壁细胞层比较厚，肌肉层较薄，可允许营养物质、水分和无机盐渗入血液。围食膜：保护中肠细胞免受食物和微生物的损害，并具有显著的选择性穿透功能。,中肠的组织学构造：,功能：后肠的主要功能是排除食物残渣和代谢废物，同时从食物和排泄物中吸收水分及无机盐类。结构：后肠是消化道的最后一段，前端以马氏管着生处与中肠分界，后端终止于肛门。一般分化为回肠、结肠和直肠3部分。,昆虫学第二章,后 肠,（1）幽门瓣：回肠前端着生有排泄器官马氏管，幽门瓣一般位于幽门区域内马氏管开口的前方，用于调节食物残渣进入后肠的速度。（2）回肠和结肠：通常是狭窄的管道，

16、在多数昆虫中，结肠与回肠无明显的分化，二者合称为前后肠或小肠。其作用是运送残渣，形成粪粒。（3）直肠：较短，前部常膨大成囊状，后部呈直管状，通连肛门。其主要功能是从食物残渣和排泄物中回收水分和无机盐。（4）肛门：其作用是排除残渣和排泄物。,后肠结构,起源：外胚层。后肠也是由胚胎时期的外胚层内陷形成的。组织学结构：与前肠基本相似。但其内膜比前肠为薄，因而可使水分和无机离子透过。（内膜、肠壁细胞层、底膜、纵肌、环肌和围膜）,昆虫学第二章,后肠的组织学构造：,（二）消化道的变异,昆虫学第二章,昆虫的消化道常因种类不同，而在构造上发生很大的变异，一般来说，这种变异常与食性的分化相适应的。1、取食固体食

17、物的咀嚼式口器昆虫（1）消化道粗短；（2）前肠多具嗉囊和前胃，前胃内具齿状或板状的表皮质突，有磨碎食物及调节食物进入中肠的作用；（3）中肠多具有胃盲囊的构造，以扩大中肠分泌和吸收的面积；（4）后肠中多具直肠垫，以增加自食物残渣和排泄物中回收水分和无机盐的机能。2、取食液体食物的刺吸式口器昆虫1）消化道主要是中肠部分，多比较细长；（2）前肠一般无前胃，多数也无嗉囊，但在咽部常形成具吸泵作用的食窦卿筒和咽喉卿筒；（3）中肠多无胃盲囊的构造（4）后肠一般也无分化，多无直肠垫。,昆虫学第二章,二、昆虫的排泄系统,昆虫排泄系统的主要功能：是排除体内的代谢废物，以调节体内水分和无机盐的平衡，保证各内脏器官

18、和组织进行正常的生理活动。昆虫的排泄器官和组织包括马氏管、体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等，但其中最主要的是马氏管。（一）马氏管的构造和类型（二）昆虫的其它排泄器官,（一）马氏管的构造和数目,昆虫学第二章,1、马氏管的构造2、马氏管的数目和表面积,1、马氏管的构造,昆虫学第二章,（1）起源：外胚层（2）位置：马氏管一般着生并开口于中、后肠交界处，顶端盲状，游离并浸浴在血淋巴中，基端则与肠腔相通。有些种类其顶端埋于直肠组织中，以加强对水分和无机盐类的回收作用。（3）组织学构造：由里向外，分为围膜、肌肉层、底膜、细胞层。,2、马氏管的数目和表面积,昆虫学第二章,（1）其数目因种类而已，原

19、始数目为6条。常为偶数。除弹尾目和蚜科等少数昆虫没有马氏管外，绝大多数昆虫都具有数目不等的马氏管。一般情况下，不全变态昆虫比全变态昆虫的马氏管数目变异更大。其数目因种类而异，原始数目为6条。常为偶数。如介壳虫2，半翅目、双翅目4，鳞翅目6，直翅目20100，多着达300条，蚜虫0。（2）各种昆虫总的排泄面积差异不大。各种昆虫马氏管的数目虽有很大变异，但其总的排泄面积差异不大，因而并不致影响其排泄效能。一般马氏管的数目与其长度成反比，即马氏管数目多的，一般都比较短；而数目少的则比较长，因而可使马氏管与血淋巴保持着充分的接触面积。,（二）昆虫的其它排泄器官,昆虫学第二章,1、体 壁,昆虫学第二章,

20、体壁的主要排泄作用：是将呼吸代谢过程中产生的二氧化碳和水，经由体壁和气门排除体外。此外，昆虫周期性的脱皮，也具有定期排泄的意义。某些昆虫的皮细胞，还可向体外分泌各种化学组分的胶质、丝质、蜡质和毒液等，也都具有广义的排泄意义。,2、消化道（蚜虫）,消化道具有排泄作用。膜翅目、弹尾目昆虫的中肠肠壁细胞可周期性脱落，并随消化道内的食物残渣一起排出体外。蚜虫类因无马氏管，即以消化道作为主要排泄器官。,3、下唇肾（弹尾目、双尾目）,部分双尾目、缨尾目昆虫都无马氏管，但在头部内有数对腺体，其中的一对管状腺，具有一根公共导管开口于下唇基部，类似其它节肢动物的肾管，称为“下唇肾”。实验证明这一结构具有吸收和排

21、泄机能，是该类昆虫的主要排泄器官。,4、贮存排泄器官,昆虫血液中的一部分代谢产物，可以被某些器官和组织吸收并贮存起来，而并不马上排出体外，这一现象称为贮存排泄。昆虫体内的贮存排泄器官，主要有围心细胞和脂肪体等。(一)围心细胞：来源于中胚层。围心细胞能自血腔中选择性吸收马氏管不能排除的大分子物质，特别是各种胶体粒子等，所以又称为“积贮肾”。(二)脂肪体：许多脂肪细胞形成的外被结缔组织薄膜的片状组织。脂肪体是昆虫(特别是幼虫)体内一类特别的组织，有时可占据血腔的大部分。脂肪体贮存营养物质，参与中间代谢，并具有解毒作用。在没有马氏管的昆虫中，脂肪体的贮存排泄常常是尿酸排泄的重要途径，而在其它昆虫中，

22、这种贮存排泄方式可与马氏管排泄同时并存。,昆虫循环系统属于开放式血液循环，其血腔就是整个体腔，所有内脏器官都浸浴在血液中。昆虫血液循环的主要功能是：(1)将身体所需的各种营养物质、水和激素送到作用部位；(2)将组织中产生的代谢物和废物送到其它组织或排泄器官中进行中间代谢或排出体外；(3)维持身体各部位的渗透压、离子平衡和PH值。昆虫血液循环的主要搏动器官是背血管。此外，背膈、腹膈和辅搏动器等，对血液循环也起着非常重要的促进作用。,三、昆虫的循环系统,昆虫学第二章,一、背血管,背血管：是昆虫的主要循环器官，是位于背中线处体壁下方，纵贯于背血窦内的一条管状构造。背血管由前段的大动脉和后段的心脏两部

23、分组成，由尾端一直延伸到头内。大动脉起源于外胚层，心脏则由胚胎时期中胚层分化形成的。,(一)大动脉,是背血管前段粗细一致，没有心门的部分。位于头内的部分称为头大动脉，前端开口于头腔；位于胸内的部分称为胸大动脉，后端一般终止于腹部第1节内，并于心脏的第1心室连通。大动脉通常是一条简单的直管，其主要作用是引导血液向前流动。,(二)心脏,是背血管后段呈连续膨大的部分，每个膨大部分即为一个心室。心脏大多位于腹腔内。构成心脏的心室数目，因昆虫种类不同而有很大差异，一般812个。心脏的末端通常是封闭的，每一心室的两侧生有成对的呈扇形排列的翼肌。心脏的主要功能是通过心室的交替舒张和收缩，产生有节律的搏动，抽

24、吸背血窦内的血液，并压入前方的大动脉。,二、背膈和腹膈,背膈和腹膈是昆虫体腔内与血液循环密切相关的结缔组织薄膜。背膈的结缔膜中包含有由肌纤维排列成的翼肌，在每个体节中，膜在相邻体节问形成弧凹。有些昆虫的腹膈也同样发达，形成连续的薄膜。背膈和腹膈除具有保护和支持内脏器官并分隔血液的作用外，还可通过自身的搏动，使血液向后方和背方流动，促进血液在体腔内的循环。,三、辅搏动器,辅搏动器是除心脏外的一类具有搏动性能的结构，主要功能是辅助心脏、促进血液在部分血腔、附肢及其它远离心脏的附属器官内循环，从而保持血腔中各部位的血压平衡。辅搏动器在多数情况下是一种相对独立的构造，一般与背血管不发生任何联系，多位于

25、触角、足或翅的基部，因而又分别称为触角、足或翅的“心脏”。辅搏动器的构造因其所在部位而有所不同，有膜状、瓣状、管状或囊状等多种。辅搏动器的收缩，可驱使血液流向远离体躯的部位，在这些部位由于血液循环的压力不够，辅搏动器的存在，犹如一个中间泵的作用，可将血液压入附肢或附器内。如在蝗虫触角的末端，蚜虫足跗节的基部，蜻蜓的胸部等，都有这种辅搏动器。,四、昆虫的呼吸系统,昆虫学第二章,昆虫的呼吸系统是由外胚层内陷形成的管状气管网络组成的气管系统。气管在组织学上虽然构造简单，但在虫体内的分布却非常发达，它们在体内有相当固定的排列方式，将氧直接输送到呼吸组织中。（一）气管系统的基本构造（二）昆虫的其它呼吸方

26、式,（一）气管系统的基本构造,昆虫的气管系统：依据其构造和生理功能可分为气门、气管和微气管3个组成部分。1、气门及其类型气门：是气管内陷留在体壁上的开口，通常位于中胸、后胸和腹部各节的两侧。胸部气门位于侧板上，腹部气门多位于背板两侧或侧膜上。,气门的分布类型,1、全气门式：具有10对有效气门，分别位于中、后胸和腹部第18体节上。如直翅目蝗科。2、周气门式：具有9对有效气门，l对位于前胸(为中胸气门的移位)，其余8对位于腹部第18体节上。如鳞翅目幼虫。3、半气门式：具有8对有效气门，即1对前胸气门(中胸气门的移位)和7对腹气门。如双翅目覃蚊科幼虫。4、两端气门式：具有2对有效气门，分别位于前胸和

27、第8腹节上。如双翅目蝇科、丽蝇科幼虫。5、前气门式：只有l对有效气门，位于前胸节上。如双翅目蚊科的蛹。6、后气门式：只有1对有效气门，但位于腹部最后一节上。如双翅目蚊科幼虫。具有8对以上有效气门者，通常又称为多气门型；仅具l一2对有效气门者，又称为寡气门型；另外还有少数昆虫，如双翅目摇蚊科幼虫和部分内寄生昆虫的幼虫（膜翅目）等，通常无有效气门或虽有气门但已封闭，因而称为无气门型，这类昆虫多具特殊的呼吸方式。,2、气管及其分布,气管：是胚胎发育时外胚层沿体壁内陷形成的富有弹性的管子，一般直径25微米。通常在体内又分为主气管、支气管和微主气管：又称初级气管，起始于气门，贯穿组织内部，通常在体内气门

28、不远处即分为三个主支。背气管（背纵干）：进入背体壁肌及背血管处。腹气管（腹纵干）：进入腹面肌及神经索、足和翅。内脏气管（内脏纵干）：进入消化道、脂肪体、生殖器官附近。支气管：又分为二级气管和三级气管，它们是由主气管不断分支形成的，多分布在组织内或肌纤维之间；三级气管再通过端细胞伸出的直径lm以下的细支，称为微气管。,3、微气管,微气管：气管不断分支，最后分支成直径约25m时，便伸入一个掌状的端细胞，然后由端细胞再形成数支直径1m以下、末端封闭的微细盲管，伸入到组织内或细胞间，即微气管。微气管壁极薄，具有透性，其组织结构与气管无明显差别，但无几丁质的表皮质内膜结构，因而可使气体容易透过，其内壁由

29、端细胞分泌物形成薄膜层，构成微弱的螺旋丝，脱皮时不随表皮脱落，这是与气管的主要区别。,4、气囊,气管的局部膨大成囊状。抗压能力小，易被压缩。气囊主要功能是保证气管进行通风作用；对飞行昆虫或水栖昆虫，气囊还具有浮力的作用。,（二）昆虫的其它呼吸方式,昆虫的主要呼吸方式是气门气管的开闭式呼吸，但随着某些昆虫生活习性的改变，其呼吸系统的构造及呼吸方式也发生了相应的改变，这些特殊的呼吸方式大致可以归纳为下列几种：1、体壁呼吸2、气管鳃和直肠鳃呼吸3、物理性鳃呼吸,1、体壁呼吸,有些昆虫没有气管系统，或气管系统很不完善，气体的交换是经由体壁直接进行的，这种呼吸方式特称为体壁呼吸。如弹尾目、寄生性昆虫幼虫

30、、水生昆虫等。,2、气管鳃和直肠鳃呼吸,气管鳃：一些水生昆虫如蜉蝣目、绩翅目和蜻蜓目的稚虫，体壁向外突出形成的叶片状或丝状构造。气管鳃内密布气管的分支，溶于水中的氧气和虫体内的二氧化碳，可通过气管分支与水之间的鳃壁进行交换。直肠鳃：蜻蜓稚虫的气管鳃突出在消化道后端的直肠内，因而又特称为直肠鳃，可自进出于直肠腔内的水中吸取氧气。,3、物理性鳃呼吸,物理性鳃呼吸：某些没有特殊呼吸器官的水生昆虫，不能直接利用水中的氧气，而是以气泡或气膜来利用大气中的氧气，这种特殊的呼吸方式，称为“物理性鳃呼吸”。如龙虱和仰泳蝽等的体躯腹面，有一层直立的疏水性毛，当虫体潜入水中时，在毛间可携带一层气膜或气泡，从而可满

31、足其在水中生活数小时甚至数十小时，再到水面上来换气。,五、昆虫的神经系统,昆虫学第二章,昆虫的神经系统联络着各种感觉器官和效应器，能感受和整合外部信息，使相应的器官系统作出适当反应，并与内分泌系统协同对整体进行协调控制，以维持生命活动的正常进行。（一）神经系统的基本构造（二）神经系统的分类及功能,（一）神经系统的基本构造,昆虫的一切生命活动都受神经的支配,并与神经系统的感觉器官相联系,感受外界环境的刺激.如温、湿、光、风等。昆虫神经系统是在胚胎发育过程中由外胚层内陷的部分细胞发育为神经细胞形成的。神经细胞及其发出的神经纤维以及神经胶细胞组成了神经系统。每个神经细胞及其分支称为神经元。无数神经元

32、构成大脑和神经节及其神经，组成了神经冲动的传导网络。1、神经元及其类型2、神经分泌细胞3、神经胶细胞 4、神经节,1、神经元及其类型,神经元：是构成昆虫神经系统的基本单位。昆虫的神经元主要是由细胞体和轴突两大部分构成。在轴突上有侧支。轴突和侧支的末端都形成端丛。细胞体周围还常有短小的树状分支，称为树突。,神经元的类型,根据细胞体外突着生的形式，神经元可分为单极、双极和多极3类。单极神经元只有一个轴突和侧支。双极神经元除有轴突外，细胞体另一端还有一个端突。多极神经元除有轴突外，还有树突。若依神经元的功能，可分为感觉神经元、运动神经元和联络神经元3种类型。感觉神经元多为双极或多极神经元，细胞体位于

33、感受器附近，轴突进入神经节内，功能是将感受器接受的刺激(信息)传入中枢神经系统。运动神经元通常为单极神经元，细胞体位于神经节内的周缘部分，轴突延伸到肌肉和腺体等效应器上，侧支与感觉神经元或联络神经元相联系，其功能是将中枢神经发出的指令传给效应器。联络神经元为单极神经元，细胞体及外突均在脑或神经节内，其功能是在感觉神经元和运动神经元之间起联系作用。,2、神经分泌细胞,神经分泌细胞：能分泌激素的神经细胞特称为神经分泌细胞。神经分泌细胞多为单极神经元，包括细胞体(合成神经颗粒的中心)、轴突(转运神经颗粒、传递神经脉冲)以及膨大的轴突末梢(贮存和释放神经颗粒)。在细胞体附近轴突上常有侧支，为神经分泌细

34、胞接收传入信息的通道。,3、神经胶细胞,神经胶细胞：也是神经系统的组成部分，但无传导功能，主要起着支持、保护与滋养神经细胞的作用。胶细胞常包围在神经节和神经索外，形成鞘细胞层。鞘细胞层使神经和血淋巴隔开，起着相当于高等动物血脑屏障的作用；根据胶细胞在神经节中的位置和分布情况，可分为内层胶细胞和外周胶细胞两种。,4、神经节,神经节：为神经细胞的集合体。神经节是昆虫神经系统联系和协调作用的最重要部位。神经节构造：包括神经鞘和神经髓。神经鞘是由神经围膜和神经鞘细胞组成；神经髓由周皮层和髓质部构成。神经：由神经节发出的成束的轴突。神经索：粗大的神经即为神经索。,（二）神经系统的分类及功能,昆虫的神经系

35、统除脑以外，主要是由一系列神经节组成的腹神经索。属腹神经索型。昆虫的神经系统由中枢神经系统、交感神经系统和外周神经系统3部分组成。,1、中枢神经系统,中枢神经系统：包括消化道前端背面的脑和腹神经索，两者由围咽神经索(围食道神经)相连，是神经脉冲和内分泌的控制中心。包括：脑神经、食管下神经、腹神经索。,(1)脑,昆虫的脑：由头部的3对神经节愈合而成，位于头壳内咽喉上方，是神经系统中结构最复杂的部分。现代昆虫的脑，虽在外形上有许多变异，但都是由前脑、中脑和后脑组成的，主要接受复眼、单眼、触角的感受刺激。,(2)腹神经索,腹神经索：位于消化道的下方，由咽下神经节、体神经节以及纵向连接各神经节的神经连

36、索组成。咽下神经节：咽下神经节又称食道下神经节，位于头壳内咽喉的下面，是由构成头部的后3个体节(上颚节、下颚节和下唇节)的3对神经节合并而成的，是腹神经索中的第1个复合神经节。咽下神经节主要作用是控制和协调口器动作。在这些神经中，都含有感觉和运动神经纤维。体神经节：昆虫的体神经节至多可以有11对，即胸部3对、腹部8对。胸部3对神经节发出的神经通至足、翅及胸部体壁等。腹部8对神经节位于第18腹节，最后一对神经节是一个复合神经节，至少由腹部第810节的3对神经节合并而成。腹部神经节发出的神经分别通向各节体壁、尾须及生殖器官等。最后一对神经节则是控制生殖器官和后肠动作的神经中枢。,2、交感神经系统,

37、昆虫的交感神经系统：主要包括控制消化道的口道交感神经和控制气门与背血管的中神经和腹部最后一个复合神经节组成。其作用主要是支配内脏器官的活动。,3、外周神经系统,外周神经系统：包括神经节发出的通到外周的所有运动和感觉神经纤维及其末梢，由此组成密集的神经网络。昆虫的外周神经系统不发达，主要分布在软体细虫的体表，其功能是将感受器和神经末梢感受到的刺激迅速传到中枢神经系统，经信息转换后再由运动神经传出适当指令，使效应器作出相应的行为反应。,六、昆虫的生殖系统,昆虫学第二章,昆虫的生殖系统：是产生卵子或精子，进行交配和种族繁衍的器官。生殖系统的主要功能是产生生殖细胞，并吸收营养物质，供生殖细胞(卵子或精

38、子)生长发育。一般地讲，只有成虫期才具有较完善的生殖器官，性细胞才迅速生长发育。（一）雌性生殖系统（二）雄性生殖系统,（一）雌性生殖系统,昆虫雌性生殖器官主要包括：一对卵巢、一对侧输卵管、一个中输卵管、交尾囊、一对附腺、受精囊。1、卵巢的基本构造和卵子的形成2、侧输卵管 3、中输卵管4、生殖腔及其附属结构,1、卵巢的基本构造和卵子的形成,卵巢通常是成对的，是卵子发生和发育的场所。卵巢是由卵巢管组成。在各类昆虫中卵巢管的数目差异很大，如蝗虫100200条；鳞翅目昆虫一般为4、6或8条；金龟甲为6条；棉蚜为l2条；草蛉16条。少的如蝇、虱仅2条，有些蚜虫的有性蚜只有1条；白蚁则多达2400条。,(

39、1)卵巢管的一般构造,构造：卵巢管可分为3部分，即端丝、卵巢管本部和卵巢管柄。类型：根据卵母细胞在发育过程中获得营养的方式，可将卵巢管分为3种基本类型。无滋式：生殖区内仅含有生殖细胞、卵原细胞和原始卵母约胞，以及来源于中胚层的卵泡组织，而没有由卵原细胞分化出来的滋养细胞，故称无滋式卵巢管。这是一种较原始的类型如无翅亚纲、蜉蝣目、蜻蜓目、直翅目和等翅目昆虫的卵巢管皆属于此类型。多滋式：卵巢管内的卵母细胞和滋养细胞呈交替排列，滋养细胞由卵原细胞分化而成，或由卵泡细胞转化而来。这类卵巢管多见于革翅目、虱目、脉翅目、鳞翅目、双翅目和膜翅目昆虫。端滋式：卵原细胞在分化成卵母细胞的同时分化成滋养细胞。滋养

40、细胞都集中在生殖区内，以细胞质丝形成的滋养丝与每个卵母细胞相连通，供给需要的营养。具有端滋式卵巢管的昆虫种类较少，较典型的有半翅目和部分鞘翅目(肉食亚目)昆虫。,(2)卵子的形成过程,卵子形成需要经过3个阶段：增殖期：原始生殖细胞首先等数分裂为卵原细胞，卵原细胞再等数分类为卵母细胞或卵母细胞和滋养细胞；同时前卵泡组织分裂产生卵泡细胞，包围卵母细胞。生长期：卵泡细胞分裂增殖形成单细胞层的卵巢管围鞘，包围卵母细胞和滋养细胞形成卵室；卵母细胞积累卵黄，体积增大，在滋养式卵室中，滋养细胞提供营养，以后退化消失；卵泡组织分泌形成卵壳，卵外壳成型。成熟期：卵母细胞进行2次成熟分裂：第1次是减数分裂，第2次

41、为等数分裂。,2、侧输卵管,侧输卵管是连接卵巢和中输卵管的l对管道，也是由中胚层演变而成的。每一侧输卵管的前端与卵巢管相连接处常膨大成囊状，称卵巢萼，卵巢管柄即开口其中，作为暂时贮存卵子之用(如蝗虫的生殖系统)。在蝗科中，每一侧输卵管的顶端还伸出一条管状附腺。侧输卵管的主要作用是卵子的通道。,3、中输卵管,侧输卵管合二为一，形成中输卵管。在原始的昆虫种类中，如蜉蝣目的成虫还保持着第7腹节后缘的双孔开口，其它昆虫都以中输卵管或其它形式的后生管道开口于第8腹节的生殖腔或阴道基端。中输卵管由外胚层演发而成，其管的内壁具有与体壁相似的表皮层。,4、生殖腔及其附属结构,中输卵管延伸至第8腹节以后，一般不

42、直接开口于体壁表面，它的后端开口(即生殖孔)隐藏在第8腹板内陷形成的生殖腔中。生殖腔是雌、雄生殖器交配的部位。一般具有交配孔和产卵孔。生殖腔的附属结构：受精囊：是由第8腹板后缘体壁内陷而成的，在具生殖腔的昆虫中，受精囊的导管即开口于生殖腔上。受精囊的形状、大小和结构，在各类昆虫差异较大，一般是一个具有细长导管的表皮质囊，并常具有附腺，即受精囊腺，其分泌的液体可保藏接受的精子。雌性附腺：在雌性生殖道的出口处常有12对附腺。附腺的功能是分泌胶质使虫卵粘着于物体上或形成卵块。,（二）雄性生殖系统,昆虫雄性生殖器官包括：l对睾丸(或称精巢)、1对输精管、一条射精管、附腺、贮精囊。,1、睾丸的基本构造和

43、精子的形成,雄性的睾丸与雌性卵巢在解剖学和同源关系上是相对应的，由一组精巢管组成。每一睾丸管基部有一段短小柄状的输精小管与输精管相通，但睾丸管顶端无端丝。低等昆虫的睾丸管是相互分开的。其外无围膜包被。较高等昆虫的睾丸管则互相紧靠并包被在一层围膜内。睾丸管的数目各类昆虫有很大的差异，一般较其同种雌性的卵巢管数目为少，但大多数鳞翅目昆虫的睾丸和卵巢都由4个小管组成。,(1)睾丸管的一般构造,睾丸管壁由一层具有细胞的围鞘组成。管壁细胞主要是吸收血液中的营养物质，以供睾丸管内生殖细胞生长发育。依据生殖细胞在睾丸管内的发育程度，睾丸管可分为连续的4个区域。生殖区：位于睾丸管的端部，其中含有密集的由原始生

44、殖细胞进行有丝分裂增殖的精原细胞。生长区：位于生殖区下方。精原细胞进入生长区后，被一群细胞包围形成一个胞囊(育精囊)，并在其中进行分裂、生长。1个精原细胞可分裂成64256个精母细胞。成熟区：位于生长区下方。精母细胞进入成熟区，即进行两次成熟分裂，其中一次为减数分裂。每个精母细胞分裂成4个精细胞。转化区：位于睾丸管的最下方。此时排列在育精囊中的精细胞转化为带有鞭毛的精子。，当睾丸管下端的精子成熟后，其上端的精母细胞再逐渐转变成精子，成熟的精子总是位于睾丸管的下端。,(2)精子的形成过程,昆虫的精子的形成需经过4个阶段：增殖期：原始干母（生殖）细胞通过等数分裂产生一定数量的精原细胞。每个精原细胞

45、被来源于中胚层的多个细胞（包被细胞）所包围，分别形成独立的育精囊。每个精原细胞可进行68次有丝分裂，最后形成64256个双倍体精母细胞，聚集在育精囊中。生长期：精母细胞短期生长，体积稍微增大。成熟期：精母细胞进入成熟区后，即进行两次成熟分裂，第1次为减数分裂，形成4个单倍体精细胞。转化期：在睾丸管基部或贮精囊中，精细胞转变成线形、具鞭毛的精子。模式的昆虫精子是：十分细长的体形，较长的头部，一个23层构造的顶体复合体，一条极长的尾巴。,2、输精管和贮精囊,输精管是与睾丸基部相连的1对细长的精子通道，它相当于雌性的侧输卵管。在有些昆虫中，输精管的一段通常卷成紧密的环圈，称为附睾，如鞘翅目昆虫。而有

46、些昆虫的输精管常有一部分膨大成囊状，用以贮藏成熟的精子团，称贮精囊。两个输精管在下端合成一条公共通道，与射精管相连接。,3、射精管,射精管相当于雌性的中输卵管，它是第9腹节后端内陷而成的管道。射精管的顶端部分常包藏在体壁外突成的阳茎内。,4、雄性附腺,雄性生殖器官的腺体组织包括输精管和贮精囊的腺细胞，以及开口于输精管上的雄性附腺。雄性附腺一般位于输精管与射精管交界处，呈长形囊状或管状，附腺的数目因昆虫种类不同而异。附腺分泌的粘液主要作用是浸浴和保存精子，以备在交配时作射精和传送精子；或形成包围精子的特殊薄囊，称为精包或称精珠，用以保证卵子的受精。,七、昆虫的内分泌系统,昆虫学第二章,昆虫分泌激

47、素的器官，包括神经分泌细胞和腺体两部分，分别形成神经内分泌和腺体内分泌两类。各种激素通过神经分泌细胞和腺体的排放，一部分直接作用于靶器官，大多则进入血液中，形成统一的内分泌系统。主要内分泌器官及其激素 脑神经分泌细胞产生脑激素；前胸腺或脂肪体产生蜕皮激素；咽侧体产生的保幼激素。脑激素是一种典型的神经激素，而后两种为腺体激素。它们在形成和分泌过程中相互依赖并相互作用，决定昆虫的形态、生长发育和变态，以及调节一般生理作用。,(一)脑神经分泌细胞及脑激素,脑神经分泌细胞位于前脑，以特有的方式成簇地排列在前脑脑间部，并在两侧各成一个细胞群。脑神经分泌细胞：由细胞体(合成神经分泌颗粒的中心)、轴突(转运

48、神经颗粒，传递神经冲动)和膨大的轴突末梢(贮存和释放神经分泌颗粒)3部分组成。脑激素(亦称活化激素)是昆虫脑神经分泌细胞产生的一种肽类激素。在幼虫期，幼虫脱皮之前，血液内脑激素的含量增高到一定程度，可促使前胸腺分泌蜕皮激素，幼虫开始进行脱皮。因此，脑激素的重要作用是激发前胸腺分泌蜕皮激素，控制昆虫幼期的脱皮作用，因而脑激素又叫“促前胸腺激素”。脑神经分泌细胞还能分泌其它脑激素，如羽化激素、利尿激素和抗利尿激素等。,(二)前胸腺及蜕皮激素,前胸腺：是由头部下唇节外胚层的内长物演化而来的。前胸腺在脑激素的激发下能分泌蜕皮激素。蜕皮激素有两种：e蜕皮素，又叫蜕皮酮；P蜕皮素，又称20羟基蜕皮酮。这二

49、种蜕皮激素在昆虫体内普遍存在。蜕皮激素的效应是启动昆虫脱皮，但它本身不能决定昆虫脱皮后的发育方向，因此它的作用都是同保幼激素联合协调进行的。此外，蜕皮激素还具有激发体壁皮细胞中酶系活动和激发蛋白质基质(如细胞色素)及酶类的合成作用，并有增高细胞呼吸代谢的作用。,(三)咽侧体及保幼激素,咽侧体：是起源于外胚层的一对卵圆形、外包一层薄膜结缔组织和微气管的内分泌器官。大多数昆虫成对地附着在心侧体的下面，经过心侧体的神经一直长入咽侧体内。咽侧体受脑激素的刺激后，即分泌保幼激素，它是多种倍半萜类的总称。保幼激素的主要功能是抑制“成虫器官芽”的生长和分化，从而使虫体保持幼期状态。保幼激素也有刺激前胸腺的作

50、用，即在昆虫幼期保幼激素存在的情况下，前胸腺不会退化。此外，保幼激素还表现有其它作用，如摘除成虫的咽侧体，卵细胞就退化，卵子停止发育(故又称促性腺激素)；对蚜虫等昆虫的多型现象和鳞翅目幼虫丝腺的发育有控制作用；能促进代谢活动；参与控制幼虫和蛹的滞育等生理作用。,（四)心侧体及其激素,心侧体：是由外胚层向内分化而形成的，位于脑后方、食道及背血管的两侧或上方，外观肉红色或乳白色，球状，成对或融合成一个，其结构与神经节相同，含有大量的神经分泌细胞和较短的轴突，与一些来自脑的神经分泌细胞的轴突形成突触。心侧体有贮存和释放激素的功能，这些激素包括：利尿激素、抗利尿激素、促心搏因子、激脂激素、高血糖激素和