昆虫的内部器官与功能

关于昆虫的内部器官与功能第二章昆虫的内部器官与功能Internalorgansandtheirfunction第2页,共62页，2024年2月25日，星期天昆虫的内部器官与昆虫的生理有密切关系，通过对昆虫内部器官及生理功能的学习，使同学们掌握各组织、内脏器官和生理系统的解剖学、组织学和正常生理功能等，以上研究揭示昆虫的生命现象和机能规律。第3页,共62页，2024年2月25日，星期天第一节昆虫的体壁体壁是身体的最外层，是由外胚层发育而来。由单一的细胞层及其分泌物所组成。第4页,共62页，2024年2月25日，星期天一、体壁的功能（有9个方面）

1、表皮硬化成起外骨骼的作用，维持体形，昆虫的千变万化全是由体壁决定的。2.体壁的部分内陷形成内骨骼，用以附着运动的肌肉。3.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。4、作为营养成分的贮备库，体壁还与物质的代谢相联系，在虫体饥饿和脱皮过程中，体壁内贮存的营养物质可被消化和利用。5.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。第5页,共62页，2024年2月25日，星期天6.昆虫的体色、保护色是通过体壁来形成的。7.体壁还特化成各种感觉器官和腺体，用以接受环境刺激和分泌各种化合物而调节昆虫的行为。如鳞翅目雌虫的香鳞。8.体壁内陷还可形成虫体的一部分器官，如气管系统、消化道的前肠和后肠、生殖系统的某些部分等。9、内寄生昆虫是通过表皮，而不是呼吸系统，如气门进行呼吸作用。在以上各种作用中，1—6项是表皮层的作用；7—8是皮细胞层的作用。其中骨架和保护作用是最主要的作用。第6页,共62页，2024年2月25日，星期天二、体壁的结构

2．表皮层由皮细胞层的分泌物所组成。

皮细胞层是单层活细胞。

底膜是紧贴于皮细胞层的一层薄膜。1．外

内：表皮层

真皮（皮细胞）层

底膜。第7页,共62页，2024年2月25日，星期天

3．体壁的各种特性和功能，主要与表皮层有关。表皮层又可分为三层，即内表皮、外表皮和上表皮。第8页,共62页，2024年2月25日，星期天

非细胞表皮突

由体壁向外突出或向内凹入所形成的各种突起、点刻等外长物。

三、体壁的衍生物第9页,共62页，2024年2月25日，星期天单细胞附器

皮细胞层在特定的部位由1个细胞特化为的各种毛、鳞片、腺体等。第10页,共62页，2024年2月25日，星期天距刺毒毛

多细胞附器

为皮细胞层在某些特定的部位由多个细胞特化为各种脊、刺Spines、矩Spurs、腺体等。

第11页,共62页，2024年2月25日，星期天开口于体腔外的腺体能分泌：唾液---唾腺丝----丝腺（家蚕等）蜡----蜡腺（白蜡蚧、紫胶蚧、盾蚧等）毒液—毒腺（毒蛾、蜜蜂等）臭液—臭腺（蝽、斑蝥等）性外激素—性腺（雌性昆虫）信息素（化学通讯）--蚂蚁等。（示踪、警告）开口于体腔外的腺体能分泌：

蜕皮激素和保幼激素等（控制蜕皮、变态与发育）第12页,共62页，2024年2月25日，星期天

昆虫的体壁是体色的载体。

①色素色Pigmentarycolours：色素化合物沉积于体壁表皮、真皮或底膜，吸收一定波长、反射、透射光线使虫体显示出的色彩；虫体死亡或进行化学、物理处理能使其退色或变色。如黑色素、类胡萝卜素、花青素等，色素沉积的时间、数量等不同色彩也不同。

②结构色Structuralcolors是光线照射在虫体表面细微结构上产生折射、反射、干涉而形成的体色，进行高压处理或改变光源方向可使其变色。如虫体上的金属闪光、虹彩。

四、体色第13页,共62页，2024年2月25日，星期天

③混合色Combinationcolours：我们所见到昆虫的体色常是由色素色、结构色混合形成的。确定昆虫体色最简单的办法就是采用化学处理、或高压高温处理，然后再进行判别。第14页,共62页，2024年2月25日，星期天

昆虫与其它节肢动物一样，其体躯的外面被有一层含有几丁质的躯壳，称为体壁(integument)。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。

第二节昆虫的内部器官与位置

昆虫的体腔是一个纵贯的通腔，由于昆虫的背血管是开放式的，血液在循环过程中要流经体腔，再回到心脏，所以昆虫的体腔又叫做血腔（haemocoele）。昆虫所有内部器官都位于血腔内，直接浸浴在血液中。第15页,共62页，2024年2月25日，星期天

血腔被两个膜状组织即背、腹膈划分为背血窦、围脏窦、腹血窦。各器官消化、呼吸、循环、排泄、生殖、神经等，在其所在部位均被浸泡于血腔中。第16页,共62页，2024年2月25日，星期天

消化道是一根自口到肛贯通体腔中央的管道，按其功能和结构的不同可区分为前肠、中肠和后肠。

一、昆虫的消化与排泄系统（一）消化道第17页,共62页，2024年2月25日，星期天

包括口前腔、咽喉、食道、嗉囔、前胃、贲门瓣几部分。1.前肠Foregut蝗虫的胃盲囊第18页,共62页，2024年2月25日，星期天

中肠是昆虫的胃，分泌消化酶，是消化食物和吸收营养的场所。部分昆虫中肠的肠壁向外突出形成胃盲囊，其位置和数目常不等，用以增加中肠的分泌和吸收面积。2．中肠Midghut第19页,共62页，2024年2月25日，星期天

包括幽门瓣、小肠(回肠)、大肠（结肠），直肠和肛门等部分。后肠前端外着生马氏管，内面常特化成幽门区域。后肠的主要功能是排除食物残渣，从食物残渣中吸收水分和无机盐类，以维持体内水分的平衡。3．后肠Hindgut第20页,共62页，2024年2月25日，星期天

种类、习性、食性及食物来源不同，消化道的结构也有差异，但其基本构造是一致的。吸食液体的昆虫，中肠为三部分，末段弯向前方与前段相贴接，包藏于由结缔组织形成特殊的滤室filtrationchamber中，食物中的多余水分、糖分和无用物质直接从滤室送到后肠，排出体外(即蜜露)。4．消化道的变化第21页,共62页，2024年2月25日，星期天

唾腺salivaryglands是成对的腺体。大部分昆虫体内存在的腺体是多位于胸部的1对下唇腺，其合并管的开口在舌基部的唾窦中。唾液能湿润食物、清洁口器；所含的消化酶帮助食物消化；部分昆虫的唾腺则特化成了丝腺。（二）唾腺第22页,共62页，2024年2月25日，星期天（三）排泄系统“排泄”与经消化道末端的肛门排出食物残渣有本质差别。排泄器官excretoryorgan的功能是移除二氧化碳和氮素代谢废物，调节体液中水分和无机盐类的平衡，保持血液具有相对稳定的渗透压和化学组成，使各器官能进行正常的生理活动。担任这一功能的器官总称为排泄系统，包括体壁及其特化结构、气管系统、马氏管、脂肪体等，其中相当于高等动物肾的器官为马氏管。第23页,共62页，2024年2月25日，星期天

马氏管是着生与消化道中、后肠交界外的管状结构。直接浸浴在血液中，吸收尿酸等含氮代谢废物，将其送入后肠、经肛门排出体外。1.马氏管malpighiantubules第24页,共62页，2024年2月25日，星期天体壁、气管、消化系统等器官的排泄作用

体壁通过扩散的方式排出体外的物质包括CO2，多余的H2O，脱皮前未被吸收的外表皮及几丁质、蜡质、部分氮素化合物及无机盐、钙盐等；皮细胞腺向外分泌胶质、丝、蜡、等实质上也是一种排泄。以呼吸方式排出体外的代谢废物为CO2，多余的H2O。消化道壁排除的：钙盐尿酸盐、等。半翅目、同翅目昆虫的滤室，以蜜露的方式滤除消化道中的多余物。2.其他排泄器官的排泄物第25页,共62页，2024年2月25日，星期天

昆虫的呼吸系统respiratorysystem由气门和气管系统所组成，担负输送氧气到需氧组织、从虫体内排除CO2的功能，而血液无运输氧气的作用。虫体的结构、生活习性、环境、虫态、演化程度与其呼吸方式的变异有关，但其呼吸作用即物理呼吸（气体交换）和呼吸代谢的基本方式是一致的。

二、呼吸与循环系统（一）呼吸系统第26页,共62页，2024年2月25日，星期天1.呼吸方式

水生、陆生、寄生性昆虫的呼吸方式虽然是以气门气管为基础的，但均有不同程度的特化，可区分为体壁呼吸、气管鳃呼吸、气泡和气膜（盾）呼吸、气门气管呼吸等。1）气门气管呼吸

昆虫中最常见的呼吸方式，包括位于体壁上的开口即气门、和气门以内不断分枝、由粗到细的网状气管系统第27页,共62页，2024年2月25日，星期天因气门数目及位置的变化分为：全气门式：胸部2对（鳞翅目1对），腹部8对。大多数陆生昆虫。两端气门式：只有胸部1对、腹部末端1对。蝇类幼虫。前端气门式：只有胸部1对气门。蚊子蛹，位于呼吸管的顶端。后气门式：只有腹部1对。蚊子幼虫。无气门式：很多水生昆虫及内寄生蜂类。第28页,共62页，2024年2月25日，星期天

无气管系统或其结构不完整的低等昆虫，如原尾目、弹尾目、部分内寄生昆虫、部分水生昆虫，气管分枝分布于体壁之下，依靠体壁的通透性直接进行O2、CO2的交换。此类昆虫体躯多小或微小，活动性较差。2）体壁呼吸

陆栖昆虫体壁的膜质部位，也可进行体壁呼吸。第29页,共62页，2024年2月25日，星期天3）气管鳃呼吸

部分水生昆虫具有呈膜质片状、或丝状的形同鱼类鳃的气管鳃tracheal，其中密布网状的气管分枝，以吸收水中的O2排除气管内的CO2。气管鳃呼吸实质上也是体壁呼吸，该类在薄而柔软的体壁部位也进行体壁呼吸。

如蜉蝣目、襀翅目、毛翅目的幼虫，蜻蜓目稚虫的气管鳃位于直肠内、称直肠鳃。第30页,共62页，2024年2月25日，星期天4）物理鳃呼吸

具有完整气门气管系统的水栖昆虫，借助体表特定部位的特殊结构携带空气，当所携带的O2消耗和散失尽时，浮出水面重新携带空气，该结构称物理鳃。②气盾呼吸：虫体潜入水中时，在体面密集的疏水微毛间携带O2气膜。①气泡呼吸：虫体潜入水中时，腹面或鞘翅下的疏水毛层间、或腹部末端携带空气层或气泡。第31页,共62页，2024年2月25日，星期天

气管trachea系统是外胚层内陷所形成的构造。气门spiracle、支气管、及分布于组织细胞间的微气管tracheole均有一定的排列方式。飞行性强的昆虫支气管上有膨胀的膜质气囊airsac、增加贮气量和通风换气。2.气门气管系统的结构气管的分布气门结构第32页,共62页，2024年2月25日，星期天气管的排列气管的组织微气管第33页,共62页，2024年2月25日，星期天O2和CO2在昆虫气管系统中的传送，靠昆虫的呼吸运动和气体扩散作用完成。呼吸运动由呼吸神经所控制。昆虫体内的气体和外界环境气体的呼吸换气过程为物理呼吸。

体形小行动缓慢的昆虫依靠气体在体壁、气管系统中的扩散完成呼吸换气过程。

气门气管呼吸靠气门的调节完成换气过程；活动性强的昆虫靠腹部肌肉、气囊的规律性运动，及气门的定向开闭，在气管纵干中形成向前或向后的定向气流，形成呼吸换气运动完成气体交换。3.

呼吸作用物理呼吸（气体交换）第34页,共62页，2024年2月25日，星期天O2和CO2在微气管中的扩散：当组织处于不活动状态时，微气管末梢充满液体，组织及组织液中基本无CO2。当组织进入呼吸代谢状态时，使微气管端部组织液的滲透压增高，靠滲透吸空作用将微气管端部的组织液及微气管中的气体和O2吸入组织内。第35页,共62页，2024年2月25日，星期天

当新陈代谢的产物被氧化消失后组织的液滲透压恢复原状又使微气管端部充满组织液。

CO2则靠扩散作用进入微气管及气管。第36页,共62页，2024年2月25日，星期天

功能：在代谢过程中将营养物质及无机盐和水分运送到各组织、激素传送到作用部位、代谢物携带到其他组织或排泄器官以进行中间代谢或排出体外，移除残死细胞、修复伤口、产生免疫，但无输送O2功能。

特点：昆虫的血液充满整个体腔，流动于器官间，只在流经背血管时才被限制在血管里，这种包括背血管、体腔和辅搏动器的循环称开管式循环。

血液经心脏——→动脉——→血腔——→心孔——→心脏

心脏能自主搏动，血流有一定方向（二）循环系统circulatorysystem第37页,共62页，2024年2月25日，星期天

背血管是昆虫循环系统中唯一的导流管，纵贯于背血窦中央、前端开口而后端封闭的管状物，分动脉和心脏两部分。1）动脉Aorta

是背血管前段的细长管道，最前端延伸入头腔中、开1.背血管dorsalvessel口于脑和食道之间的血窦内，其后端常开始于第1腹节、与第1心室相通，仅是血液的通路，无搏动作用。第38页,共62页，2024年2月25日，星期天2）心脏heart

背血管后段具搏动功能，由一连串球状心室组成，心室两侧有翼肌。第1心室多始于第2腹节，心室数目1

11个、每腹节1个，每一心室的前端与相邻心室的后端有孔相通。心室的两侧各有心门，心门有开关结构，能防止心室的血液回流至背血窦。第39页,共62页，2024年2月25日，星期天3．辅助搏动器accessorypalsatoryorgan

循环系统还包括分布在中胸小盾片下、触角、翅、足胫节的具有搏动性能的器官。第40页,共62页，2024年2月25日，星期天

昆虫的血液循环是血腔内的血浆在背血管有规律搏动的推动下、背膈和腹膈有节奏的波动下，促使血液在背血窦内向前流动、在腹血窦内向后流动、在围脏窦内向后及2.血液循环向背血窦中流动的过程；附肢、翅、触角等基部的辅搏动器则促使血液在各器官中流动。第41页,共62页，2024年2月25日，星期天

昆虫的血液包括血浆bloodplasma和血细胞bloodcell，具有将营养液运送到血腔和血窦各部位，移除代谢废物，产生免疫，调节体内水分的功能。血细胞还有吞噬死细胞、组织碎片及某些细菌的作用，也可形成包囊包裹寄生物。血液还有愈伤，传递压力，助孵化、脱皮、羽化、展翅等作用。但昆虫的血液没有血红素，缺乏输送氧气的能力，故与高等动物不同。3.血液第42页,共62页，2024年2月25日，星期天

昆虫的神经系统nervoussystem是虫体传导各种刺激，保障各器官系统产生协调反应的结构。其基本单元是功能和结构相当特化的神经细胞——神经原。按功能划分的类型如下：

①担负感觉、联系和运动协调的中枢神经centralnervoussystem，包括脑、腹神经索。

②

控制取食、呼吸、生殖及内脏器官活动的交感神经sympatheticnervoussystem，包括口道神经、腹神经索之间的中神经、腹末复合神经节。

③

外周神经peripheralnervoussystem，即包括所有神经节上伸出的各类神经（神经纤维）构成的网络结构，具有收集感觉器的刺激至中枢神经、传递中枢神经的讯号至反应器的功能。三、神经系统和感觉器官一、神经系统第43页,共62页，2024年2月25日，星期天

中枢神经系统包括位于头部消化道背面的脑、咽下神经节和腹神经索所组成。脑由前脑、中脑、后脑组成，其神经与复眼、单眼、1.中枢神经系统触角、额和上唇相接。脑内有大量的联系、感觉与运动神经原，前脑有神经分泌细胞群。脑是昆虫的联系、协调、运动中心、和内分泌活动的控制中心。第44页,共62页，2024年2月25日，星期天

咽喉下神经节的神经连接上颚、下颚和下唇。腹神经索常11个神经节，胸部3个，腹部8个，如腹部的神经数个合成一个、即为复合神经节。第45页,共62页，2024年2月25日，星期天2.交感神经系统

包括①控制取食、前场与中肠活动的口道神经，即额神与后头神经节、及其发出的神经，②控制呼吸的位于腹神经索之间的中神经，③控制后肠及腹部末端附肢活动的腹末复合神经节。第46页,共62页，2024年2月25日，星期天3.周缘神经系统

是分布于体壁皮细胞层下，分布成网状的感觉神经元和运动神经元所形成的神经网，是传递外部信息到中杻神经系统，并由中杻神经传出“运动命令”到反应器的传递网络。第47页,共62页，2024年2月25日，星期天

昆虫体内能够分泌特殊的生理活性微量物质、激素hormones调节昆虫生长、发育、蜕皮变态、生殖、滞育等重要的生命过程的器官系统称内分泌系统。内分泌器官的活动受神经系统调控。

向体外分泌生理活性物质的腺体称外分泌腺，其所在部位与虫种有关；外分泌腺的分泌物靠体液及气流传播而向体外扩散，该类激素有种类的专化性，由同种群异性或其它个体体壁的感受器接受而起作用，成分为小分子的醇、醛、酯等挥发物。四、内分泌和生殖系统1.内分泌器官（一）内分泌系统第48页,共62页，2024年2月25日，星期天

向虫体内分泌激素的组织包括脑神经细胞分泌群、咽下神经节、心侧体、咽侧体、前胸腺、部分体神经节、绛色细胞、脂肪体等。该类内激素靠体液循环及神经的运输在体内传播，无种类的特异性，以渗透或吸附的方式进入组织和器官起作用，其成分为类固醇、萜烯类、蛋白质等不易挥发的物质。第49页,共62页，2024年2月25日，星期天1）脑神经分泌细胞Neurosecretorybrancell

脑神经分泌细胞是虫脑背面的大型神经细胞，在前脑两叶近中沟的脑间部内排列成两组，分泌的脑激素BH为蛋白质类活化激素。2.重要的内分泌腺

脑激素刺激咽侧体分泌保幼激素，激发前胸腺、绛色细胞、脂肪体分泌蜕皮激素，还有促进呼吸代谢的作用。第50页,共62页，2024年2月25日，星期天2）心侧体corporacardiaca

心侧体是一对光亮的乳白色球体，位于前脑后方、背血管前端的两侧或上方，有神经分别与脑、咽侧体及后头神经节相连。

其作用在于贮存并向血液中释放脑激素，分泌影响心脏和消化道活动的激素、脂动激素和利尿激素。第51页,共62页，2024年2月25日，星期天3）咽侧体Corporaallata

咽侧体为一对卵圆形、包裹一层薄膜结缔组织和微气管的腺体，位于咽喉两侧和心侧体的侧下方。其作用是分泌保幼激素JH。JH是一类含17

18个C原子的倍半萜烯甲基类化合物。天然的有3种：CH3C18H30O3、HC17H30O3、HC16H30O3。第52页,共62页，2024年2月25日，星期天4）前胸腺Prothoracicglands

前胸腺为一对透明的带状细胞群，多位于头和前胸之间，但种类不同，位置也有差异。

其分泌的激素为蜕皮激素MH(PGH)，MH是一种由27个C原子组成的类固醇类物质，即

—C27H44O6、

—C27H44O7。第53页,共62页，2024年2月25日，星期天

上述BH、JH、MH是控制和调节昆虫的生长和发育的重要激素。幼虫阶段JH与MH并存，促使幼虫生长及蜕皮；末龄幼虫阶段JH浓度降低促进幼虫转变为蛹；成虫阶段JH仅具微量，促进蛹变化为成虫并发生变态蜕皮。

世界上已合成保幼激素同功物2500多种，从44种蕨类、26种裸子、46种被子植物提出有脱皮活性的类似物，为人工控制昆虫的生长发育提供了基础。第54页,共62页，2024年2月25日，星期天

外激素pheromone是同种群中个体间互通信息的化学物质，又称信息素；包括性外激素、告警外激素、标迹外激素、集结外激素等类型。已有200多种昆虫的性信息素被分离和合成。性信息素常不是单一的物质，而是数种成分的混合物。有长链的醇、醛、酯，和萜烯类两大类型。昆虫分泌信息素有一定的节律，种类不同分泌外激素的性别不同，由雌虫分泌的引诱力较强。3.外激素第55页,共62页，2024年2月25日，星期天

随着农药用量的减少，内激素与外激素在益虫饲养和害虫治理中的用途更加广泛。使用内激素防治害虫主要是破坏害虫体内激素水平的平衡，导致其不能