昆虫的内部结构和生理

• 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
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
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 • •
–表皮质层（角质精层）:蜕皮时分隔新旧
表皮
–(部分昆虫具多元酚层)
–蜡层:保持水分 –护蜡层
昆虫体壁的外长物
皮细胞特化并内陷---皮细胞腺
体壁的色彩
• 色素色（化学色)：是昆虫着色的基本形式，
由虫体一定部位的色素物质（如黑色素、类胡萝 卜素、胆色素、蝶呤等色素）吸收、反射某些光 波而成。又可分为表皮色、真皮色、真皮下色和 表皮上色4类
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
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
－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
第2篇:昆虫的内部结构和生理
• 6个课时、３次实验
• 以结构为主
第17章：昆虫内部结构概述
• 昆虫体腔的分室
• 内部器官的位置 • 昆虫内部结构的特点
2 道 膈 膜 分 成 3 个 血 窦
内部器官的相互位置（纵切面）
昆虫内部结构的特点
高等动物 骨骼 骨骼 心脏:腹面 脊髓:背面 闭合循环系统, 系统的功能 发达,携氧 昆虫 外骨骼(体壁) 循环系统:背面 神经系统:腹面 开放循环系统,
• 昆虫肌肉的主要类型
• 昆虫肌肉的基本构造
昆虫肌肉的主要类型
• 体壁肌、内脏肌
• 体壁肌：束状肌（A、B)、管状肌(C)、纤维状肌(D)
A
B
C
D
体壁肌与体壁的连接形式
•直接连接
•肌腱连接(A)
•内脊连接(B)
细微结构(C)
昆虫肌肉的基本构造
• 肌肉由肌细胞（肌纤维）组成 • 肌细胞包括：
– 肌膜
• 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
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
二、马氏管-直肠系统的排泄作用
马氏管中原尿的形成
• 离子泵使离子主动进入管壁细胞，建立局 部高渗区域
• 水分子及小分子溶质随渗透压差，被动扩 散进入马氏管管腔
• 管壁细胞中丰富的线粒体，持续为离子泵 提供能量
直肠对原尿中离子及水分的回收
• 在马氏管--直肠系统中，马氏管负责原尿的形成， 而直肠在选择性回吸中起主要作用 • 有些昆虫中，原尿在通过马氏管基端时，有用物 质的回收即开始，并在经过直肠时进一步完成； 但很多昆虫，原尿中水分、K+和Na+等的回收是 由直肠单独完成的-马氏管类型 • 两者共同构成“排泄循环 • 直肠垫和隐肾是直肠进行回收作用的特化结构
• 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
• 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
• 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
– 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，
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
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wk.baidu.com 胞层
• 外胚层内陷形成 • 和体壁相似
底膜
纵肌 环肌 围膜
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
一、马氏管及其构造
• 1669年意大利人Malpighi在家蚕中首先发现而 得名。是来源于外胚层的构造 • 基部着生于中后肠交界处；端部游离或附着在直 肠外，形成隐肾复合体
马氏管的构造（1）
• 管壁由单层大型管壁细胞构 成
– 基膜：高度内褶，外为底膜 – 顶膜：长有微绒毛，无内膜
马氏管的构造（2）
• 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）
– 内表皮
• 皮细胞层
• 底膜
底膜
• 体壁最内的一层 • 双层结缔组织，由胶原纤维构成，内层为 无定型的致密层，外层为网状层 • 具选择通透性，血液中的部分化学物质和 激素可进入皮细胞
皮细胞层
• 体壁中唯一的活组织，为单细胞层，排列 整齐
• 主要功能为分泌、沉积新表皮，溶离、吸 收旧表皮
• 可特化成绛色细胞、腺体、毛原细胞及感 受细胞等
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
• 内膜比前肠的薄，易被水分和无机盐类渗 透 • 直肠垫：内膜很薄，主要功能是吸回排泄 物中的水分和无机盐类
昆虫消化道的变异
• 取食固体食物（咀嚼式口器）的昆虫：消化 道粗短；前胃发达，内有齿状或板状突起， 外包发达的肌肉 • 取食液体食物（刺吸式口器）的昆虫：消化 道细长；常无前胃和中肠围食膜；食窦和咽 喉处形成吸泵。同翅目昆虫－滤室 • 腐食性昆虫：消化道很长
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
• 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
• 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
– 肌浆：线粒体、 肌质网等 – 细胞核 – 肌原纤维
• 昆虫肌肉都是横纹肌
第24章 昆虫的神经系统
• 神经系统的基本构造 • 昆虫中枢神经系统的结构及功能 • 昆虫交感和外周神经系统
神经系统的基本构造
• 神经细胞（元）
– 细胞体 – 核和细胞质 – 神经纤维
• 轴突
• 树突
• 端丛
神经细胞的类型