内部解剖和生理.ppt

1、第四篇 昆虫的内部解剖 及生理,Insect anatomy and physiology,绪 论,一、主要研究内容,昆虫解剖学：研究昆虫内部器官的 位置、形态和结构。,昆虫生理学：研究昆虫组织和器官正常 的机能和代谢规律的科学。 管致和：昆虫生理学是研究昆虫的 生命活动和机理的科学。,绪论二、研究历史与发展：历史,1610年前后，伽利略用显微镜观察了昆虫的运动和感觉器官。 1668年，Malpoighi，家蚕的解剖，发现了马氏管。 18世纪，Lyonet，解剖鳞翅目幼虫：体壁肌1647条、头部肌228条、内脏肌2186条。 1934年，Wigglesworth，吸血椿象：内分泌系统和变态生物

2、学的机理，其昆虫生理学，目前出版了8版。,绪论 历史与发展生理学的发展,昆虫生理学问世，标志着昆虫生理学的成熟，其发展速度可以称上是日新月异。,发展方向：,多学科的综合 从现象到机理； 从组织、器官到分子水平：如抗菌肽、性外激素； 从理论到应用： 本课程的重点：结构、功能,绪论三、昆虫的内部解剖概述,昆虫的特点： 体壁（外骨骼） 开放式血循环 气管系统 神经系统,第一节 体腔和血窦,1、体腔 又称血腔 haemocoele。 昆虫的内部器官均浸浴在体液中。 体液又称血淋巴。,2、血窦,为昆虫的体腔被肌肉和结缔组织形成的隔膜纵向分成的2-3个小血腔。,蜉蝣、蜻蜓、直 翅目、 膜翅目有,第二节各内

3、部器官、系统的相对位置：,第二节各内部器官、系统的相对位置：,第三节昆虫内部结构特点,昆虫体内没有高等脊椎动物那样的骨骼 昆虫的主要器官的位置 昆虫的循环系统没有高等动物那样密闭的管网系统,第十八章 体壁（tegument） 第一节 体壁（外骨骼）的功能,1、具有高等动物皮肤和骨骼的双重功能。 保护、热能交换、体色、感觉； 为肌肉提供着生点、形成关节。 2、营养物质的贮存库。 3、参与呼吸、生殖等活动。 各种生理活动的物质基础。,第二节 体壁的结构,表皮层,厚50m，双层结缔组织， 内层：无定性型的致密组织， 外层：网状层。 来源：血细胞分泌。 功能：血淋巴与皮细胞之间的渗透屏障 （具有选择透

4、性）。,1、底膜（或基底膜） basement membrane,2、皮细胞层 epidermis,为单一细胞层，排列整齐。,功能：,可特化成腺体、感觉细胞、毛原细胞等。 分泌表皮，构成外骨骼和外长物； 分泌蜕皮液，控制蜕皮； 修补伤口。 分泌绛色细胞。,绛色细胞,一种中间代谢器官，因新鲜时为酒黄色而得名。 分布：常成团分布在气门附近、侧板的皮 细胞层下， 功能：向血液分泌糖原、蛋白质和脂类， 积累色素； 参与上表皮形成、贮藏排泄、雌性 生殖腺发育等生理活动。,3、表皮层 cuticula,由皮细胞向外分泌的非细胞性结构。 分为三层：,（1）内表皮 endocuticle： 最厚，10200m

5、，无色柔软 为几丁质蛋白质复合体，呈 多层的片状结构，具延展性， 可被消化吸收。,（2）外表皮 exocuticle： 310 m，坚硬而色深， 为鞣化后的含骨蛋白， 蜕皮时不能被吸收。,（3）上表皮 epicuticle 12 m，不含几丁质。 依形成的次序，由内向 外分为三层。,原表皮,外表皮,孔道,蜡道,角质精层,蜡层,护蜡层,上表皮,上表皮的结构,表皮质层,多元酚层,上表皮各层的特点和作用,厚1-3 m，不含几丁质，分为： 表皮质层：脂蛋白，分为： 多元酚层：通过鞣化修复破损表皮， 角质精层：决定虫体体表的模式和化学性质。 蜡层：蜡质，保水。 护蜡层：含脂类和鞣化蛋白质， 即亲水又疏水

6、，保护蜡层、修复表皮。,第三节 体壁（表皮）的主要成分：一、几丁质 chitin,N-乙酰-D-葡萄糖胺，为无色、无定型的固体，不溶于水、有机溶剂和稀的酸、碱溶剂。 在自然界中无游离的几丁质，一般与蛋白质结合成复合体存在。 为节肢动物表皮中的特征性成分，占昆虫表皮的2540%。,表皮的主要成分,二、蛋白质：部分与几丁质结合形成节肢蛋白 （弹性强）。 三、脂类：在上表皮中主要是蜡质。 四、多元酚及其氧化酶：参与表皮的硬化与暗化。 五、色素：形成体色； 黑色素：外表皮的鞣化蛋白中很多， 还参与免疫和调节体温。 七、无机盐：,第四节 体壁的类型与特性 1、类型：,2、特性：,由其结构特点决定： 保水

7、性 ： 上表皮的蜡层 坚硬性： 外表皮鞣化的几丁质-蛋白质复合体 延展性： 内表皮,3、与杀虫剂的关系,体壁的薄厚与硬化程度： 不同发育时期： 虫体不同部位： 体壁的不同理化性状： 杀虫剂的脂水系数,第五节 体壁的色彩,1、色素色（化学色） 根据色素的位置分为： 表皮上色：如体表的白色蜡质。 表皮色： 真皮色：皮细胞层，死后消失。 真皮下色：体内器官的颜色。（初孵幼虫） 2、结构色（物理色）由体表的毛、沟、缝、 刻点等结构使光波发生散射、衍射等形成。 3、综合色,一 脱皮过程第六节 脱皮,成熟表皮,1 皮层溶离,2 分泌蜕皮液，形成新表皮,3 消化旧表皮,4 吸收脱皮液,5 旧表皮刚脱去时的新

8、表皮,第六节 脱皮脱皮过程： （继前页）,6、上表皮和内外表皮的形成 脱皮前，皮细胞已通过蜡管在角质精层的上面分泌新表皮的蜡层。 脱皮后，新表皮吸收空气和水分而扩展，同时在蜡层的上面分泌护蜡层。 随后，原表皮的外层进行蛋白质的鞣化（即：多元酚氧化形成醌，再与蛋白质结合，形成坚硬的骨化蛋白），从而完成内、外表皮的分化。,二、脱皮的激素调控,脱皮的启动：蜕皮激素（前胸腺分泌）。 脱皮后的发育方向： 蜕皮激素 保幼激素：高浓度仍为幼虫； 低浓度进入蛹期或成虫期。 一些昆虫的鞣化过程：需要鞣化激素（来自神经分泌细胞）启动。,第六节 脱皮,第四节 体壁的衍生物,一、体壁的外长物 1、非细胞外长物：仅由表皮层形成的 如：粒突、刻点、脊纹和微毛等。 2、细胞性外长物：突起部分由皮细胞参与 单细胞的外长物：刚毛(setae)和鳞片(scales) 多细胞的外长物：刺(spines)和距(spurs)