第十六章昆虫排泄系统

第十六章昆虫排泄系统

昆虫的排泄系统（excretorysystem）：以马氏管为主，辅以体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等排泄器官和组织所形成的系统。机能：1.将新陈代谢的最终产物（CO2和N素废物）排出体外2.调节体液中无机盐类和水分的平衡，从而维持体内比较稳定的生理环境及正常生理活动。一、马氏管的数目和排泄面积1．数目

1）少则2条；

如蚧类

2）多则250余条；如蝗虫

3）一般为4~6条。如鳞翅目、长翅目、毛翅目等；

4）无

如弹尾目、蚜科等。

通常全变态昆虫比不全变态昆虫马氏管要少。第一节马氏管（malpighiantube）及其排泄机能2．表面积

马氏管的数目与长度成反比，即少则长，多则短，但表面积差不多。外观：呈偶数的细管状着生处：中后肠交界处基部：与肠腔相通端部：为盲状，游离于血淋巴或埋于直肠细胞中基段细胞：刷状边端段细胞：蜂窝边马氏管的特化——隐肾：出现于大多数鞘翅目昆虫和部分的鳞翅目昆虫。是回收水分和无机盐的特效系统。二、马氏管的结构1.基膜

1）组成：一层含有很多微气管和螺旋状横纹肌纤维组成。

2）功能：（1）固联马氏管（2）有利于运动（随器管的蠕动而运动）

2.肌肉层

1）组成：由斜行横纹肌纤维组成。

2）功能：便于马氏管伸缩和扭动。3.管壁细胞

1）

组成：单层细胞层

（1）蜂窝边：端部呈短杆形的栅栏状的组织。（2）刷状边：基部呈刷状的原生质的突起。

2）功能：分泌和吸收作用直翅目型鞘翅目型半翅目型鳞翅目型三、马氏管的基本类型马氏管的排泄物主要是在新陈代谢过程中产生的含氮废物。排泄物的种类（一）尿酸:尿酸占氮素废物的80-90%，尿酸中含H量为2.38%。尿酸作为昆虫的主要排泄物，对要求保水的陆栖昆虫和生活在干燥环境中的昆虫，具有重要作用。为什么？①尿酸分子含H原子的百分率比任何其它动物的N素排泄物都小，所以在代谢过程中形成尿酸分子时，消耗水也最少。②尿酸的溶解度极小，排泄时不需伴随很多水分。（二）尿囊酸:含H5.6%（三）尿囊素:含H3.8%（四）氨:含H17.6%四、马氏管的排泄机制

排泄机制大体是：尿酸盐、水、钾盐、钠盐等血液中的物质渗入（或主动运输入）马氏管端段，而在基部水、钾盐、钠盐被吸回血液，形成尿酸沉积。沉积的尿酸进入后肠后，在直肠中进一步回收水分和无机盐类，使尿酸进一步沉积与消化残渣混在一起成为粪便排出体外。1.排泄过程（如吸血蝽）2.排泄机制（一）尿液酸化：尿酸进入马氏管与钠钾离子结合呈碱性，通过基段时，水和钠钾离子被吸收，尿液pH下降，尿酸析出。（二）液流循环（即排泄循环）：原尿中的水分和离子等经过直肠时进一步被再吸收，构成排泄循环。（三）渗透作用：马氏管壁和直肠壁均有渗透性。1.分泌泡沫和粘液

如沫蝉的若虫，体外常包围一层泡沫，用以保护虫体，减少损水或不受天敌的伤害。五、马氏管的其它功能2.分泌丝

如草蛉幼虫在2龄以后，马氏管前端发生了形态的变化，管内充满着粘稠的分泌液，化蛹前自肛门拉出，造成圆形的白色小茧。3.分泌石灰质

如竹节虫的马氏管内收集石灰质，可被血液再吸收，用作形成卵壳的原料。

一、直肠的重吸收功能第二节直肠及其排泄生理

离子从血液主动运输进入直肠垫细胞间隙，形成高浓度区域，使得肠腔中的水分和一些溶质被动扩散进入细胞间隙，又经内部连通的细胞间隙，流入漏斗形通道，当达到足够的液压时，通向血腔的瓣膜被冲开，水流进入血腔。离子水由肠壁细胞分泌为细胞突，用以分隔管腔和血淋巴直肠周隙黄粉甲二、隐肾管系统（cryptonephridialcomplex）

（鞘翅目、鳞翅目）

围肾膜对水无通透性，但钾离子可以通过进入马氏管，使腔内的渗透压增高。从直肠进入间隙的水分，便被动扩散到马氏管腔内，最后流向马氏管的基端，并被管壁细胞吸回到血腔内。第三节其它排泄器官一、下唇肾（labialkidney）二、脂肪体(fatbody)

永久性封闭处理或短期贮存。三、围心细胞(pericardialcell)

吞噬马氏管无法排除的染料、色素颗粒和胶体粒子。四、消化道

吸血昆虫通过中肠排除血红蛋白和酸性染料。五、体壁

下唇肾一、破坏组织（一）破坏马氏管细胞如有机氯化合物中毒后，细胞界线不清，细胞内产生空泡等。（二）破坏脂肪体细胞如除虫菊酯类，可使脂肪