1、第二章 昆虫的体内器官和功能,昆虫内部器官简介 昆虫的体壁包含形成体腔，体腔内充满血淋巴，所以昆虫的体腔又叫血腔，内部器官浸浴在血淋巴中。整个体腔由背膈和腹膈分成背血窦、腹血窦、围脏窦三个部分。消化道纵贯中央，在上方与其平行的是背血管，在下方与其平行的是腹神经索。与消化道相连的还有专司排泄的马氏管。消化道两侧，为呼吸系统的侧纵干，开口于身体的两侧，即气门。生殖器官中的卵巢或睾丸位于消化道背侧面，以生殖孔开口于体外。这些内部器官虽各有其特殊功能，但它们联系紧密，故成为不可分割的整体。,消化系统：纵贯于体腔中央的一条消化道，前端开口于口前腔，后端开口于肛门； 排泄器官-马氏管：着生于消化道中肠与后
2、肠交界处并开口其内，末端游离于血液中的细长管道； 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； 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； 呼吸系统：以主气管和支气管网主要分布在围脏窦内消化道的两侧，以及背面和腹面的内脏器官之间，再以微气管伸入到各器官和组织中； 生殖系统：消化道的背侧面，以生殖孔开口于体外； 体壁肌和内脏肌：构成昆虫的肌肉系统，分别附着于体壁下方和内脏表面； 脂肪体：主要包围在内脏器官的周围； 各种内分泌腺体等：分别位于体腔内相应的部位。,内脏器官 的位置,昆虫的血腔,什么是血腔？,昆虫与其它节肢动物一样，其体躯的外面被有一
3、层含有几丁质的躯壳，称为体壁。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，称为昆虫的血体腔，简称体腔或血腔。,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。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（围心窦）和下方的围脏窦。,血腔的构成,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，称腹膈，形成的体腔叫腹血窦（围神经窦）。背膈和腹膈两侧具窗状细孔，使各血窦间相通，血液可通过细孔在体腔内循环。,昆虫的体壁,体壁是昆虫骨化了的皮肤，包在昆虫体躯的外围，具有与高等动物骨骼相似的作用，所以称“外骨骼”
4、。昆虫体壁的功能是支撑身体、着生肌肉、防止体内水分过度蒸发、调节体温、防止外部水分、微生物及其它有毒物质的侵入，接受外界刺激，分泌各种化合物，调节昆虫的行为。,昆虫的体壁,细胞层 ：消化、吸收旧表皮，分泌新表皮。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。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。底膜：是由血细胞分泌而成，具有选择透性。,表皮层 ：不是一个匀质的单层，外层是上表皮，内层是原表皮。上表皮 ：护蜡层、蜡层、多元酚层、表皮质层 原表皮 ：分靠近上表皮的外表皮和靠近皮细胞的内表皮。,昆虫体壁上的外长物,昆虫的体壁上面生有很多毛、刺、鳞片、突起等等
5、外长物。外长物一些是由单个细胞组成的，如鳞片和毛。如毛的基部与感觉细胞相连便成为感觉毛；如果与毒腺相连，便成为毒毛。还有一些是由多个细胞共同形成。外长物基部没有关节的叫做刺，基部有关节的叫做距。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。,体壁的外长物-刺,体壁的外长物-鳞片,昆虫的刺 （刺蛾幼虫）,体壁的外长物,起外骨骼（骨架）的作用，维持体形。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。着生运动的肌肉。昆虫的抗张力，如抗压力。形成昆虫的体色、保护色。特化出各种感觉器官。由皮细胞特化成各种腺体。信息素常由皮细胞特化的细胞来散发，如鳞翅目雌虫
6、的香鳞。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，前5项（兰色）是表皮层的作用；6-8项（黑色）是皮细胞层的作用。其中骨架和保护作用是最主要的作用。,昆虫体壁的作用,体壁与触杀剂防治的关系 触杀剂必须接触虫体，并穿过体壁渗入体内，才能发挥药效。但从体壁构造来看，常具重重障碍，如体表的许多毛、刺、鳞片阻碍了药剂与体壁接触，更重要的是上表皮具疏水性的蜡质使药剂不易粘附，老龄昆虫体壁较厚，药剂难于入侵。但是，昆虫体表各处体壁厚薄不均，膜区和感受器区域体壁较薄，幼龄幼虫体壁较薄，药剂易于渗入，故在使用触杀剂防治害虫时最好在幼虫低龄阶段，使用粘附力、穿透力强的油乳剂为
7、好。,消化系统,消化系统的基本构造,包括消化道和涎腺。消化道 由口到肛门，纵贯体躯中央，分前肠、中肠、后肠3部分。 涎腺 是成对的腺体，以涎管开口于舌后壁背部，其分泌物可以润滑口器，并合有消化酶，促使食物消化。,消化道,昆虫的消化道是一条不对称的管状构造器官，前端以口前腔相通，后端以肛门终止于体躯的末节。 根据其发生来源和功能的不同，可将昆虫的消化道分为前肠、中肠和后肠3部分。,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，通常由咽喉、食道、嗉囊和前胃4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。,前肠,前肠 是食物通过或暂存的管道 有的昆虫前肠的后部扩大形成
8、嗉囊，可以临时贮存食物。 咀嚼式口器的昆虫在嗉囊后还有一个前胃，前胃内壁有齿，可以进一步磨碎食物。,中肠是一条前后粗细相当的管道，前端与前胃或食道相接，后端以马氏管着生处与后肠分界。中肠是消化和吸收的主要部位，因而又称之为“胃”。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2-6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。,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。后肠的主要功能是排除食物残渣和代谢废物，同时从
9、食物和排泄物中吸收水分及无机盐类。后肠一般分化为回肠、结肠和直肠3部分。,种类不同，构造上也有很大变异。变异常与食性的分化相适应。一般，取食固体食物的咀嚼式口器昆虫，其消化道比较粗短；前肠多分化出嗉囊和前胃的构造；中肠多具有胃盲囊的构造，以扩大中肠分泌和吸收的面积；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。,消化道的变异,刺吸式口器昆虫，其消化道主要是中肠部分，多比较细长；前肠一般无分化现象，常无前胃，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；中肠多无胃盲囊的构造，但常区分成3-4个分段，有的甚至形成特殊的构造。如某些半翅目昆虫的“贮菌器”和同翅目昆
10、虫的“滤室”等；后肠一般也无分化，多无直肠垫。,消化道的变异,消化酶（涎腺分泌）的功能,淀粉酶、麦芽酶，可将淀粉分解为单糖； 脂酶将脂肪分解为甘油和脂肪酸； 蛋白酶将蛋白分解为各种氨基酸，经过各种酶分解后的物质，才能为昆虫吸收利用。酶的活性要求一定的酸碱度，所以昆虫中肠液常有较稳定的pH值，一般蛾蝶类幼虫中肠pH在810之间。 胃毒杀虫剂的作用与昆虫中肠pH值有密切关系，因为pH值的大小与农药的溶解度有关。 了解昆虫中肠pH值，有助于正确选用胃毒剂。,呼吸系统,什么是呼吸系统？,是担负自外界吸收氧并释放出虫体内二氧化碳的气管系统。呼吸作用：包括气管系统与外界环境的气体交换和细胞内呼吸两个过程。
11、外胚层内陷形成的管状气管网络（系统），缺少高等动物的肺器官。虽构造简单，但在虫体内的分布却非常发达，可将氧直接输送到呼吸组织中，从而弥补了昆虫血液不能携带氧的缺陷。,呼吸系统,大多数昆虫靠气管系统进行呼吸。在游离氧的参与下，有机物质被分解而释放能量，供昆虫生长、发育、繁殖、运动的需要。 昆虫呼吸系统由气门、气门气管、和微气管组成，某些昆虫气管的一定部分扩大形成膜质的气囊，用以增加贮气和促进气体的流通。 气门气管在体壁上的开口称气门，气门一般有10对（中、后胸及腹部第18节各1对），圆形或椭圆形，孔口有骨片、筛板或毛刷遮盖，有开闭机构，依需要而开关。 气体的交换，主要靠气管内和大气中不同气体的分
12、压不同而进行。 气门通常属疏水性，同一种毒剂的油乳剂，比水剂杀虫力大。 某些杀虫剂的辅助剂，如肥皂水、面糊水等，能堵塞气门，使昆虫因缺氧而死亡。,依据其构造和生理功能分为气门、气管和微气管3个部分。,呼吸器官系统的基本构造,气管：胚胎发育时外胚层沿体壁内陷形成的盲管。大致可分为主气管、支气管和微气管。主气管（初级气管）起始于气门；支气管又分为二级气管和三级气管。气囊：在有翅亚纲中，初级气管和二级气管可局部膨大成囊状构造气囊。 微气管：气管不断分支，最后分支成直径约2-5m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，即为微气管。微气管
13、的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。,气管及其分布,气管及其分布,体壁呼吸（弹尾目昆虫） 气管鳃和直肠鳃呼吸（蜉蝣目、襀翅目、蜻蜓目和毛翅目的幼虫） 物理性鳃呼吸（龙虱、仰泳椿） 内寄生昆虫的特殊呼吸方式,昆虫的其它呼吸方式,神经系统,神经系统,神经系统是生物有机体传导各种刺激，协调各器官系统产生反应的结构。 神经系统基本上是由神经原或神经细胞构成，一个神经原包括一个神经细胞及其神经纤维。 从神经细胞分出的主枝称轴状突，轴状突侧生一支为侧支，轴状突和侧支端部都一分再分而成为树枝状的端丛 从神经细胞本身分出的端丛状纤维称为树状突。 神经系统除脑以外，主要
14、是由一系列神经节组成的腹神经索。 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。,神经原的类型,按传导方向和功能，可将神经原分为： 感觉神经原 运动神经原 联系神经原 各种神经原互相联系，集合成球状神经节。,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控制中心。,神经节相互愈合现象：随着昆虫的进化，腹神经索常沿着纵轴的方向前移和集中，在不同昆虫中有不同程度的愈合现象。如原始的铗尾虫神经节保持着典型的数目，蝗虫后胸内的神经节由后胸和前3个腹节的神经节合并而成，而家蝇所有的胸部和腹部神经节愈合成一个胸神经节。神经节愈合程度越
15、高，昆虫的神经综合能力也就越强。,交感神经系统：主要支配内脏器官的活动，由口道神经节、中神经和腹部最后一个复合神经节组成。,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。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。,神经系统 外界刺激与昆虫的反应，就是通过感觉神经原的传入纤维发出相应的冲动，经联系神经原传送至运动神经原而使反应器官作出反应，这是一切刺激与反应相互联系的一条基本途径，这一过程，称为反射弧。 构成反射弧的各
16、神经原的神经末端，并不直接相连，它们是通过乙酰胆碱来传导冲动的，乙酚胆碱完成传导即被胆碱脂酶水解为胆碱和乙酸而消失，下一个冲动到来时，重新释出乙酰胆碱而继续实现冲动的传导。辛硫磷等农药能够抑制胆碱脂酶的活动，使昆虫持续保持紧张状态，导致过度疲劳而死亡 。,内分泌系统,昆虫激素的分泌系统,昆虫激素（内激素）：由昆虫内分泌器官分泌，散布于昆虫体内，经血液运送到作用部位，以调节和控制昆虫本身的生长、发育、变态、滞育、交配、生殖、两性异态、多型现象和生理代谢作用等。 信息素（外激素）：是同种昆虫个体间的化学通信物质，散布于昆虫体外，以调节或诱发同种间其它个体的特殊行为，如雌、雄虫间的引诱、集结、标记踪
17、迹、告警自卫等。分泌激素的器官：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： 主要有如脑激素、保幼激素、蜕皮激素和滞育激素等。脑神经分泌细胞产生脑激素（活化激素）。前胸腺或脂肪体等组织产生的蜕皮激素。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。,生殖系统,昆虫的生殖系统,雌性生殖器官：主要包括1对卵巢、两条侧输卵管和一条中输卵管。部分昆虫中输卵管的下端常膨
18、大成阴道或生殖腔，上连有接受和贮存精子的受精囊。生殖腔末端的开口即为生殖孔，生殖附腺连于阴道的背面。鳞翅目昆虫中部分种类还具有单独的交配器官-交配囊，其开口与生殖腔的开口各自独立，交配囊开口于腹部第8节后方，称为交配孔。生殖腔开口于第9节后方，称为产卵孔。 雄性生殖器官：包括l对睾丸（精巢），1对输精管和一条射精管及附腺等。有些昆虫的输精管基部还膨大成贮精囊。生殖孔一般位于阳茎上或射精管穿过阳茎而位于其顶端。,雌虫生殖系统外部结构图,雄虫生殖系统外部结构图,精子与卵子的形成和发育受阻、不能正常交配，包括卵畸形、不能受精辐射、化学药物处理物理：、-射线化学药物：氨基蝶啶、5-氟尿嘧啶,昆虫不育及其在害虫防治中的作用,
