昆虫的内部结构(1次课)

第二章昆虫的内部器官特征第一节昆虫内脏器官的位置第二节主要内部器官的构造和功能第一节昆虫内脏器官的位置昆虫的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。体腔是由胚胎时期中胚层形成的体腔囊发展而成的。（一）体腔分隔1、消化系统：是纵贯于体腔中央的一条消化道，其前端开口于头部的口前腔，后端开口为肛门。2、排泄器官--马氏管：着生于消化道中肠与后肠交界处并开口其内，末端游离于血液中的细长管道。3、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，它是推动血液循环的主要器官。4、神经系统—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；5、呼吸系统即气管系统：主气管、支气管网、微气管，微气管伸入到各器官和组织中，主气管以气门开口于身体各节的两侧。6、生殖系统：位于消化道的背侧面，以生殖孔开口于体外。7、肌肉系统—体壁肌和内脏肌：分别附着于体壁下方和内脏表面。8、内分泌系统—各种内分泌腺体：分别位于体腔内相应的部位。（二）八大内部器官系统第二节主要内部器官的构造和功能一、昆虫的消化系统二、昆虫的排泄系统三、昆虫的循环系统四、昆虫的呼吸系统五、昆虫的神经系统六、昆虫的生殖系统七、昆虫的内分泌系统一、昆虫的消化系统(一)消化道的基本构造（二）消化道的变异(一)消化道的基本构造1、消化系统结构：口器、开口于口腔的唾腺、前肠、中肠、后肠以及肛门组成消化道。昆虫的消化道是一条不对称的管状构造器官。2、消化系统的功能：①摄取食物；②消化食物；③吸收营养物质；④排除未消化的食物残渣和马氏管的排泄物。3、消化器官：前肠、中肠、后肠蝗虫的消化道前肠功能：摄取、磨碎、暂时储存、初步消化食物。结构：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，通常由前肠：口→咽→食道→素囊→前胃（以喷门瓣为界），5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。(1)咽喉(2)食道(3)嗉囊(4)前胃(5)贲门瓣(1)咽喉是前肠最前端部分，位于额神经节后方。在咀嚼式口器昆虫中，咽喉仅是吞食食物的通道。在刺吸式口器昆虫中，咽部常附有强大扩肌而特化成咽喉卿筒，吸食时与食窦卿筒交替伸缩，将寄主体内汁液抽吸入食道。(2)食道是咽喉后方较狭长的管道，或终止于前胃，或直接延伸入中肠，一般没有特殊分化的现象，仅是食物的通道。有些昆虫在食道后方常常膨大形成嗉囊。(3)嗉囊是食道后方膨大的部分，为食物暂时贮存的场所。嗉囊的内膜一般比较薄，常向内褶成许多纵褶和横皱，使囊腔有很大的伸缩性，以备充满食物时可以伸展和扩大。在某些昆虫中，嗉囊还具有初步消化的作用。此外，很多昆虫在脱皮或羽化过程中，嗉囊可以大量吸入空气使虫体膨胀，以帮助脱皮。(4)前胃是前肠最后端区域，也是消化道最特化的部位。取食固体食物的昆虫前胃常很发达，外包有强大的肌肉层，内壁形成若干条深的突入肠腔的纵褶，内膜特化成齿或刺。如蝗科的前胃就有6条纵褶，横切面为6个大形齿状突。前胃具有磨碎食物和调节食物进入中肠的功能，并兼有过滤食物的作用。(5)贲门瓣位于前胃的后端，是由前肠突入中肠前端形成的一圈环状内褶。其形状多呈筒状或漏斗状。主要功能是引导前肠中的食物进入中肠，同时阻止中肠中的食物倒流入前肠。功能：中肠是消化和吸收的主要部位。合成消化酶；分泌消化液，消化食物，吸收营养物质。结构：中肠又称之为“胃”，只有一个器官，是一条前后粗细相当的管道，前端与前胃相接，后端以马氏管着生处与后肠分界。胃盲囊：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。中肠功能：后肠的主要功能是排除食物残渣和代谢废物，同时从食物和排泄物中吸收水分及无机盐类。结构：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。一般分化为回肠、结肠和直肠3部分。后肠（1）幽门瓣：回肠前端着生有排泄器官马氏管，幽门瓣一般位于幽门区域内马氏管开口的前方，用于调节食物残渣进入后肠的速度。（2）回肠和结肠：通常是狭窄的管道，在多数昆虫中，结肠与回肠无明显的分化，二者合称为前后肠或小肠。其作用是运送残渣，形成粪粒。（3）直肠：较短，前部常膨大成囊状，后部呈直管状，通连肛门。其主要功能是从食物残渣和排泄物中回收水分和无机盐。（4）肛门：其作用是排除残渣和排泄物。后肠结构（二）消化道的变异昆虫的消化道常因种类不同，而在构造上发生很大的变异，一般来说，这种变异常与食性的分化相适应的。1、取食固体食物的咀嚼式口器昆虫（1）消化道粗短；（2）前肠多具嗉囊和前胃，前胃内具齿状或板状的表皮质突，有磨碎食物及调节食物进入中肠的作用；（3）中肠多具有胃盲囊的构造，以扩大中肠分泌和吸收的面积；（4）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。2、取食液体食物的刺吸式口器昆虫1）消化道主要是中肠部分，多比较细长；（2）前肠一般无前胃，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；（3）中肠多无胃盲囊的构造（4）后肠一般也无分化，多无直肠垫。二、昆虫的排泄系统昆虫排泄系统的主要功能：是排除体内的代谢废物，以调节体内水分和无机盐的平衡，保证各内脏器官和组织进行正常的生理活动。昆虫的排泄器官和组织包括马氏管、体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等，但其中最主要的是马氏管。（一）马氏管的构造和类型（二）昆虫的其它排泄器官（一）马氏管的构造和数目1、马氏管的构造2、马氏管的数目和表面积1、马氏管的构造（1）起源：外胚层（2）位置：马氏管一般着生并开口于中、后肠交界处，顶端盲状，游离并浸浴在血淋巴中，基端则与肠腔相通。有些种类其顶端埋于直肠组织中，以加强对水分和无机盐类的回收作用。2、马氏管的数目和表面积（1）其数目因种类而已，原始数目为6条。常为偶数。除弹尾目和蚜科等少数昆虫没有马氏管外，绝大多数昆虫都具有数目不等的马氏管。一般情况下，不全变态昆虫比全变态昆虫的马氏管数目变异更大。其数目因种类而异，原始数目为6条。常为偶数。如介壳虫2，半翅目、双翅目4，鳞翅目6，直翅目20—100，多着达300条，蚜虫0。（2）各种昆虫总的排泄面积差异不大。各种昆虫马氏管的数目虽有很大变异，但其总的排泄面积差异不大，因而并不致影响其排泄效能。一般马氏管的数目与其长度成反比，即马氏管数目多的，一般都比较短；而数目少的则比较长，因而可使马氏管与血淋巴保持着充分的接触面积。（二）昆虫的其它排泄器官1、体壁2、消化道3、下唇肾4、贮存排泄器官1、体壁体壁的主要排泄作用：是将呼吸代谢过程中产生的二氧化碳和水，经由体壁和气门排除体外。此外，昆虫周期性的脱皮，也具有定期排泄的意义。某些昆虫的皮细胞，还可向体外分泌各种化学组分的胶质、丝质、蜡质和毒液等，也都具有广义的排泄意义。2、消化道（蚜虫）消化道具有排泄作用。膜翅目、弹尾目昆虫的中肠肠壁细胞可周期性脱落，并随消化道内的食物残渣一起排出体外。蚜虫类因无马氏管，即以消化道作为主要排泄器官。3、下唇肾（弹尾目、双尾目）部分双尾目、缨尾目昆虫都无马氏管，但在头部内有数对腺体，其中的一对管状腺，具有一根公共导管开口于下唇基部，类似其它节肢动物的肾管，称为“下唇肾”。实验证明这一结构具有吸收和排泄机能，是该类昆虫的主要排泄器官。4、贮存排泄器官昆虫血液中的一部分代谢产物，可以被某些器官和组织吸收并贮存起来，而并不马上排出体外，这一现象称为贮存排泄。昆虫体内的贮存排泄器官，主要有围心细胞和脂肪体等。(一)围心细胞：来源于中胚层。围心细胞能自血腔中选择性吸收马氏管不能排除的大分子物质，特别是各种胶体粒子等，所以又称为“积贮肾”。(二)脂肪体：许多脂肪细胞形成的外被结缔组织薄膜的片状组织。脂肪体是昆虫(特别是幼虫)体内一类特别的组织，有时可占据血腔的大部分。脂肪体贮存营养物质，参与中间代谢，并具有解毒作用。在没有马氏管的昆虫中，脂肪体的贮存排泄常常是尿酸排泄的重要途径，而在其它昆虫中，这种贮存排泄方式可与马氏管排泄同时并存。昆虫循环系统属于开放式血液循环，其血腔就是整个体腔，所有内脏器官都浸浴在血液中。昆虫血液循环的主要功能是：(1)将身体所需的各种营养物质、水和激素送到作用部位；(2)将组织中产生的代谢物和废物送到其它组织或排泄器官中进行中间代谢或排出体外；(3)维持身体各部位的渗透压、离子平衡和PH值。昆虫血液循环的主要搏动器官是背血管。此外，背膈、腹膈和辅搏动器等，对血液循环也起着非常重要的促进作用。三、昆虫的循环系统一、背血管背血管：是昆虫的主要循环器官，是位于背中线处体壁下方，纵贯于背血窦内的一条管状构造。背血管由前段的大动脉和后段的心脏两部分组成，由尾端一直延伸到头内。大动脉起源于外胚层，心脏则由胚胎时期中胚层分化形成的。(一)大动脉是背血管前段粗细一致，没有心门的部分。位于头内的部分称为头大动脉，前端开口于头腔；位于胸内的部分称为胸大动脉，后端一般终止于腹部第1节内，并于心脏的第1心室连通。大动脉通常是一条简单的直管，其主要作用是引导血液向前流动。(二)心脏是背血管后段呈连续膨大的部分，每个膨大部分即为一个心室。心脏大多位于腹腔内。构成心脏的心室数目，因昆虫种类不同而有很大差异，一般8—12个。心脏的末端通常是封闭的，每一心室的两侧生有成对的呈扇形排列的翼肌。心脏的主要功能是通过心室的交替舒张和收缩，产生有节律的搏动，抽吸背血窦内的血液，并压入前方的大动脉。二、背膈和腹膈背膈和腹膈是昆虫体腔内与血液循环密切相关的结缔组织薄膜。背膈的结缔膜中包含有由肌纤维排列成的翼肌，在每个体节中，膜在相邻体节问形成弧凹。有些昆虫的腹膈也同样发达，形成连续的薄膜。背膈和腹膈除具有保护和支持内脏器官并分隔血液的作用外，还可通过自身的搏动，使血液向后方和背方流动，促进血液在体腔内的循环。三、辅搏动器辅搏动器是除心脏外的一类具有搏动性能的结构，主要功能是辅助心脏、促进血液在部分血腔、附肢及其它远离心脏的附属器官内循环，从而保持血腔中各部位的血压平衡。辅搏动器在多数情况下是一种相对独立的构造，一般与背血管不发生任何联系，多位于触角、足或翅的基部，因而又分别称为触角、足或翅的“心脏”。辅搏动器的构造因其所在部位而有所不同，有膜状、瓣状、管状或囊状等多种。辅搏动器的收缩，可驱使血液流向远离体躯的部位，在这些部位由于血液循环的压力不够，辅搏动器的存在，犹如一个中间泵的作用，可将血液压入附肢或附器内。如在蝗虫触角的末端，蚜虫足跗节的基部，蜻蜓的胸部等，都有这种辅搏动器。四、昆虫的呼吸系统昆虫的呼吸系统是由外胚层内陷形成的管状气管网络组成的气管系统。气管在组织学上虽然构造简单，但在虫体内的分布却非常发达，它们在体内有相当固定的排列方式，将氧直接输送到呼吸组织中。（一）气管系统的基本构造（二）昆虫的其它呼吸方式（一）气管系统的基本构造昆虫的气管系统：依据其构造和生理功能可分为气门、气管和微气管3个组成部分。1、气门及其类型气门：是气管内陷留在体壁上的开口，通常位于中胸、后胸和腹部各节的两侧。胸部气门位于侧板上，腹部气门多位于背板两侧或侧膜上。气门的分布类型1、全气门式：具有10对有效气门，分别位于中、后胸和腹部第1—8体节上。如直翅目蝗科2、周气门式：具有9对有效气门，l对位于前胸(为中胸气门的移位)，其余8对位于腹部第1—8体节上。如鳞翅目幼虫。3、半气门式：具有8对有效气门，即1对前胸气门(中胸气门的移位)和7对腹气门。如双翅目覃蚊科幼虫。4、两端气门式：具有2对有效气门，分别位于前胸和第8腹节上。如双翅目蝇科、丽蝇科幼虫。5、前气门式：只有l对有效气门，位于前胸节上。如双翅目蚊科的蛹。6、后气门式：只有1对有效气门，但位于腹部