昆虫的内部器官.ppt

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1、昆虫的主要内部器官及功能,了解昆虫体内各组织、器官、系统的结构、机能及其调节机制。,第一节 昆虫内脏器官的位置,一、体腔和血窦（一）体腔 coelomic cavity 昆虫的体腔是由体壁包围形成的内部空间。体腔中有：内脏器官 血淋巴（haemilymph or hemolymph）体腔血腔（haemocoele）,（二）血窦1 定义：昆虫的血腔由肌纤维和结缔组织构成的膈膜（diaphragm）在纵向分隔成两个或三个小血腔，称为血窦。2 类型：背血窦、围脏窦和腹血窦。,（二）血窦,背血窦（围心窦）围脏窦腹血窦,（二）血窦,什么叫背血窦和围脏窦？定义：位于腹部背面、背血管下面的一层膈膜，称 背膈

2、（dorsal diaphragm）；它将血腔分隔 成背面的背血窦（dorsal sinus）和中央的 称围脏窦（pericardial sinus）。,（二）血窦,腹血窦的定义 在有些昆虫中，位于腹部腹面、消化道下方还有 一层膈膜，称腹膈（ventral diaphragm）；腹膈 腹面的体腔叫腹血窦（ventral sinus）。,二、内部器官的位置,消化系统 排泄系统循环系统 呼吸系统肌肉系统 神经系统 生殖系统,第二节 消化系统,一、消化道的一般构造和机能,1、前肠（foregut）2、中肠（midgut）3、后肠（hindgut）,二、消化道的功能,1、前肠（foregut）具有进食

3、、运送、贮存、磨碎和初步消化食物的功能。2、中肠（midgut）中肠是食物消化和营养吸收的主要器官。3、后肠（hindgut）后肠是消化道的最后一段，是由回肠、结肠和直肠组成的。后肠主要功能是排除残渣，吸收水分和无机盐。,第三节 循环系统,一、循环器官的构造 昆虫的循环器官主要包括背血管、背隔、腹隔以及辅搏动器。,二、昆虫血液及其功能,（一）昆虫血液（blood）的组成 流淌于昆虫体腔内淋巴样的液体就是血液，通称血淋巴（hemolymph），是由血浆和血细胞两部分组成的。,二、昆虫血液及其功能,1、血浆 血浆是一种浸浴所有组织和细胞的循环液，约占血液总量的97.5%，是各器官间化学物质交换、内

4、分泌物、营养和代谢物质等输送的媒介。,二、昆虫血液及其功能,2、血细胞 血细胞是悬浮在血浆中的游离细胞，约占血液的2.5%，是由中胚层细胞分化而来的。,（二）血液的功能,一是具有运送和携带营养物质、代谢物、排泄物和激素的作用；二是具有吞噬包被病原物、消化旧组织、分解有毒物质等免疫和解毒作用；,（二）血液的功能,三是对表皮、消化道或其他组织产生的损伤有修复作用；四是对血液凝结和昆虫孵化、蜕皮、羽化起凝血和机械压力的作用。,第四节 呼吸系统,一、气管系统的分布与排列,二、气管的一般构造,气管系统是昆虫呼吸中气体交换的通道，气门后的气管为气管主干，主干后的分支为支气管，最后分化成许多微气管。,三、气

5、门,气门是由体壁内陷形成气管所留下的开口，又称气管口。,第五节 排泄系统,排泄是清除体内的代谢废物和某些有毒的、多余的物质，保持体内的渗透压，维持昆虫正常的生命活动的生理现象。,马氏管及其构造,马氏管（Malpighian tube）昆虫的排泄器官，于1669由意大利解剖学家Malpighi 在家蚕中首次发现而得名。,一、马氏管及其构造,马氏管着生于中、后肠交界处的细长盲管，游离并浸浴在血淋巴中，基端与肠腔相通。,二、马氏管的排泄机理,血液中的可溶性原尿通过被动运输、离子泵的主动运输和胞饮作用，可透过马氏管端的管壁而进入管腔内，并从端部流向基部。,二、马氏管的排泄机理,当原尿流过马氏管的基段或

6、直肠时，管壁细胞和直肠垫吸收其中的水和K+、Na+，使原尿变成尿酸而沉淀，随食物残渣经肛门被排泄掉，同时维持血液正常的渗透压和离子平衡。,第六节 神经系统,神经系统是昆虫一切行为活动的调节和控制中心。一、神经系统的基本构造（一）神经元（neurone）神经元是昆虫神经系统的基本组成单位。,1、神经元的构造,一个神经元包括一个神经细胞体及其发出的纤维状主支和所有分支。,2、神经元的类型,神经元按其作用可分三类：感觉神经元、运动神经元和联系神经元。,3、神经元的特性,神经元具有兴奋性和传导性。由感受器接受各种刺激，引起神经元膜电位的改变，产生神经冲动，再将神经冲动传到中枢神经，并经足、翅、肌肉等反

7、应器做出反应。,（二）神经传导,神经传导的过程是昆虫的感觉器官将信息传给感觉神经元，感觉神经元的树状突接受信息后，由感觉神经元的轴突送到中央神经系统的联络神经元，经过联络神经元的传递，最后传给运动神经元，运动神经元的轴状突才将信息传到感应器。,（二）神经传导,神经活动的基础是神经细胞的跨膜电位，未来刺激使膜的通透性发生变化，引起动作电位的发生。,（二）神经传导,1、轴突传导（1）轴突传导的定义：轴突是神经冲动的起始部位，是在轴突的起始段，沿轴突膜进行的神经传导方式。轴突的主要功能是将神经冲动由细胞体传至其他神经元或效应细胞。,轴突,（二）神经传导,1、轴突传导（2）静息电位与动作电位（rest

8、 potential and action potential）静息电位 由于神经细胞膜的选择通透性和离子的不均匀分布，在静止时，神经细胞和纤维膜电位处于外正、内负的极化状态，这一电位差就是静息电位。,（二）神经传导,（2）静息电位与动作电位（rest potential and action potential）动作电位 神经的某一部位接受刺激后，该部位的神经细胞膜的通透性立即改变，膜外的Na+大量涌入膜内，使膜表面电位下降，膜内电位上升，形成了扩散性的电位差，这一电位差称动作电位。去极化（depolarization）的定义？使膜通透性和膜电位改变的过程称为去极化。,当受到刺激时，受刺激部

9、位的膜对Na+的透性突然增大，膜内的低电位迅速消失、电位大于膜外，这一现象称为去极化。,（二）神经传导,（二）神经传导,2、突触传导 突触（synapses）:是神经元间、神经和肌肉间、神经和腺体间的连接点，是神经传导的联络区。突触由突触前膜、突触后膜和突触间隙三部分组成。,（二）神经传导,2、突触传导（1）突触传导的定义:神经冲动在神经元之间通过突触间隙进行的传导。,（二）神经传导,（2）突触的分类 突触分为电突触和化学突触两种类型电突触的特点：间隙极小、神经冲动直接通过，速度快、传导没有方向。化学突触特点：传导有方向性、速度慢、靠递质作用于后 膜上受体进行兴奋传导。,（二）神经传导,（3）

10、突触传导的过程 以乙酰胆碱为递质的突触传导：乙酰胆碱存在于突触前膜的小泡中，当兴奋传递到突出前膜时，引起膜的去极化，小泡破裂，将乙酰胆碱释放到突触间隙，并通过间隙与突触后膜上的受体蛋白结合，引起受体分子的构象发生改变，离子通道打开，导致后膜的去极化，产生突触后电位，这样将神经冲动传递到下一个神经元。乙酰胆碱酯酶,（二）神经传导,（3）突触传导的过程 突触传导完成后，乙酰胆碱随即被膜上的乙酰胆碱酯酶水解，水解产物为突触前膜吸收，在胆碱乙酰化酶的作用下再合成乙酰胆碱，储存于小泡内，为下一次传递做准备。,昆虫的神经递质还有肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺等。神经递质的概念：神经冲动通过突触间隙是靠化学物

11、质传递的，这类物质称神经递质。,3、什么是神经递质,一个化学物质被确认为神经递质，应符合下列条件：1.存在合成递质的前体物质和合成酶等，能够合成这一递质；2.递质贮存在突触小泡，冲动抵达时，递质能释放入突触间隙；3.递质能作用于突触后膜的特殊受体，发挥生理作用；4.存在使这一递质失活的酶或其它环节；5.用递质激动剂或受体阻断体能加强或阻断递质的传递作用。,什么是神经递质,二、杀虫剂对神经系统的作用,目前，根据神经系统的特点和重要性，来开发速效杀虫剂，多数是针对不同的神经靶标开发出来的神经毒剂。,二、杀虫剂对神经系统的作用,（一）对轴突传导的影响 作用在轴突膜上离子Na+通道的神经毒剂，通过延迟

12、Na+通道的关闭，改变离子通道，阻止膜电位的传导破坏神经传导途径引起中毒。拟除虫菊酯类杀虫剂 有机氯杀虫剂滴滴涕（DDT）,（二）对乙酰胆碱受体的影响 烟碱与乙酰胆碱受体结合，使化学传导失控（1）作用于神经突触后膜上乙酰胆碱受体的神经毒剂，通过抑制突触后膜的兴奋性，使昆虫瘫痪死亡。杀蚕毒类杀虫剂、烟碱等,二、杀虫剂对神经系统的作用,（2）作用于神经突触后膜上乙酰胆碱受体的神经毒剂，通过增加突触后膜的兴奋性，从而引起昆虫不断出现神经冲动，产生颤抖，发生痉挛，最终麻痹死亡。吡虫啉(imidacloprid)硝基亚甲基类内吸杀虫剂,二、杀虫剂对神经系统的作用,二、杀虫剂对神经系统的作用,（3）对乙酰

13、胆碱酯酶的影响 乙酰胆碱酯酶的抑制剂，与乙酰胆碱酯酶结合，但结合后很难水解，使酶的正常作用受阻，造成突触部位乙酰胆碱的大量积累，使昆虫过度兴奋，行动失调，最后麻痹死亡；例如有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂。,二、杀虫剂对神经系统的作用,（三）对神经递质的影响 作用于神经突触前膜，导致神经递质大量释放，造成昆虫过度兴奋而中毒死亡；例如环戊二烯类杀虫剂如硫丹。,二、杀虫剂对神经系统的作用,（三）对神经递质的影响 作用于神经肌肉突触后膜上的-氨基丁酸，阻断神经和肌肉间的联系，破坏肌肉的兴奋收缩能力，使昆虫中毒而死亡。十六元大环内酯化合物阿维菌素,第七节 生殖系统reproductive system（自学

14、）,雌性生殖器官的基本构造 雄性生殖系统的基本构造 交尾与受精 生殖系统在测报上的应用,1.雌性生殖器官的基本构造,雌性生殖器官由一对卵巢及其相连的输卵巢、藏精囊、生殖腔和附腺等组成。卵巢由若干卵巢管构成，卵巢管是产生卵子的地方，一般有四条、六条或八条，有的多达一、二百条。卵巢管的基部集中开口于侧输卵管，两条侧输卵管又汇合成总输卵管，开口于生殖孔，再外为生殖腔。,在生殖腔的背面连接一个藏精囊，把一次交配获得精子保存在囊中，使以后所产的卵都由此获得受精。在生殖腔上还有一对附腺，其分泌物能把产出的卵子粘着在物体上，或把许多卵粘着一起形成卵块，有的形成卵鞘或卵囊，把卵包在里面。,2.雄性生殖系统的基

15、本构造,雄性生殖系统由一对睾丸及其相连的输精管、贮精囊、射精管、阳茎和生殖附腺所组成。当精子成熟时，就通过输精管进入贮精囊，贮精囊是暂时贮存精子的地方。生殖附腺能分泌腺液，昆虫交配时，利于精子的排出和活动。,3.交尾与受精,交尾是雌雄昆虫两性结合的过程.精子从卵的受精孔进入卵内，然后精核与卵核互相结合，这个过程称为受精。,4.昆虫的生殖系统与害虫防治的关系,1、卵巢发育在测报上的应用 在害虫测报中，常根据成虫卵巢发育和抱卵情况，预测其产卵时期和幼虫孵化盛期，以便确定防治的有利时机。,2、不育技术在害虫防治中的应用 辐射技术：利用放射性物质，杀死雄虫体内的精细胞和精子，但仍然具有生活能力，释放到

16、田间与雌虫交配，造成雌虫不育。化学不育：利用化学药剂干扰生殖细胞中核酸的合成，造成昆虫不育。遗传不育：利用遗传工程技术培育一些杂交不育后代，或生理缺陷的品系，释放到田间，使其与田间同种害虫杂交，其后代不育，能使害虫衰亡。,第八节 昆虫的激素,一、昆虫激素的主要种类及其功能 内激素（昆虫生长调节剂）：是昆虫分泌在体内的化学物质。外激素（昆虫信息素）：是分泌在体外的挥发性化学物质。内激素：脑激素、保幼激素、脱皮激素和其他激素。外激素：（1）种内信息素：性信息素、聚集信息素、报警信息素、疏散信息素、标迹信息素（2）种间信息素：利己素、利它素、协同素,二、昆虫激素是作用机制 1、昆虫生长发育的激素调控

17、 昆虫的生长、蜕皮、变态等生理活动是受脑激素、蜕皮激素和保幼激素的协调控制的。2、昆虫滞育的激素调控 昆虫滞育受两种方式的内分泌调节：一种是滞育虫态（龄）具有滞育激素；另一种是缺少某些激素。3、迁飞的滞育调控 当昆虫体内缺乏蜕皮激素和保幼激素或含量极低时，使成虫生殖腺停止发育，便发生迁飞行为。,三、利用昆虫激素及其类似物防治害虫（一）内激素及其类似物的应用 1、保幼激素类似物的应用 人为施加适量的保幼激素、蜕皮激素或类似物，将会干扰昆虫体内激素的平衡，严重影响其正常生长发育，甚至死亡。2、蜕皮激素类似物的应用 杀虫剂的作用机理是抑制几丁质合成酶的活性，使幼虫蜕皮后不能形成新表皮，变态受阻，畸形或死亡。,（二）外激素及其类似物的应用 1、性外激素或性诱剂的主要种类 所谓性诱剂是根据天然性外激素的结构式，人工合 成的性外激素，是引诱同种个体进行交配的联系信号。2、外激素的利用途径（1）害虫预测预报 科学准确地预测害虫的发生期、发生量是防治害虫 的前提，利用某种害虫的性诱剂监测害虫的发生动 态，是害虫预测预报的有效方法。（2）害虫防治 采用适当的方法，利用性诱剂可以直接防治害虫。,