昆虫的呼吸系统及其生理

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昆虫的呼吸系统及其生理2昆虫的呼吸系统及其生理第一节昆虫的呼吸方式第二节气管呼吸及其机制第三节呼吸代谢与呼吸毒剂3主要内容昆虫的呼吸方式昆虫气管系统的组成和功能昆虫呼吸代谢的特点杀虫剂对昆虫呼吸代谢的影响4目的要求了解昆虫呼吸方式的种类掌握昆虫气管系统的基本构造和呼吸机制了解昆虫呼吸代谢的特点和能量转换过程了解杀虫剂与昆虫呼吸系统的关系5重点昆虫气管系统的基本构造和呼吸机制杀虫剂与昆虫呼吸系统的关系

6难点昆虫呼吸代谢的特点和能量转换过程

7第一节昆虫的呼吸方式二、体壁呼吸三、气管鳃呼吸

（直肠鳃）四、物理鳃呼吸（气泡和气膜呼吸）

五、其他呼吸方式（内寄生昆虫的特殊呼吸方式）一、气管呼吸8一、气管呼吸气管气门呼吸:以气门开口于体壁，体内有完整的逐级分支的气管系统，经气体扩散和通风作用进行气体交换9二、体壁呼吸通过体壁扩散直接与周围环境进行气体交换10

吸取血液或水中溶解的氧

体壁呼吸机制：姬蜂第1龄幼虫，图示气管网11三、气管鳃(trachealgill)呼吸

气管鳃：有些水生昆虫体壁向外突出的具有气管分支的片状或丝状构造交换位置：在气管分支与水之间气管

鳃处进行呼吸机制：气体的分压12气管鳃呼吸图蜉蝣稚虫的气管鳃13直肠鳃(rectalgill)图蜻蜓稚虫的直肠鳃直肠鳃:分布在直肠内的气管鳃机制:扩散14四、气泡和气膜呼吸

概念

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，而是通过

气泡或气膜来获取水中的氧的特殊

呼吸方式，称为物理性鳃呼吸15

气泡呼吸

概念

有些水生昆虫利用其体上某一部位上的疏水性毛的空间内的气体进行呼吸

机制气体的分压16概念

部分水生昆虫利用其体壁上着生

的一层极密的疏水的微毛空隙中

的气体进行呼吸，如仰泳蝽

机制

气体的扩散

17气泡-气膜呼吸

图龙虱气膜呼吸示意图18五、内寄生昆虫的特殊呼吸方式图内寄生幼虫在寄主体内的呼吸方式19第二节气管呼吸及其机制气管系统=气门+气管+支气管（+气囊）+微气管

20图昆虫的气管系统与组织联系图解第二节气管呼吸及其机制21一、气门1气门的分布类型多气门型寡气门型无气门型全气门式（10对）

周气门式（9对）

半气门式（8对）

两端气门式

后气门式

前气门式

22双翅目蕈蚊23蝇科幼虫24蚊科25摇蚊26多气门型全气门式(Holopneustic)具有10对有效气门，即在中、后胸上各1对，腹部8对，如蝗虫。1气门的分布类型27周气门式：(Peripneustic)具有9对有效气门，即中胸1对，腹部有8对。如鳞翅目幼虫1气门的分布类型28半气门式：(Hemipneustic)具有8对有效气门，即中胸1对，腹部7对。如蕈蚊科幼虫1气门的分布类型29寡气门型

两端气门式：(Amphipneustic)

具有2对有效气门，即前胸1对，第8腹节上1对，如蝇科幼虫

1气门的分布类型30后气门式(Metapneustic)

具有1对有效气门位于腹部最末1节上，如蚊科幼虫。1气门的分布类型31前气门式(Propneustic)

有1对有效气门，位于前胸上，如蚊科的蛹

1气门的分布类型32无气门型无有效气门或虽有气门但已封闭，如蚊科幼虫和部分内寄生昆虫的幼虫1气门的分布类型332.气门的构造图气门构造34气门的构造原始昆虫的气门

气管在体壁上的简单开口，不能开闭35大多数昆虫的气门

气管在体壁上开口

位于气门腔内体壁内陷成气门腔

其外的口

气门腔口

包围的硬化骨片

围气门片气门的构造36(1)外闭式(Externalclosingapparatus)

图稻蝗（Oxuyachinensis）后胸气门外面观3738组成

唇瓣位于气门开口处的两块骨片垂叶唇瓣基部的一块骨片闭肌垂叶上著生的一条肌肉

外闭式（Externalclosingapparatus）39开闭机制

当闭肌收缩时

垂叶向下拉

气门关闭

当闭肌松驰时

两唇瓣张开

气门打开

40(2)内闭式（Internalclosingapparatus）

图内闭式气门构造41内闭式（Internalclosingapparatus）

42组成筛板

闭弓

闭带

闭杆

闭肌开肌

细毛形成的过滤机构

气门腔壁骨化成半圆形弓

闭弓相对一侧的气门腔壁特化成柔软的内壁

在闭弓和闭肌之间的骨片

闭杆和闭带之间的肌肉

闭杆上着生肌肉

43开闭机制

当闭肌收缩时

闭带推向对面

气管口关闭

当闭肌松驰时

开肌收缩

闭带拉回

气管口开放

44二、气管1气管的组成及其特点45基膜（底膜）管壁细胞内膜（外表皮）螺旋丝气管组织结构

内表皮46

气管的构造特点

内膜上无蜡质气管可伸缩

蜕皮时可脱掉

气管的功能

交换气体、通风作用

47气囊

概念：气管局部膨大成囊状

昆虫的气囊48特点

薄而软

无明显螺旋丝

功能

增加气管内通风作用增加浮力

促进血液循环

49

2气管的分布50

气管的分布51三、微气管1概念

直径在1微米以下的末端封闭的气管

2特点

蜕皮时不脱去

通透性强

3功能

气体交换的重要场所

52四、气体交换机制

1通风

部位

气管

气囊

机制

体躯的运动

气管、气囊的伸缩

532扩散

部位

微气管

机制

气体分压

渗透压

54图昆虫气管中气体交换图解55图昆虫气管中气体交换图解56一、昆虫呼吸代谢的特点1呼吸代谢的燃料化合物

主要是：海藻糖、糖元、葡萄糖、脂肪

其次是：果糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖等

第三节呼吸代谢与呼吸毒剂572

具有糖酵解过程和三羧酸循环过程3能量的获取糖酵解

三羧酸循环

α-磷酸甘油酯循环

584能量的转移ATP→ADP(释放9,000卡能量)ADP→AMP(释放6,500卡能量）59二、呼吸代谢过程（自学）

P25160三、呼吸商（系数）和呼吸代谢率1呼吸商（RQ）

概念

昆虫在呼吸过程中释放CO2与消耗O2的体积比.RQ=VCO2/VO2

61意义

RQ=1是用糖类作燃料RQ<1是用脂肪或蛋白质作燃料

RQ>1是用淀粉作燃料

622呼吸代谢率

概念

昆虫单位体重在单位时间内的耗氧量。呼吸代谢率=VO2/g·h

63意义：

呼吸代谢率与虫体的大小的关系

活动时＞静止时成虫期＞幼虫期＞预蛹期＞蛹期

生长发育期＞滞育期和越冬期64四、杀虫剂与昆虫呼吸系统的关系1影响呼吸商（RQ）

如有机磷和除虫菊酯类神经毒剂，中毒初期吸O2量增加RQ→小；麻痹阶段吸O2量剧减RQ→大

652熏蒸剂对呼吸酶有抑制作用

如溴甲烷、氯化苦以及细胞毒剂氰化物等

呼吸