蜜蜂生理学

蜜蜂生理学
第一章 体壁
体壁的结构层次
表皮层由外向内可分为上表皮和原表皮，原表皮又分为外表皮和内表皮
原表皮层最厚
体壁的功能
1. 机械功能：形成外骨骼，增加了肌肉的附着面，为虫体提供了严密的保护和坚固的
支撑，使虫体有较大的可塑性
2. 物理屏障功能：抗物理化学损伤及病虫侵害
3. 代谢功能：是昆虫的原料储存库是代谢废物运输排泄的重要通道
4. 感觉功能：昆虫通过体壁各种感觉器监测环境条件的变化，从而调整生理代谢的过
程
5. 防卫功能：为昆虫的保护色、警戒色和拟态提供了物质基础。

对构成保护层、防止
水分流失、保护自身组织、抵抗微生物、防御天地方面等都有重要作用
几丁质的基本结构，生物合成关键酶，几丁质降解
1. 由N-乙酰-β-D-葡萄糖胺通过β-1,4-糖苷键聚合而成，由表皮细胞分泌形成，是一
种含氮多糖
2. 几丁质合成酶
3. 降解：几丁质酶、几丁二糖酶，蜕皮时依赖这些糖苷水解酶，水解表皮、肠内、
围食膜中的几丁质，降解产物被皮细胞吸收，作为沉积新表皮时的原料
新表皮的形成过程，表层溶离
皮细胞分裂→离皮→皮细胞褶皱、重叠→蜕皮膜、蜕皮液出现→沉积表皮质层→沉积新表皮→蜕皮→暗化、骨化→分泌蜡层和护蜡层
皮层溶离：皮细胞由原来的扁平状变为排列紧密的圆柱状，产生的表面张力使得皮细
胞层与内表皮之间产生间隙，称为溶离
鞣化、骨化过程
鞣化：表皮中蛋白质通过同醌类化合物交联脱水，成为不溶性物质，从而使表皮硬化或暗化的过程（N-乙酰多巴胺为鞣化剂）
过程：氨基酸−−
−→−酚氧化酶多巴−−−→−多巴脱羧酶多巴胺−−−−−−→−A
乙酰化酶、乙酰辅酶N-乙酰多巴胺（进入表面细胞中）−−−−→−表皮二酚氧化酶N-乙酰多巴醌（扩散到原表皮层）−→−鞣化蛋白质−→−与第二个蛋白质或别二醌交联相互作用−→−多聚体
骨化：是昆虫表皮变硬的另一个机制，不同于鞣化作用，主要是蛋白质与鞣化剂碳原子
结合的位置不同，且最终形成的交联物结构也不同。

过程：N-乙酰多巴胺经过支链活化后，以苯环支链β-碳原子与蛋白质交联，使之脱水
变硬的过程，称为β-骨化作用
骨化常伴随鞣化而发生，两者使用共同N-乙酰多巴胺
不发生柔滑时，骨化也不发生
第二章 消化系统
消化道包含哪些结构
前肠、中肠（柱状细胞、再生细胞、内分泌细胞）、后肠
围食膜的功能，化学组成
组成：蛋白质（20%~50%）：糖蛋白，蛋白多糖
几丁质（4%~20%）
功能：1.保护中肠免受食物颗粒和病源微生物的损害
2.中肠的区室化作用
3.分子筛和保护酶的功能
昆虫对花粉的消化方式？蜜蜂的消化方式？
1.机械破坏甲虫
2.刺吸花蓟子
3.外部消化凤蝶
4.消化花粉壁弹尾目昆虫
5.花粉内消化
6.假发芽
7.渗透压突变蜜蜂
蜜蜂采食花粉与花粉营养的关系
蜜蜂并不能根据花粉的营养价值高低来选择采集或取食何种花粉，它的取食量更主要取决于花粉的适口性
适口性：与脂类有关（冷冻干燥是最好的储存方法）
消化酶二种类，影响消化酶活性因素
种类：糖酶、蛋白酶
影响因素：1.PH值成蜂中肠PH：5.6~6.3 幼虫：6.8
2.温度
3.食物：蔗糖、花粉→消化道中糖酶、蛋白酶等酶类的分泌量和活性会相应
增加到一定浓度→影响蛋白质消化与利用引起昆虫厌食
物质穿膜运输类型
被动运输：顺电化学梯度进行的穿膜运输，不消耗细胞的代谢能
简单扩散：不需要专一载体，只要膜两端物质存在一定的浓度差即可进行物质运输协助扩散：需要依赖细胞膜表面特殊的运输蛋白的协助才能完成物质运输主动运输：逆电化学梯度的穿膜运输，有专一的载体蛋白协助，需要消耗代谢能
物质运输的主要异同点
运输方式方向载体耗能方式
简单扩散顺不需要电化学梯度势能协助扩散逆需要电化学梯度势能主动运输逆需要细胞代谢能
离子通道特点，类型
特点：1.离子选择性，每一种离子通道只能输送特定大小和电荷的离子，而其他离子不能通过
2.可控性，离子通道只在特定的刺激下才开放并随即关闭，由跨膜电位控制的称
为电压门通道，由机械应力控制的称为机械门通道
中肠对糖吸收主要两个因素影响
1.糖从蜜囊向后肠的转运速率，也就是蜜囊的排空速率（最主要）
2.进入血淋巴中的葡萄糖转化为海藻糖的速率
消化道菌群功能
1. 参与消化和提供营养
2. 分解有害物质
3. 抑制有害微生物生长
影响营养吸收的因素
1. 肠细胞微绒毛的数量，直接影响到消化与吸收的面积
2. 肠道内不同区域的膜透性，由于膜透性的不同，肠道前部与后部的吸收能力往往有
差异
3. 肠道内是否有液流循环
第三章 排泄系统
马氏管细胞种类
主细胞、星形细胞
含氮排泄物
氨、尿素、尿酸、尿囊素、尿囊酸
尿酸为主要代谢物的优势
1. 尿酸需水量最少（用越少的水来排除体外废物则越有利于体内水分平衡，也就越有
利生存）
2. 尿酸的毒性比氨低很多
原尿产生的机制
血淋巴−→−产生于马氏管端段−→−基端−−−−−−−−−→−，收回血淋巴
水分和部分离子被重吸排入直肠 在昆虫体内，离子与小分子是如何穿膜运输的
离子和小分子半膜不需要产生膜泡，是直接或借助膜上特殊蛋白质来穿膜的
直肠垫的主要功能是什么
能主动回收直肠腔内的水分和无机盐物质，对维持昆虫体内的水分和盐分平衡起重要作
用
昆虫主要靠什么器官来维持血淋巴水分和盐分平衡
马氏管、直肠
哪两种激素对排泄起直接的调节作用？他们是如何起作用的
利尿激素和抗利尿激素
利：促进餐后和羽化后的排尿，清楚多余水分排出毒素
抗：抑制马氏管中原尿的形成
第四章 呼吸与能量
供氧方式（扩散作用，通风作用）概念，功能
扩散作用：大气和微气管的公压差扩散进入微气管
功能：只能满足静止时的需氧量
通风作用：利用体壁肌有节奏的收缩和体壁的弹性，使虫体内部产生有节奏的压力变
化，迫使气管和气囊做周期性的胀缩运动，同时配合气门的开闭，进行有
秩序的抽气和排气
功能：提高换气效率
昆虫细胞内产生的CO 2如何排除
1. 少数经体壁，绝大部分由气门排出
2. CO 2的间歇式暴发释放
3. CO 2的调节与杀虫
脂肪体主要有哪些细胞类型
营养细胞：脂肪体重最主要的细胞，脂肪提是蜜蜂最重要的物质，能源的制造工厂和储存仓库
绛色细胞：在脂肪或脂蛋白合成中有重要作用，还具有分泌功能，能排出物质以保持血淋巴化学平衡
脂肪体有哪些生物功能
1.参与脂肪的合成，积蓄和分解
2.糖原的合成和分解及海藻糖合成
3.蛋白质的合成，贮存和分解
4.尿酸的合成和贮存
5.色素的合成和积蓄
第五章肌肉与运动
昆虫的肌肉有几种类型
肌肉类型：按着虫补位和作用不同（骨骼肌、脏肌）肌原纤维的形状和排列方式（管状肌、束状肌、纤维状肌）
简述肌纤维的组织结构
肌纤维：分化成熟的肌细胞，是细长圆柱形，因肌细胞是细长纤维状，故又称肌纤维。

是胚胎期的单核成肌细胞发育而成的，是一种高度特化纤维状细胞肌原纤维：是肌细胞特化的功能细胞器，直径为1~2μm，沿肌纤维的纵向平行排列，纵贯肌纤维全长
肌膜特化成的横管系统有何功能
横管系统能通过电扩散传递神经脉冲（为肌膜内陷分化而成）
纵管系统是由什么细胞结构特化而来的？有何功能
纵管系统是由内质网分化而来，是储存和释放Ca+的主要场所
肌球蛋白有哪些重要特性
特性：1.聚合成粗纤丝2.与肌动蛋白结合，形成横桥联结的肌动球蛋白3.水解A TP，将化学能转变为机械能，为横桥处分子变构提供能量
细肌丝由哪些蛋白组成
肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白
简述肌肉收缩的基本过程
1.动作电位的产生，神经肌肉链接，乙酰胆碱
2.Ca+释放
3.原肌球蛋白的位移
4.肌动球蛋白复合物的形成
5.Ca+的回收
参与飞行的肌肉类型有哪些？各负责哪种翅动作
操纵肌：调节翅的拍击方向和扭曲形式
飞行肌：负责翅的上下拍动
简述同步飞行肌与异步飞行肌的区别
肌肉类型收缩特点昆虫类别翅长度振动频率
同步飞行肌神经源性同步蜻蜓目直翅目翅长10-100HZ
异步飞行肌肌源性不同步双翅目膜翅目翅短>100HZ
第六章神经系统
神经元的结构？按突起的多少如何分类？
神经元分为细胞体和神经突两部分
按突起的数量分为单极神经元，双极神经元，多极神经元
神经元的树突和轴突在结构和功能上有何差异？
神经突分为轴突和树突
结构上：树突有很多支，呈树状；轴突有侧支，但主要为一根
功能上：树突有接收刺激或信息的，轴突是传导神经冲动的（主要是传递信息）
例举几种神经递质或调质，哪种是兴奋性的？哪种抑制性的？
答案提示：P97~P100，列举如下：
神经递质：乙酰胆碱；谷氨酸；γ—氨基丁酸
神经调质：多巴胺；章鱼胺
兴奋性的：乙酰胆碱；谷氨酸。

抑制性的：γ—氨基丁酸
神经胶细胞有何功能？
神经胶细胞主要起支持、保护与滋养神经细胞的作用。

分布在神经节最外层：神经围膜，和外周胶细胞
简述蜜蜂脑有哪些重要的神经结构？
重要神经结构有：前脑：视叶和蕈状体中脑：嗅小球后脑：围食神经与其连接
蕈状体的结构特点和功能？
蕈状体的结构：每个蕈状体由2个杯状体组成，位于前脑中不。

杯状体的形状像扭曲的高脚杯。

上部的“杯口”部分称为蕈冠，靠近左右脑中线位置的称为中蕈冠，靠近复眼一侧的称为测蕈冠。

紧接在蕈冠下面的称为蕈柄，紧接在蕈柄下面的是蕈根
蕈状体的功能：是昆虫学习和记忆的主要神经结构，不仅参加了嗅觉识别、视觉和空间学习记忆还参与了一些昆虫的步行、求偶、交配活动的控制。

是重要的联络中心，视觉、触觉、嗅觉感觉其的信息汇集于蕈状体，经处理后再向脑内其他区域传输
举例说明膜离子通道、电压门通道和化学门控通道的概念？
膜离子通道：是一些具特殊功能的膜蛋白，肽链位多次穿孔，专门负责离子运输K+电压门通道：通道开放取决于膜两侧跨膜电位的改变K+
化学门通道：离子通道开放取决于是否有相应的配体与通道蛋白结合K+
离子通道和离子泵的异同？
离子通道是一些具有特殊功能的膜蛋白，专门负责一些离子的进出，消耗代谢能。

离子泵与协助扩散的离子通道不同，它是能驱动离子以主动运输的方式穿过生物膜的跨膜蛋白，消耗电化学势能
钠-钾泵的生理作用有哪些？
生理作用1.调节渗透压，维持着膜两侧的电化学梯度，在运输离子的同时伴随水分运输，达到调节渗透压的目的。

2.物质吸收，利用细胞内外Na2+的浓度差所具有的势能，将钠离子和被运输物质共同进入细胞内。

3.细胞正常代谢的必要条件。

4.维持膜电位。

乙酰胆碱受体有哪两类？
两类：烟碱类受体和毒蕈碱型受体
什么叫神经调质？与神经递质的不同？
神经递质在神经元间或神经元—肌肉间进行信号传导时，神经元同时会受到其他化合物的调节，使冲动得到加强或抑制的化合物称为神经调质
与神经递质的不同：1.神经调质是通过钙离子、GPCR第二信使方式影响细胞膜的离子通道，这低点类似于神经激素，而神经地递质是作用于化学门通道。

2.神经调质调节作用的距离比神经递质更远，作用持续时间长。

3.与神经递质相反，神经调质释放出后不会重新被突触前神经元所吸收，保留时间更长
什么是膜电位、静息电位、动作电位？
膜电位：跨越活细胞膜的电位差。

动物质膜均维持一定电位，细胞内部的负电性常大于其外部
静息电位：是指细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧的电位差，又称跨膜静息电位
动作电位：指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生可扩布的电位变化过程什么叫突触？简述突触（synapse）的传导机制。

突触：是两个神经元之间传递信息的特殊结构，是指一个神经元的突触末端与另一个神经元或肌细胞、腺细胞以及其他效应器细胞膜之间形成的特殊功能接触部位兴奋性突触：主要以乙酰胆碱为神经递质。

抑制性突触：前膜囊泡中释放出的是抑制性的神经递质γ-氨基丁酸
简述静息电位、动作电位形成的过程？
静息电位：当神经细胞处在静息状态时,因Na+,K+和Cl-在膜内外的扩散和转移受到化学势能(即浓度梯度引起的扩散),电位差和膜的通透性的影响,最终达到膜电位的平衡动作电位：1.细胞内外Na+和K+分布不均匀，细胞外高Na+，胞内高K+
2.细胞兴奋时，膜对Na+有选择性通透，Na+顺浓度梯度下形成峰电位上升
3. K+外流形成了动作电位下降
伸吻反射是如何用于学习能力测试的？
测试过程：将工蜂身体限制在小管中，只露出头部，只有触角和口器能自由活动。

；当饥饿的蜜蜂的触角接触到糖液时，它的喙会伸出糖液并吸食，这就是伸吻反射，一种非条件反射。

61.简述嗅觉产生的机理。

答案提示：脂溶性,易挥发的有机小分子通过触角体壁表面的孔道进入嗅觉感受的内腔,与胞外液内的气味结合蛋白结合,然后送达嗅觉神经树突
第七章循环系统
循环系统的主要功能有哪些？
蜜蜂血液循环系统主要功能是将身体所需各种营养物质、水、激素达到作用部位:将组织中产生的代谢物和废物送到其他组织或排泄器官中进行中间代谢或排出体外;维持身体各部位的渗透压.离子平衡和PH;参与中间代谢,清理解离的组织碎片;修补伤口,对侵染物产生免疫反应;调节体温等。

蜜蜂成年工蜂的血糖主要有哪些？血糖可能受何种因素的影响？
血糖成分：海藻糖、葡萄糖、果糖
因素影响：性别，年龄，食物，生理状态，运动状态，环境条件。

蜜蜂血淋巴蛋白主要种类有哪些？
主要种类有：卵黄原蛋白、六聚体蛋白和载脂蛋白前体。

什么是细胞免疫和体液免疫？
细胞免疫:主要依靠血细胞的吞噬,成瘤或包裹等作用来抵御外来病原微生物和寄生物入侵的系统.
体液免疫：由血淋巴中的先天性免疫和获得性免疫组成.
吞噬作用包含哪些过程？有哪些功能？
1.化学接触吸引—
2.识别—
3.附着—
4.摄入—
5.消化和排除。

功能:从血淋巴中清除外来物的重要机能
成瘤作用与包囊作用有何异同？
成瘤作用是当小型病原物大量进入血腔时，在血淋巴中的细菌数量达到阀值，浆血细胞无法完全吞噬的启动的防御机制。

包囊作用是指比较大的外侵物如线虫，原虫侵入血腔时，血细胞对其进行隔离。

包被并致死的一种免疫机制。

68.昆虫血淋巴的酚氧化酶级联反应是如何发生的？
当昆虫受到外界微生物侵害的时候，通过特异性丝氨酸蛋白酶的级联反应而使酚氧化酶原裂解成酚氧化酶，并参与机体的免疫防疫反应.进而发生吞噬作用/成瘤作用和包囊作用。

先天性免疫包括哪些因子？
先天性免疫因子包括溶血酶，酚氧化酶系统、凝集素等，它们可因诱导而得到增强。

蜜蜂的抗菌肽有哪些？
蜜蜂的抗菌肽包括：1.蜜蜂防卫素，2.蜜蜂抗菌肽，3蜂蛾抗菌肽，4.膜翅抗菌肽。

蜜蜂的防卫体系包含了哪些方面？
防卫体系包括：特殊的行为，拟态，保护色，躯体的物理屏障，体内免疫系统，解毒酶系统，阻止猎食的化学防卫激素。

第八章生殖系统
72.卵黄原蛋白是如何吸收进入卵巢的？
(在卵黄发生期,脂肪体合成大量的卵黄原蛋白并分泌到血淋巴中,然后输送到卵巢并为发育中的卵母细胞摄取)卵母细胞被一层滤泡上皮细胞所包围,一般认为,在卵黄沉淀前,滤泡上皮细胞P145
73.在蜜蜂中，JH与卵黄蛋白之间有何关系？
答案提示：P153下面倒数第二段话所述。

蛋白质营养对卵巢的发育有何影响？
富含蛋白质的饮食可以促进工蜂卵巢的发育。

第九章内分泌系统
什么叫激素？
激素是由内分泌器官分泌的高效化学能物质。

昆虫的内分泌器官有哪些？它们各分泌哪些激素？
昆虫最主要的内分泌器官有神经分泌细胞、前胸腺、心侧体、咽侧体等。

心侧体：利尿激素，抗利尿激素。

前胸腺：蜕皮激素。

咽侧体：保幼激素。

PTTH是如何启动蜕皮激素的合成？（PTTH的信号传导途径）
首先与前胸腺表面的受体结合,开启膜上的Ca2+离子通道,活化钙调蛋白,使AMP环化酶的活性升高,促进cAMP大量合成,导致蛋白激酶A活化,再磷酸化核糖体蛋白S6、β-微管蛋白等，这些磷酸化的蛋白再促进蜕皮激素合成
蜕皮激素有哪些功能？
1.调控蜕皮与变态。

2.调控生殖。

3.与器官发育有关。

4.与细胞分化有关。

保幼激素有几种？蜜蜂中的JH哪种最为常见？JH的主要功能有哪些？
有7种，主要是JHⅠ、JHⅡ、JHⅢ、JHB3四种，以JHⅢ最常见。

主要功能：1.控制变态，2，调节生殖器官的发育，3.与细胞分化有关。

蜜蜂中，咽侧体受哪些因素的调控？
脂肪体,脑,前胸腺,上颚腺
血淋巴中的JH载体蛋白有几种？
三种hJHBP。

1.高亲和性、低分子质量的hJHBP结合蛋白。

2.高亲和性、高分子质量的hJHBP 结合蛋白。

3、六聚体蛋白。

在蜜蜂中JH的主要功能有哪些？
1 维持幼期特征,保存幼虫组织,阻止变态发生 2对体壁色素形成的影响 3影响蜜蜂卵巢发育 4调节成年蜂的行为发育 5JH对成年蜂脂肪体中卵黄原蛋白的合成有负向调节作用 6 JH 抑制成年工蜂王浆腺发育 7 JH可提高成年工蜂对警报激素的敏感度 8 JH可以提高工蜂嗅
觉的短期学习和记忆能力 9 JH是雌性蜜蜂幼虫期蜂王--工蜂级型分化的关键调控因子
蜜蜂的级型分化与哪些因素有关？
蜂王和工蜂幼虫期食物是级型分化的外部决定因子，其中糖对分化有重要影响。

外部因子的影响是通过JH等内部因子起作用的，生物胺等神经激素也参与了分化的调控。

参与JH降解有哪些酶？它们分别消解的位点有何不同？JH降解的产物是什么？
羧酸酯酶。

环氧基团。

其中羧酸酯酶对脂键进行水解，环氧基团进行水化作用。

最终形成二醇衍生物。

第十章外分泌腺及信息素
内分泌器官和外分泌器官的区别有些？
内分泌腺是没有导管的腺体，又称为无管腺；外分泌腺是通过导管把分泌的物质输送到表皮的腺体，又称为管腺。

内分泌腺所分泌的激素直接进入血液，不用经过管道。

什么叫信息素？它有哪些特性？
信息素是昆虫外分泌腺分泌到体外的化学物质，作用于同种其他个体，可引起一定的行为和生理反应。

基本特征：挥发性，种的特异性，化学结构多样性，简约性。

工蜂上颚腺分泌物和蜂王上颚腺分泌物的主要成分和功能有何不同？
蜂王上颚腺信息素成分是：1）.反式—9—氧化—2—癸烯酸、2）反式—9—羟基—2—癸烯酸、3）顺式—9—羟基—2—癸烯酸。

4）对羟基苯甲酸甲酯、5）4—羟基—3—甲氧苯基乙醇。

功能：1.对工蜂具有高度的吸引力。

2.可抑制工蜂卵巢发育和阻止建造王台。

3.9ODA是高效的性引诱剂。

工蜂上颚腺信息素成分：1）10—羟基—2—癸烯酸，有刺激蜂王卵巢发育和促进代谢的作用。

2）庚酮，弱的告警激素，对蜜蜂有趋避作用，刺激蜜蜂储存蜂粮。