第十八章 昆虫的内分泌与激素生理

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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
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
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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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：

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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。
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
PTTH ），又称促蜕皮激素 （ecdysiotropin ），是第1
个被发现的昆虫激素，旧称脑激素（brain hormone）。
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第二节 昆虫激素
二、蜕皮激素（molting hormone, MH）
蜕皮激素又称蜕皮甾（ZAI）醇（ecdysteroid）或蜕 皮酮（ecdysone），是一种由27个碳原子组成的类甾醇，
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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
细胞体：神经分泌颗粒合成地点，神经分泌颗粒包 含促前胸腺激素和黑化激素；
轴 突：转运神经分泌颗粒，传递脉冲；
膨大的轴突末梢：贮存和释放神经分泌颗粒。
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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
抑前胸腺激素：
作用于前胸腺 促腺胸腺激素：加速合成和分泌蜕皮激素
分泌有周期性。一般蜕皮前分泌少，蜕皮后分泌多。


JH分泌过量，产生超龄幼体（畸形）。
JH一般无专一性。
种类：
多种。16-18C半倍萜类化合物的总称。
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第一节 昆虫的内分泌器官和激素
四、前胸腺（prothoracic gland） 又叫脱皮腺或胸腺。 1 来源：胚胎发育外胚层演化而来
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
性成熟一般都需要保幼激素，在蛹期产生卵母细胞，直至成
虫羽化后，脑神经分泌细胞分泌神经肽再次激活咽侧体，分 泌保幼激素，使卵母细胞继续发育，进行卵黄沉积。
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第三节 激素的作用机制
四、昆虫生殖的激素调控
3、精子成熟的激素调控 精子的成熟是在蜕皮激素的作用下实现的，蜕 皮激素能刺激精原细胞的分裂，加速细胞分裂的周 期。
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。
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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。
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昆虫的外激素
外 激 素 （ pheromone ） 又 称 信 息 激 素 （message），是由一种昆虫个体的分泌腺体所分 泌到体外，能影响同种（也可能是异种）其他个体
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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
3、不同部位的皮细胞或器官能先后有序的得到分化或发育
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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
幼虫和蛹的滞育：在幼虫和蛹期内，脑神经分泌细胞失 去活性，停止释放促前胸腺激素，导致昆虫体内蜕皮激素滴度 急剧下降，使幼虫和蛹不能蜕皮，出现幼虫和蛹的滞育。
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第三节 激素的作用机制
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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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
Fra Baidu bibliotek
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。
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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
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上可以分为
三个主要部分：细胞体、轴突和膨大的轴突末梢。
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。
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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
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。
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。
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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： （2）脑－咽侧体系统调节：成虫期仍取食的昆虫，其
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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,
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。
三、昆虫变态发育的激素调控
1、调节昆虫生长发育进程的激素
脑激素 蜕皮激素 保幼激素
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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 昆虫变态的参与激素有促前胸腺激素、蜕皮激素和 保幼激素，保幼激素。促前胸腺激素在保幼激素与蜕皮 激素的调节过程中起主导作用，蜕皮激素启动与调整脱 皮过程，保幼激素规定每次脱皮后昆虫的发育方向。
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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。
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
激活
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（1）细胞膜受体
抑制
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第三节 激素的作用机制
昆虫激素的作用机制： 激素 结合 细胞质中游离的蛋白质 进入 细胞核 控制 调节基因或结构基因 控制 蛋白质和酶类的合成 决定 昆虫生长发育方向和形态特征
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（2）与细胞质中游离的蛋
白质受体结合
第三节 激素的作用机制