第十八章 昆虫的内分泌与激素生理
昆虫的繁殖与内分泌调控
保幼激素的调节：受到神经内分泌系统、食物和环境因素的调节。
保幼激素与昆虫繁殖：控制昆虫的繁殖行为，如交配和产卵。
蜕皮激素的分泌与调节
蜕皮激素的作用：控制昆虫的蜕皮过程，促进生长和发育
蜕皮激素的分泌部位：昆虫的脑神经内分泌器官
蜕皮激素的合成与调节：受到多种激素和神经递质的调节，如保幼激素和神经肽等
昆虫繁殖调控技术 的应用需要考虑环 境因素和生态平衡 ，避免对生态系统 造成负面影响。
昆虫繁殖调控在生物防治中的应用
昆虫繁殖调控技术可以用来控制害虫的数量，减少化学农药的使用，保护生态环境。
通过调控昆虫的繁殖，可以破坏害虫的繁殖周期，减少其种群数量，从而有效防治害虫。
昆虫繁殖调控技术在生物防治中具有广阔的应用前景，可以为农业生产提供新的防治手段。
蜕皮激素对昆虫 生殖活动的调节
脑激素对昆虫生 殖活动的调节
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昆虫繁殖的内分泌调控机制
促性腺激素的分泌与调节
促性腺激素的种 类和作用：促进 昆虫性腺发育和 成熟，控制生殖 细胞的分裂和分 化。
促性腺激素的分 泌调节：受到神 经内分泌等多种 因素的调节，如 神经元释放的神 经递质、激素等。
促性腺激素的合 成与释放：在昆 虫的脑下垂体中 合成，通过神经 元传递至靶器官， 促进性腺的发育 和生殖细胞的生 成。
雌性生殖器官：包括卵巢、输卵管和受精囊等，负责产生卵子和受 精过程。
生殖方式：昆虫的生殖方式包括有性生殖和孤雌生殖等，有性生殖 是指雌雄交配后产卵，孤雌生殖是指雌虫不经交配就能产卵。
生殖周期：昆虫的生殖周期因种类而异，有些种类一年四季均可繁 殖，有些种类则在特定季节繁殖。
内分泌腺体的功能
分泌激素，调节昆 虫的生长、发育和 繁殖等生理过程
昆虫的内分泌系统昆虫的激素是如何控制身体的
昆虫的内分泌系统昆虫的激素是如何控制身体的昆虫的内分泌系统是一种高度复杂的调控系统，它通过激素的合成、释放和作用来控制昆虫的生长、发育、繁殖和行为等方面。
昆虫的内分泌系统主要由神经内分泌细胞和激素受体组成，这些细胞和受体可以在昆虫体内的不同部位产生和感应不同的激素。
昆虫的内分泌系统是由脑垂体和其他内分泌腺体组成的。
脑垂体位于昆虫脑部的底部，它会产生并释放控制昆虫生理活动的激素。
这些激素通过血细胞或细胞外液传播到身体各部位，与激素受体结合后发挥作用。
昆虫内分泌系统中最重要的激素包括卵生素、卵黄素、蜕皮激素、幼虫激素和蜕皮激素等。
卵生素是控制昆虫繁殖的激素，它会促使雌性昆虫产生和释放卵子。
卵黄素则是调控卵子发育和胚胎发展的重要激素。
昆虫的生长和蜕皮过程也受到内分泌系统的调控。
幼虫激素在昆虫的发育过程中起着重要作用，它促使幼虫在不同发育阶段进行蜕皮，并控制幼虫的生长速度和体型形成。
蜕皮激素则是控制昆虫蜕皮的激素，它在蜕皮前后发挥作用，调节昆虫体内的代谢和生物化学变化。
除了生理调控，昆虫的内分泌系统还可以影响昆虫的行为。
例如，某些激素能够调控昆虫的食欲、求偶行为和社交行为等。
这些激素通过影响昆虫的感受器官和神经传递来改变昆虫的行为模式。
昆虫的内分泌系统可以通过内源性和外源性因素来调控。
内源性因素包括昆虫体内的基因表达和环境压力，而外源性因素则包括光照、温度、食物和其他化学物质等。
这些因素可以改变内分泌系统中激素的合成和释放，从而调节昆虫的生理和行为。
总之，昆虫的内分泌系统是一个复杂而精密的调控系统，它通过激素的合成和作用来控制昆虫的生理、发育和行为等方面。
了解昆虫的内分泌系统对于研究昆虫的生物学特性以及开发昆虫控制措施具有重要意义。
昆虫内分泌系统及激素调节
昆虫内分泌系统及激素调节本文来源于BASF资料“杀虫剂作用方式2014”翻译：裴乐乐P.34-35昆虫蜕皮过程蜕皮，也称羽化，可以看做是先在毛衣下面穿一件外套，然后脱去毛衣。
首先，表皮与角质层分离，表皮细胞通过分裂扩大两者空隙，同时分泌一种惰性消化液填充空隙。
然后，表皮分泌新的角质层，活化消化液中的酶使得部分旧角质层被新的角质层毛孔消化吸收。
最后，昆虫沿着预留的断层线突破旧的角质层并蠕动出来。
昆虫在的角质层变硬之前可能吞咽空气拓展新表皮，这可能需要几个小时，有时则取食旧角质层来恢复营养。
蜕皮改变昆虫的大小和形态，使其进入更成熟的生活阶段。
蜕皮到成熟形态称为变态，到一个新的不成熟阶段称为不成熟蜕皮。
昆虫在整个生命周期可能要经历不止一次非成熟蜕皮，甚至不止一次变态，例如从幼虫到蛹，从蛹到成虫，但是到成虫是最后一次蜕皮。
昆虫主要的发育激素——类固醇激素蜕皮激素在蜕皮和变态过程中起着主导作用。
蜕皮激素由昆虫胸部的前胸腺分泌和释放，受神经系统调控。
当昆虫脑部确定时间到了，两对神经分泌神经元分泌神经肽进入血淋巴作用于前胸腺刺激蜕皮激素的释放。
蜕皮激素进入表皮细胞和其他组织，结合蜕皮激素受体EcR。
激素-受体复合物移动至细胞核，结合DNA蛋白USP形成三级复合物，这一三级复合物结合特定短DNA序列并激活蜕皮所需基因。
蜕皮激素的脉冲诱导蜕皮过程，但蜕皮的方向取决于保幼激素（JH）。
JH的命名是因为在蜕皮激素高峰期，它可以避免昆虫变态到更成熟的生长阶段，维持幼虫特征。
保幼激素是由一对脑后的腺体咽侧体产生的，由大脑分泌的两种神经激素调控。
昆虫变态期间，JH停止分泌，循环JH被酶降解。
JH在成虫中重新出现，调节雌虫生殖成熟。
JH进入细胞核，结合其受体Met，DNA蛋白复合物与其他DNA蛋白复合物形成二聚体（两个简单分子组成的分子）。
二聚体结合短DNA片段，成为保幼激素反应元件，以调节相关基因开关。
JH受体称为Met因为它是在烯虫酯抗性中确定的。
第十八章 昆虫的内分泌与激素生理.
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某些种类的卵巢也有分泌激素的能力
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
一、神经分泌细胞 1 定义：在神经细胞中，有一类体积较大，并有分泌功能
的细胞，称为神经分泌细胞（neurosecretory cell, NSC）。 2 位置：位于脑、咽下神经节和其他胸部神经节中，位 于脑中的叫脑神经分泌细胞。
第四节 信息素
信息素（messages）： 又称外激素（pheromone），是由昆虫特殊腺体 分泌到体外并引起同种其他个体行为反应的化学物质。
来，但是在需要时可以刺激分泌激脂激素，促进脂肪的代 谢，提供能源。
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第三节 激素的作用机制
五、昆虫代谢的激素控制 1、控制昆虫代谢的激素种类： （1）利尿激素和抗利尿激素：控制着昆虫的泌尿活动，
对维持昆虫稳定的内环境有着非常重要的意义。 （2）激脂激素：又称脂肪动员激素，可激活脂肪的氧
（2）在卵滞育的昆虫中，咽下神经节分泌的滞育激素， 也是通过控制卵的物质代谢来阻止卵的发育的。
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第三节 激素的作用机制
五、昆虫代谢的激素控制 3、了解昆虫激素和他们作用的意义： 可以深入了解昆虫的生长、发育和变态等调控机 制对害虫防治和益虫利用有重要意义。
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第十八章 昆虫的内分泌与激素生理
第一节 昆虫的内分泌器官和激素 第二节 激素的作用机制 第三节 激素类似物在害虫防治中的应用
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
昆虫产生激素的内分泌器官包括两类： 一类是神经内分泌细胞，主要特征是分泌细胞存在于神
第十八章 昆虫的内分泌与激素生理.
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第十八章 昆虫的内分泌与激素生理
第一节 昆虫的内分泌器官和激素 第二节 激素的作用机制 第三节 激素类似物在害虫防治中的应用
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
昆虫产生激素的内分泌器官包括两类： 一类是神经内分泌细胞，主要特征是分泌细胞存在于神
经组织之中； 另一类是腺体内分泌器官，这一类内分泌器官完全呈现
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第二节 昆虫激素
二、蜕皮激素（molting hormone, MH）
α－蜕皮激素是一种“激素原”，本身没有活性，必须转 化为β－蜕皮激素才具有活性。蜕皮激素的作用是在保幼激 素的协调下使昆虫脱皮。
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第二节 昆虫激素
三、保幼激素（juvenile hormone, JH） 由咽侧体分泌，它是多种半倍萜类的总称。 保幼激素具有维持幼虫特征、阻止昆虫变态发生的
出腺体构造，但无输出的导管。
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
内分泌器官
神经分泌细胞 心侧体，咽侧体和前胸腺 咽喉下神经节 某些种类的卵巢
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
内分泌器官
神经分泌细胞
心侧体，咽侧体和前胸腺： 内分泌细胞聚集形成的无管腺内分泌腺，
将激素直接运送到有关组织和细胞。
作用于前胸腺 促腺胸腺激素：加速合成和分泌蜕皮激素
脑激素
咽侧体静止激素：抑制保幼激素的合成
作用于咽侧体 咽侧体活化激素：刺激保幼激素的合成
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
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昆虫激素的生理和生态功能
昆虫激素的生理和生态功能昆虫是地球上最为广泛和成功的生物之一。
它们在自然循环中扮演着重要的角色，不仅对食品链的形成和生态平衡维持有着重要的作用，还能提供很多有益的产品，如蚕丝、蜂蜜等。
而昆虫内部的激素调节系统对于它们的生理和生态功能也至关重要。
本文将针对昆虫激素的生理和生态功能这一主题进行探讨。
一、激素调节昆虫生理功能昆虫内部的激素调节系统包括神经激素和内分泌激素。
它们可以调节昆虫的生长、发育、代谢、繁殖和行为等多个方面的生理功能。
例如，在昆虫的生长和发育过程中，脱落酸素（ecdysone）是一个重要的激素。
它可以调节昆虫的体形、内外器官的发育和变态。
此外，脱落酸素还能影响昆虫幼虫向成虫的转化，对于昆虫群体的繁殖和发展也具有重要的作用。
另外，昆虫的代谢功能也受到多种内分泌激素的影响。
例如，甲状腺激素可以影响脂肪代谢、蛋白质合成和糖代谢等，而胰岛素样激素则可以调节昆虫的饥饿感和摄食行为。
这些内分泌激素的调节作用对于昆虫的生长发育和适应环境也至关重要。
二、激素调节昆虫生态功能除了调节昆虫内部的生理功能，激素还可以对昆虫的生态功能产生影响。
昆虫在生态系统中的角色非常重要，它们不仅是食品链中的重要组成部分，还能对生态系统的生物多样性和物质循环起到积极的作用。
1. 调节昆虫群体的繁殖和行为昆虫的群体繁殖和行为往往受到内分泌激素的调节。
例如，蚁后素和酋长素等激素可以影响蚂蚁的行为和社会层级结构。
另外，雌雄激素的作用也会影响昆虫的繁殖行为和群体结构。
这些激素在昆虫的生态功能中扮演着重要的角色。
2. 调节昆虫的生存和适应性昆虫在自然环境中会遇到各种各样的生存压力，如食物短缺、气候变化和捕食者等。
内分泌激素便可以对它们的生存和适应性产生影响。
例如，在食物短缺的情况下，昆虫体内的激素可以影响它们的代谢途径、行为反应和生理状态。
这些调节作用能够使昆虫更好地适应外界环境，提高生存率和繁殖成功率。
3. 对生态平衡和生物多样性的维护昆虫在生态系统中的角色不仅是食品链中的组成部分，还能对生态平衡和生物多样性起到积极的作用。
昆虫内分泌学研究昆虫内分泌系统的调节作用
昆虫内分泌学研究昆虫内分泌系统的调节作用昆虫内分泌系统是昆虫体内的一个重要调节系统，它通过分泌激素来调控生长、发育和代谢等生理过程，对昆虫的正常生存发挥着非常重要的作用。
本文将从昆虫内分泌系统的组成、激素的种类以及调节作用等方面进行阐述。
一、昆虫内分泌系统的组成昆虫内分泌系统主要由一对个体分泌腺体——前脑体和后脑体、一对腺体及其脉络——纵脑体和后脑体、中脑体和胸腺体，以及一对分泌激素的腺体——银纹体和中肠脏壁锥体组成。
这些腺体分布在昆虫体内的不同部位，相互联系形成内分泌系统。
二、昆虫内分泌系统的激素种类昆虫内分泌系统主要分泌的激素包括两类：第一类是促进生长和发育的卵黄激素、蜕皮激素和脱氧胆固醇等，它们一般是由前脑体和后脑体分泌的；第二类是调节昆虫代谢和生殖的神经激素，包括生长激素、精氨酸激素和卵巢激素等，这些激素一般是由银纹体和胸腺体分泌的。
三、昆虫内分泌系统的调节作用昆虫内分泌系统通过激素的分泌和传递，对昆虫的生长、蜕皮、发育和繁殖等方面起到重要的调节作用。
具体来说，它可以促进昆虫的卵胚发育、幼虫蜕皮和成虫羽化过程，控制昆虫的生长和体型发育；它还可以调节昆虫的新陈代谢，影响昆虫的能量储备和消耗；同时，昆虫内分泌系统还参与调节昆虫的生殖活动，影响昆虫的性成熟和繁殖能力。
昆虫内分泌系统的调节作用对昆虫的生存和适应环境起到了重要的作用。
它使昆虫能够在适宜的时期蜕皮、发育，以适应外界的变化；它还能够根据环境的需求，调节昆虫的代谢和能量储备，保证昆虫具有足够的能量来完成各项生活活动；同时，通过对昆虫生殖的调控，保证种群的繁殖能力，维持种群数量的稳定。
综上所述，昆虫内分泌系统是昆虫体内的一个重要调节系统，通过分泌和传递激素来调控昆虫的生长、发育和代谢等生理过程。
昆虫内分泌系统的调节作用对昆虫的生存和适应环境起到了重要的作用。
随着对昆虫内分泌学的深入研究，人们对昆虫的生长、发育和繁殖等方面有了更深入的认识，也为昆虫的防治提供了理论依据和实践指导。
昆虫内分泌调控机制和化学物质生态效应研究
昆虫内分泌调控机制和化学物质生态效应研究在昆虫学中，内分泌调控机制和化学物质生态效应是热门研究领域。
昆虫的内分泌系统是调节它们生命活动的重要机制，而化学物质则可以影响昆虫的行为，生理和生态。
本文将介绍昆虫内分泌调控机制和化学物质在昆虫生态中的效应。
一、昆虫内分泌调控机制昆虫内分泌系统主要包括各种激素和受体，如甲状腺激素、卵巢激素、蝗虫卵胶原蛋白和SLP（酪氨酸磷酸酶）等。
这些激素和受体通过复杂的信号传递机制调节昆虫的生理和生命活动。
内分泌系统对昆虫的神经系统和行为，特别是食欲，交配和生殖行为的调控非常重要。
例如，卵巢激素在甲虫的生殖周期中发挥重要作用。
卵巢激素在卵巢的发育过程中发挥了重要作用，包括卵子形成和卵巢发育。
另一个例子是甲状腺激素在蜡蝉的生命周期中发挥作用。
蜡蝉以树汁为食，低甲状腺激素水平会使它们吞噬更多的树液，提高储存蛋白质的能力，从而更好地准备下一个繁殖期。
此外，噬菌体CPBV和SLP通过在沙蚕中发挥信号功能，调节了它们在土中构建的巢穴。
这一过程是在中枢神经系统和内分泌系统的调节下完成的。
总的来说，昆虫内分泌调控机制是昆虫的重要生命力维持机制。
二、化学物质在昆虫生态中的效应化学物质是昆虫之间通讯的最主要方式。
昆虫可以通过触角和奇异器官等感觉器官掌握信息，并决定下一步行动。
昆虫之间通过信息素交流，调整种群密度，防范天敌，寻找配偶，筑巢，成群攻击和捕食猎物。
例如，触角是蜜蜂在寻找花蜜和花粉时的主要感觉器官。
蜜蜂通常会发现花朵的位置，然后向同伴发出信息素，以吸引更多的蜜蜂前来采蜜。
同样，一些鳞翅目昆虫通过信息素吸引异性，完成繁殖的过程。
化学物质在昆虫防御机制中也发挥了非常重要的作用。
例如，蝴蝶在防御捕食者方面就借助了毒液。
蝴蝶的毒液中含有毒性物质，一旦被捕食者攻击，毒液将留在它们的口中，从而使它们对m蝴蝶印象变差。
除此之外，化学物质在昆虫间的交互关系中也能发挥作用。
例如，昆虫会与植物进行互动，以从植物中获取必要的养分和水分。
22昆虫的内分泌系统
昆虫的内分泌系统endocrine system 包括：内分泌器官和外激素腺体2类。
内分泌器官又包括神经分泌细胞和腺体，神经内分泌细胞存在于神经组织之中；腺体又包括心侧体、咽侧体和前胸腺3种外激素腺体存在昆虫的头部、胸部、足部和翅上等特殊部位内分泌系统的的分泌物称激素，激素包括内激素和外激素，内分泌器官产生内激素，外激素腺体产生外激素昆虫的内分泌器官神经分泌细胞●神经分泌细胞●脑神经分泌细胞位于前脑，由细胞体、轴突和膨大的轴突末梢3部分组成●脑神经分泌细胞产生脑激素，还能分泌其它激素，如羽化激素、利尿激素和抗利尿激素等●脑神经分泌细胞有神经连接心侧体，在一定时期其分泌物通过神经传给心侧体或释入血淋巴后，再被运送到靶细胞内分泌器官神经分泌细胞心侧体●位于脑后方、食道或背血管背面或两侧的1个或1对肉红色或乳白色光亮的小球体，有神经与咽侧体相连●贮存脑神经分泌细胞分泌的激素外，也能分泌激脂激素、促心搏激素、利尿激素、抗利尿激素和高海藻糖激素内分泌器官心侧体和咽侧体咽侧体●是一对卵圆形、外包一层薄膜结缔组织和微气管的内分泌器官，成对地附着在心侧体的下面，食道两侧附近。
经过心侧体的神经一直长入咽侧体内，咽侧体本身由胞膜组织、血管组织、神经索和腺细胞4部分组成●分泌保幼激素的中心内分泌器官心侧体和咽侧体前胸腺●位于昆虫近前胸气门气管上的1对带状透明的细胞群体，有神经与食道下神经节和胸部神经节相连●在脑激素的激发下能分泌蜕皮激素昆虫前胸腺位置内分泌器官前胸腺定义：内激素是内分泌器官分泌的，经血液分阶段运送到靶器官、靶腺体，它们相互作用，协调控制昆虫生长、发育、交配、产卵、滞育、两性异态、多态现象以及一般生理代谢。
在昆虫生长、发育过程中存在多种内激素，主要类型有： ● 脑激素● 保幼激素● 蜕皮激素内激素的主要类型• 脑激素（brain hormone ，BH ） • 保幼激素（juvenile hormone ，JH ） • 蜕皮激素（molting hormone ，MH ）●又称促前胸腺激素或促蜕皮激素，是脑内神经分泌细胞产生的一种肽类激素 ●脑激素的效应是激活前胸腺，产生蜕皮激素幼虫脱皮之前，血液内脑激素的含量增高到一定程度，促使前胸腺分泌蜕皮激素，幼虫开始进行脱皮脑激素 内激素的主要类型❑蜕皮激素是前胸腺在脑激素的激发下分泌的。
第十八章 昆虫的神经系统与和生理
膜内： K+,
不能通透的阴离子
膜外： Na+, Cl-
图 静息电位的产生
在静息状态 膜内K+浓度较高，
膜外Na+浓度较高 仅K+可自由进出，
K+进入膜外的结果 使膜内外产生
电位差
静息电位
膜外正内负的状态（极化状态）
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动作电位的产生
动作电位
0
膜 静息电位 内 外 电 位 差
a
b
-100
阈电位 c
后脑(tritocerebrum) 取食中心
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1.2 腹神经索(ventral nerve cord)
组成 咽下神经节（食道下神经节） 胸神经节 腹神经节
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咽下神经节(suboesoห้องสมุดไป่ตู้hageal ganglion)
组成 上颚神经 下颚神经 下唇神经
功能 ➢口器的神经中心
➢控制滞育
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体神经节： 胸神经节和腹神经节 （有合并现象）
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4.神经节(ganglia)的构造
图 神经节的构造
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神经节的构造
神经围膜（由胶细胞分泌的非细胞组织，
起支持、保护作用）
神经围鞘 （由胶细胞构成，起支持、保
护、滋养作用，包含大量神经元）
神经髓 （轴突、树突、侧支、端丛等位于
中央, 是信息整合中心）
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神经（nerve): 是由神经纤维束和神 经鞘组成，其中神经纤维束传导神经 冲动，神经鞘起保护作用。
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1.1 脑 (brain)
图 蝗虫脑
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脑的功能 感觉和联系的中心 行为协调和抑制的中心
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脑 (brain)
昆虫的内分泌腺和激素
昆虫的内分泌腺和激素摘要昆虫激素（insect hormone）是指由内分泌器官分泌的，通过血液运送到作用部位，调节和控制昆虫的生理、发育和行为活动的，具有高度活性的微量化学物质。
蜕皮素，是昆虫和甲壳类动物所共有的一种物质，能够促进昆虫蜕皮，影响虫卵发育、胚胎形成和滞育。
保幼激素是一种能够使幼虫保持幼龄状态的激素，具有颉抗蜕皮激素的作用。
关键词：内分泌昆虫激素蜕皮素保幼激素1.昆虫的内分泌器官昆虫产生激素的内分泌器官包括两类：一类是神经内分泌细胞，主要特征是分泌细胞存在于神经组织之中；另一类是腺体内分泌器官，这一类内分泌器官完全呈现出腺体构造，但无输出的导管。
具体划分，可将内分泌器官分4类：神经分泌细胞；心侧体、咽侧体和前胸腺——内分泌细胞聚集形图1. 昆虫的内分泌器官成的无管腺内分泌腺，将激素直接运送到有关组织和细胞；咽喉下神经节；另外，某些种类的卵巢也有分泌激素的能力。
下面将对着4类分泌器官具体分析。
1.1神经分泌细胞在神经细胞中，有一类体积较大，并有分泌功能的细胞，称为神经分泌细胞（neurosecretorycell，NSC），存在于脑、咽下神经节和其他胸、腹部神经节中，但主要为脑神经分泌细胞。
脑神经分泌细胞一般位于前脑两叶近中沟的脑间部内及脑间部的背面，可分为中央群神经分泌细胞（中枢神经分泌细胞）和侧群神经分泌细胞（侧神经分泌细胞）。
脑神经分泌细胞由3部分组成，它们分别是细胞体、轴突、膨大的轴突末梢。
其中细胞体是神经分泌颗粒合成地点，神经分泌颗图2.脑神经分泌细胞的功能粒包含促前胸腺激素和黑化激素；轴突的主要功能是转运神经分泌颗粒，传递脉冲；膨大的轴突末梢能够贮存和释放神经分泌颗粒。
神经分泌细胞含有丰富的粗面内质网、高尔基体和大量神经分泌囊泡，在细胞体合成激素，以囊泡的形式运输，并在一定时期输入血淋巴。
神经分泌细胞也能产生动作电位，但冲动发生时间长，约2-20msec，与一般神经元相比，长2-20倍，而且冲动的振幅小，传播的速率低。
昆虫的内部结构和生理
• 寄生昆虫
– 体壁呼吸
•昆虫的内部结构和生理
•第56页
呼吸管呼吸
•昆虫的内部结构和生理
•第57页
气泡呼吸机制
•昆虫的内部结构和生理
•第58页
• • •
气膜（气盾）呼吸机制
长水锅 角龟盖 泥虫虫 甲
•昆虫的内部结构和生理
•第59页
气管系统
• 气管组织结构 • 气管分布和排列 • 微气管和气囊 • 气门及其开闭结构
– 有足够能量供给
•昆虫的内部结构和生理
气管 肌肉
•第44页
马氏管数量
• 弹尾虫、蚜虫等无马氏管 • 双尾目、原尾目和捻翅目仅有乳状突 • 绝大多数昆虫有马氏管
–蚧类只有2根，沙漠蝗达250根 –全变态类昆虫少于不全变态昆虫 –胚后发育过程中仍有改变，如鞘翅目幼虫 –单位体重排泄效能是一致
•昆虫的内部结构和生理
•昆虫的内部结构和生理
•第42页
马氏管结构（1）
• 管壁由单层大型管壁细胞组 成
– 基膜：高度内褶，外为底膜 – 顶膜：长有微绒毛，无内膜
•昆虫的内部结构和生理
•第43页
马氏管结构（2）
• 外围常有肌肉层， 并附着有气管
– 使马氏管位置相对固 定
– 使马氏管频频摆动， 与血淋巴充分接触， 提升排泄效率
•第6页
体壁功效
--兼有骨骼和皮肤双重作用
• 皮肤作用
– 保护性屏障：控制水分蒸发，防治外物侵入 – 感受外界刺激
• 骨骼作用
– 保持体形 – 着生肌肉
•昆虫的内部结构和生理
•第7页
体壁分层结构
• 表皮层
– 上表皮 – 外表皮 – 内表皮
昆虫生理学
体壁的外长物
一、体壁的外长物 1、非细胞外长物：粒突、刻点、脊纹和微毛等。 2、细胞性外长物：刚毛和鳞片。 刺和距。 二、皮细胞腺 • 开口于体壁的腺体：毒腺、臭腺、丝腺、唾腺、 性信息素腺等。 • 脱离了体壁的腺体：咽侧体、前胸腺等。
昆虫体壁的外长物
昆虫体壁的颜色
体色的类型：
色素色（化学色）:虫体一定部位具有某些化合物质，这些 物质吸收某种波长而反射其它光波形成各种颜色。 可分为表皮色、真皮色、皮下色和表皮上色。 结构色（物理色）：由于昆虫体壁上的蜡层、刻点、沟缝 或鳞片等细微结构，使光波发生散射、衍射或干射而产生 的颜色。 如甲虫体壁上的刻纹和蝶蛾类鳞片上的脊纹。 混合色（结合色）: 由色素色和结构色混合而成。 如紫闪蛱蝶：黄褐色的色素色＋紫色闪光的结构色。
消化道的基本构造和功能：唾腺
• 唾腺：上颚腺，上唇腺，下唇腺。 • 唾腺的功能：分泌唾液。 • 唾液的功能： 1、含有消化酶，对食物进行初步消化。 2、润滑口器，溶解食物。 3、含有有利于本身取食的多种重要化合物。 如：蚊类和舌蝇的抗凝血剂，蚜虫的果胶酶， 同翅目昆虫的氨基酸，胡蜂的粘胶质物质、蜂后 质、蜂王浆等。
气 管 的 结 构 和 气 囊
蜜蜂的气囊
昆 虫 的 呼 吸 方 式
• 气门气管呼吸： 气门控制机制：中枢神经指令，闭肌的自发兴奋脉冲和 体液调节因子。高浓度CO2 ，闭肌松弛，气门开放；K ＋浓度升高，神经与肌肉兴奋性增强，气门关闭。 气管通风机制：按照浓度梯度和气流压力梯度进行气体 扩散。如蝗虫：前4对气门吸气，后6对气门呼气，形成 定向气流；竹节虫：胸部气门排气，腹部气门吸气。 微气管的气体交换机制：组织活动，新陈代谢产物增多， 微气管周围血液的渗透压增加，管内液体向外渗透，管 内气体（氧气）随之向组织内扩散，同时CO2向管内扩 散。
激素调节在昆虫生殖中的作用
激素调节在昆虫生殖中的作用昆虫是一类生物数量极为庞大的生物，它们在地球上的分布非常广泛，在生态系统中的地位极为重要。
而昆虫的繁殖是保持种群遗传多样性、适应环境变化的关键环节。
昆虫繁殖的调节和控制机理十分复杂，激素在其中起着至关重要的作用。
1. 激素的概念与分类激素是一种由生物体内部产生并可以调节生物机能的化学物质。
在昆虫中，激素主要由内分泌系统产生，并以血液为载体，作用于各个器官和组织。
激素种类繁多，包括生长激素、甲状腺激素、性激素、肾上腺素、胰岛素等。
2. 昆虫性腺的发育和成熟昆虫性腺是繁殖器官的主要组成部分，它的发育和成熟是昆虫繁殖能力的关键因素。
在昆虫的生命历程中，由于体内激素水平的时时变化，在性腺的发育和成熟中也存在着复杂的调节机制。
首先，在昆虫蜕皮特殊阶段（例如在沉睡状态时）性腺发育受到一种叫做蜕皮激素影响，使得发育过程逐渐推进。
其次，当性腺进入到性成熟期，雄性激素和雌性激素的合作为性腺提供了所需的养分和能量，并使其迅速发育成熟。
我们可以发现，在昆虫性腺的发育和成熟过程中，激素的种类和分泌量的变化非常重要。
这种变化会影响着昆虫的繁殖健康和数量，从而对生态系统产生相应的影响。
3. 昆虫的交配行为昆虫的交配行为除了繁殖的意义以外，还具有社会和生存环境等多方面的因素。
昆虫的交配行为和很多生理和行为机制有关，激素调控是其中非常重要的部分。
当昆虫遇到合适的繁殖对象时，其体内的神经激素和荷尔蒙（如JH、PTTH和脑垂体促性腺激素等）会在一定程度上调节昆虫的交配行为。
例如，JH可以促进雄性虫成熟，从而提高交配成功率；而PTTH则可以促进卵巢发育，为交配后的产生后代做好充分的准备工作。
到目前为止，昆虫交配行为的分子机制还没有被充分研究，激素调控作为重要的调控机制之一，值得被进一步的研究深入了解。
4. 其他相关方面除上述两个方面之外，激素对于昆虫的生长发育、代谢、抗逆能力以及行为等方面也具有重要影响。
比如，PTTH激素可以促进昆虫的食欲和摄食行为；而脱落酸(ecdysone)可以调节昆虫的蜕皮和呼吸等生理过程。
昆虫的内分泌系统与激素资料
脑激素
调控
前胸腺
咽侧体
蜕皮激素Байду номын сангаас
保幼激素
蜕皮激素（molting hormone ，MH ）
?由前胸腺分泌， 主要作用是激发蜕皮过程。 ?激发体壁细胞中各种酶系的活性作用，与表皮的糅化、
黑化有关。刺激蛋白质基质（如细胞色素）等的合成 作用。 ?可引起幼虫、蛹的滞育。 ?MH 有增高细胞呼吸代谢的作用。
当环境因子比较适宜时，激活脑神经分泌细胞，分泌出脑激素，脑激 素经过心侧体神经纤维或体液，输入咽侧体和前胸腺，促使咽侧体和前胸 腺活动，分泌出相应的保幼激素和蜕皮激素。
(2) 激素的分泌、结合和运动过程
当昆虫体内的内分泌器官接受脑神经分泌物质的刺 激作用后，内分泌细胞开始产生特有的激素，如蜕皮激 素和保幼激素。这些激素与蛋白质载体结合，靠体液运 送到靶细胞。
如：脑激素（brain hormone ，BH）、蜕皮激素 （molting hormone ，MH ）和保幼激素（juvenile hormone ， JH ）
1．脑激素（brain hormone，BH）
? 昆虫脑神经分泌细胞的分泌物，属蛋白质多肽类物质。 ? 脑激素按功能可被称为“促激素” ，激活前胸腺和咽侧体等分泌器官，使
使之蜕皮不形成新表皮，或抑制几丁质合成酶 的作用。目前用的昆虫生长调节剂即干扰昆虫体内 激素平衡，破坏害虫正常的生长、发育。例：抑太 保、灭幼脲、扑虱灵等。
保幼激素类似物
人工合成 JH 类似物，对农、林、仓库害虫、卫 生昆虫的防治展示了广泛的应用前景及益虫的利用 上。
例家蚕， 5龄时食量大，用人工合成的 JH ，产 生巨型幼虫，茧大，提高茧产量达 20% 。
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
一、神经分泌细胞 脑神经分泌细胞： 着生位臵：原脑的前端，前脑两侧，内含神经分泌颗粒，
即脑激素，又称活化激素，促激素。
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
一、神经分泌细胞 一个神经分泌细胞从结构和功能-8-4
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第三节 激素的作用机制
五、昆虫代谢的激素控制 1、控制昆虫代谢的激素种类： 包括利尿激素和抗利尿激素、激脂激素
一般情况下昆虫利用糖类为代谢能源，脂肪常被贮存
起来，但是在需要时可以刺激分泌激脂激素，促进脂肪的 代谢，提供能源。
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第三节 激素的作用机制
五、昆虫代谢的激素控制 1、控制昆虫代谢的激素种类： （1）利尿激素和抗利尿激素：控制着昆虫的泌尿活
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第三节 激素的作用机制（自学）
一、激素的定义 激素的定义：由特定的神经内分泌细胞和咽侧体、心侧体等内 分泌器官产生，可进行细胞间信息传递的物质。
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激素的定义
昆虫激素（insect hormone）是指由内分泌器官分
泌的，通过血液运送到作用部位，调节和控制昆虫的 生理、发育和行为活动的，具有高度活性的微量化学 物质。
三、咽侧体（corpus allatum, CA） 3 组成：胞膜细胞、气管组织、神经索和腺细胞 4 功能：合成和分泌保幼激素（JH）
5 咽侧体的发现为阐明昆虫变态机制做出了重要贡献。
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功能：
咽侧体是分泌保幼激素的中心，当咽侧体受到
促前胸腺激素的刺激，即分泌保幼激素（JH）。
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分为α－蜕皮激素和β－蜕皮激素。
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第二节 昆虫激素
二、蜕皮激素（molting hormone, MH）
α－蜕皮激素是一种“激素原”，本身没有活性，必 须转化为β－蜕皮激素才具有活性。蜕皮激素的作用是在
保幼激素的协调下使昆虫脱皮。
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第二节 昆虫激素
三、保幼激素（juvenile hormone, JH） 由咽侧体分泌，它是多种半倍萜类的总称。 保幼激素具有维持幼虫特征、阻止昆虫变态发生 的作用。
3 形状：光亮乳白色的小球体，成对或融合成一个
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
二、心侧体 4 功能： 贮存和释放促前胸腺激素，大都被直接排入血淋 巴，也有部分通过轴突进入咽侧体内，通过咽侧体分 泌激素。 5 分泌的其它激素种类： 利尿激素、抗利尿激素、心跳加快因子、激脂激 素、高血糖激素等。
动，对维持昆虫稳定的内环境有着非常重要的意义。
（2）激脂激素：又称脂肪动员激素，可激活脂肪的 氧化代谢、抑制脂肪体中蛋白质和脂肪酸和合成，提高骨 骼肌的兴奋性，刺激保幼激素控制蛋白的合成等。
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第三节 激素的作用机制
五、昆虫代谢的激素控制 2、激素在不同的条件下可以发挥不同的作用 （1）在迁飞昆虫的生殖滞育中，一些激素不仅可以
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第三节 激素的作用机制
四、昆虫生殖的激素调控
4、雄虫附腺的正常发育的激素调控
需要保幼激素的调节。
5、生殖滞育形成的原因
成虫期缺少必要的激素，导致性腺发育和卵黄沉积停滞。
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第三节 激素的作用机制
四、昆虫生殖的激素调控
6、保幼激素对蜕皮激素的颉抗作用 保幼激素对蜕皮激素具有颉抗作用，切除咽侧体 后就能出去颉抗作用，注射保幼激素后，精子的发生 会受到抑制。
咽喉下神经节
某些种类的卵巢也有分泌激素的能力
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
一、神经分泌细胞 1 定义：在神经细胞中，有一类体积较大，并有分泌功能 的细胞，称为神经分泌细胞（neurosecretory
cell, NSC）。
2 位臵：位于脑、咽下神经节和其他胸部神经节中，位 于脑中的叫脑神经分泌细胞。
第十八章 昆虫的内分泌与激素生理
第一节 昆虫的内分泌器官和激素 第二节 激素的作用机制 第三节 激素类似物在害虫防治中的应用
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
昆虫产生激素的内分泌器官包括两类： 一类是神经内分泌细胞，主要特征是分泌细胞存在于 神经组织之中； 另一类是腺体内分泌器官，这一类内分泌器官完全呈
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第三节 激素的作用机制
三、昆虫变态发育的激素调控 保幼激素水平通过控制不同组织细胞的 发育程序来决定每次蜕皮时发生的形态变化， 决定昆虫蜕皮后的形态模式。
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第三节 激素的作用机制
三、昆虫变态发育的激素调控 1、虫体不同部位或不同组织细胞对保幼激素敏感性不同
2、不同组织器官对激素敏感性有明确时间界限
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
咽喉下神经节（suboesophageal gland） 分泌卵滞育激素以调节家蚕卵的滞育。
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第二节 昆虫激素
一、促前胸腺激素 促 前 胸 腺 激 素 （ prothoracotropic hormone,
2 形状：一对透明的带状的细胞群，有分支
3 位臵： 蝗 虫：位于头内组织致密， 其他昆虫：前胸气门附近，变为1对疏松的细胞串
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
四 前胸腺
4 特点：在幼虫期非常发达，而成虫期即行退化， 在无翅亚纲中可以保持到后期。 5 功能：分泌蜕皮激素。
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二、昆虫生殖的激素调控
1、调节与控制昆虫生殖的主要激素
2、卵黄的形成和发育主要激素
3、精子成熟的激素调控
4、雄虫附腺的正常发育的激素调控 5、生殖滞育形成的原因 6、保幼激素对蜕皮激素的颉抗作用
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第三节 激素的作用机制
四、昆虫生殖的激素调控
1、调节与控制昆虫生殖的主要激素：保幼激
脑激素 咽侧体静止激素：抑制保幼激素的合成
作用于咽侧体 咽侧体活化激素：刺激保幼激素的合成
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
二、心侧体（corpus cardiacum, CC） 1 位臵：脑后方，食道和血管的两侧
2 来源：内胚层向内分化形成的
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
三、咽侧体（corpus allatum, CA） 1 位臵：位于心侧体的侧下方，食道两侧附近 2 来源：胚胎发育时的外胚层
3 形状：半翅目：左右两个常合并成一个中央腺
双翅目：咽侧体、心侧体和前胸腺合并成
一个环腺
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
现出腺体构造，但无输出的导管。
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
神经分泌细胞
心侧体，咽侧体和前胸腺 内分泌器官 咽喉下神经节 某些种类的卵巢
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
神经分泌细胞
心侧体，咽侧体和前胸腺：
内分泌器官
内分泌细胞聚集形成的无管腺内分泌腺， 将激素直接运送到有关组织和细胞。
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第三节 激素的作用机制
靶细胞和靶器官：激素通过与细胞膜表面或细胞
内的特定受体蛋白结合而发挥作用，具有这种受
体、能对激素做出特定应答反应的细胞和气管成 为靶细胞和靶器官
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第三节 激素的作用机制
二、昆虫激素的作用机制 激素 结合 膜受体 激活 腺苷酸环化酶 合成cAMP 以cAMP作为第二信使调节代谢
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保幼激素的功能、特点及种类 功能:
幼体期，主要抑制成虫器官芽的生长和分化，保持幼 虫特征； 成虫期，保幼激素成了促性腺激素，促使成虫性器官 的成熟； 有刺激前胸腺的作用，即在幼期JH的作用下，前胸腺 不退化； 其他各种特殊作用。如促丝腺发育，蚜虫多型。
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特点：
素和蜕皮激素，通过调节卵黄沉积、精子形成和附
腺的功能来实现。
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第三节 激素的作用机制
四、昆虫生殖的激素调控
2、卵黄的形成和发育主要激素：
卵黄的形成和发育主要是在保幼激素和蜕皮激素的共同作 用下完成，但是在不同昆虫中，激素调节模式不完全相同。 包括以下两种调节方式： （1）脑－前胸腺系统调节 （2）脑－咽侧体系统调节
控制生殖腺的发育和卵黄的沉积，同时还能阻止飞行肌的
降解。 （2）在卵滞育的昆虫中，咽下神经节分泌的滞育激 素，也是通过控制卵的物质代谢来阻止卵的发育的。
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第三节 激素的作用机制
五、昆虫代谢的激素控制 3、了解昆虫激素和他们作用的意义： 可以深入了解昆虫的生长、发育和变态等调控机
制对害虫防治和益虫利用有重要意义。
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第三节 激素的作用机制
四、昆虫生殖的激素调控 2、卵黄的形成和发育主要激素： （1）脑－前胸腺系统调节：成虫期不取食，羽化后
立即交配产卵的昆虫。卵在蛹期几乎都已成熟，成虫期
缺乏保幼激素，卵的进一步成熟与产生完全由蜕皮激素 控制。