昆虫的内部器官与功能

动的过程；附
肢、翅、触角 等基部的辅搏 动器则促使血 液在各器官中 流动。
3. 血液 昆虫的血液包括血浆blood plasma和血细胞blood cell，具有将营养液运送到血腔和血窦各部位，移除 代谢废物，产生免疫，调节体内水分的功能。 血细胞还有吞噬死细胞、组织碎片及某些细菌的
作用，也可形成包囊包裹寄生物。
担任这一功能的器官总称为排泄系统，包括体壁及
其特化结构、气管系统、马氏管、脂肪体等，其中相当 于高等动物肾的器官为马氏管。
1. 马氏管malpighian tubules 马氏管是着生与消化 道中、后肠交界外的管状
结构。直接浸浴在血液中，
吸收尿酸等含氮代谢废物， 将其送入后肠、经肛门排 出体外。
2. 其他排泄器官的排泄物
微气管
3. 呼吸作用 物理呼吸（气体交换）
O2和CO2在昆虫气管系统中的传送，靠昆虫的呼吸运动和
气体扩散作用完成。呼吸运动由呼吸神经所控制。昆虫体 内的气体和外界环境气体的呼吸换气过程为物理呼吸。
体形小行动缓慢的昆虫依靠气体在体壁、气管系统
中的扩散完成呼吸换气过程。 气门气管呼吸靠气门的调节完成换气过程；活动性
2. 气门气管系统的结构 气管trachea系统是外胚层内陷所形成的构造。 气门spiracle 、支气管、及分布于组织细胞间的微气 管tracheole均有一定的排列方式。 飞行性强的昆虫支气管上有膨胀的膜 质气囊air sac、增加贮气量和通风换气。
气门结构 气 管 的 分 布
气管的排列
气 管 的 组 织
昆虫。
全气门式：胸部2对（鳞翅目1对），腹部8对。大多数陆生
两端气门式：只有胸部1对、腹部末端1对。蝇类幼虫。 前端气门式：只有胸部1对气门。蚊子蛹，位于呼吸管的顶 端。 后气门式：只有腹部1对。蚊子幼虫。
无气门式：很多水生昆虫及内寄生蜂类。
2）体壁呼吸
无气管系统或其结构不完整的低等昆虫，如原尾
目、弹尾目、部分内寄生昆虫、部分水生昆虫，气管
分枝分布于体壁之下，依靠体壁的通透性直接进行O2、 CO2 的交换。此类昆虫体躯多小或微小，活动性较差。
陆栖昆虫 体壁的膜质部
位，也可进行
体壁呼吸。
3）气管鳃呼吸
部分水生昆虫具有呈膜质片状、或丝状的形同鱼类鳃 的气管鳃tracheal，其中密布网状的气管分枝，以吸收水 中的O2排除气管内的CO2。气管鳃呼吸实质上也是体壁呼吸， 该类在薄而柔软的体壁部位也进行体壁呼吸。
半翅目、同翅目昆虫的滤室，以蜜露的方式滤除消化道中的多余物。
二 、呼吸与循环系统
（一）呼吸系统
昆虫的呼吸系统respiratory system由气门和气 管系统所组成，担负输送氧气到需氧组织、从虫体内 排除CO2的功能，而血液无运输氧气的作用。 虫体的结构、生活习性、环境、虫态、演化程度 与其呼吸方式的变异有关，但其呼吸作用即物理呼吸 （气体交换）和呼吸代谢的基本方式是一致的。
1. 前肠Foregut
包括口前腔、咽喉、食道、嗉囔、前胃、贲门瓣几部分。
蝗虫的胃盲囊
2．中肠Midghut 中肠是昆虫的胃，分泌消化酶，是消化食物和吸收营 养的场所。 部分昆虫中肠的肠壁向外突出形成胃盲囊，其位置和 数目常不等，用以增加中肠的分泌和吸收面积。
3．后肠Hindgut
包括幽门瓣、小肠(回肠)、大肠（结肠），直肠和
1. 呼吸方式 水生、陆生、寄生性昆虫的呼吸方式虽然是以气门 气管为基础的，但均有不同程度的特化，可区分为体壁 呼吸、气管鳃呼吸、气泡和气膜（盾）呼吸、气门气管 呼吸等。
1）气门气管呼吸
昆虫中最常见的呼 吸方式，包括位于体壁
上的开口即气门、和气
门以内不断分枝、由粗 到细的网状气管系统

因气门数目及位置的变化分为：
3．辅助搏动器accessory palsatory organ 循环系统还包括分布在中胸小盾片下、触角、翅、
足胫节的具有搏动性能的器官。
2. 血液循环 昆虫的血液循环是血腔内的血浆在背血管有规律搏动
的推动下、背膈和腹膈有节奏的波动下，促使血液在背血
窦内向前流动、在腹血窦内向后流动、在围脏窦内向后及 向背血窦中流
体壁、气管、消化系统等器官的排泄作用 体壁通过扩散的方式排出体外的物质包括CO2，多余的H2O，脱皮前未 被吸收的外表皮及几丁质、蜡质、部分氮素化合物及无机盐、钙盐等； 皮细胞腺向外分泌胶质、丝、蜡、等实质上也是一种排泄。 以呼吸方式排出体外的代谢废物为CO2，多余的H2O。
消化道壁排除的：钙盐尿酸盐、等。

体壁是身体的最外层，是由外胚层发育而来。 由单一的细胞层及其分泌物所组成。
一、体壁的功能（有9个方面）
1、表皮硬化成起外骨骼的作用，维持体形，昆虫的千变万 化全是由体壁决定的。
2. 体壁的部分内陷形成内骨骼，用以附着运动的肌肉。 3. 是一保护器官，免受外来微生物和其他物质的侵入，并 且保持体内的水份不外散和外部的水份不进入。 4、作为营养成分的贮备库，体壁还与物质的代谢相联系， 在虫体饥饿和脱皮过程中，体壁内贮存的营养物质可被消 化和利用。 5. 昆虫的抗张力、抗压力是由于体壁的作用，否则就象软 体动物一样。
强的昆虫靠腹部肌肉、气囊的规律性运动，及气门的定向
开闭，在气管纵干中形成向前或向后的定向气流，形成呼 吸换气运动完成气体交换。
O2和CO2在微气管中的扩散：
当组织处于不活动状态
时，微气管末梢充满液体， 组织及组织液中基本无CO2。 当组织进入呼吸代谢状 态时，使微气管端部组织液 的滲透压增高，靠滲透吸空 作用将微气管端部的组织液 及微气管中的气体和O2吸入
三、体壁的衍生物
非细胞表皮突 由体壁向外突出或向内凹入所形成的
各种突起、点刻等外长物。
单细胞附器
皮细胞层在特定的部位由1个细胞特化为的
各种毛、鳞片、腺体等。
多细胞附器
为皮细胞层在某些
刺
特定的部位由多个细胞特化为各种脊、
刺Spines、矩Spurs、腺体等。
距
毒毛
开口于体腔外的腺体能分泌：
唾液---唾腺 丝----丝腺（家蚕等） 蜡----蜡腺（白蜡蚧、紫胶蚧、盾蚧等）
肛门等部分。
后肠前端外着生马氏管，内面常特化成幽门区域。 后肠的主要功能是排除食物残渣，从食物残渣中吸
收水分和无机盐类，以维持体内水分的平衡。
4．消化道的变化 种类、习性、食性及食物来源不同，消化道的结构也 有差异，但其基本构造是一致的。 吸食液体的昆虫，中肠为三部分，末段弯向前方与前 段相贴接，包藏于由结缔组织形成特殊的滤室filtration chamber 中，食物中的多余水分、糖分和无用物质直接从 滤室送到后肠，排出体外(即蜜露) 。
血液还有愈伤，传递压力，助孵化、脱皮、羽化、 展翅等作用。
但昆虫的血液没有血红素，缺乏输送氧气的能力，
体腔又叫做血腔 （ haemocoele）。昆虫 所有内部器官都位于血腔 内，直接浸浴在血液中。
血腔被两个膜状组织即背、腹膈划分为背血窦、围 脏窦、腹血窦。 各器官消化、呼吸、循环、排泄、生殖、神经等， 在其所在部位均被浸泡于血腔中。
一、昆虫的消化与排泄系统
（一）消化道
消化道是一根自口到肛贯通体腔中央的管道，按其功能和 结构的不同可区分为前肠、中肠和后肠。
（二）唾腺 唾腺salivary glands是成对的腺体。
大部分昆虫体内存在的腺体是多位于胸部的1对下唇腺，
其合并管的开口在舌基部的唾窦中。 唾液能湿润食物、清洁口器；所含的消化酶帮助食物
消化；部分昆虫的唾腺则特化成了丝腺。
（三）排泄系统
“排泄”与经消化道末端的肛门排出食物残渣有本质 差别。 排泄器官 excretory organ 的功能是移除二氧化碳和 氮素代谢废物，调节体液中水分和无机盐类的平衡，保 持血液具有相对稳定的渗透压和化学组成，使各器官能 进行正常的生理活动。
如蜉蝣目、襀翅目、毛翅目的幼虫，蜻蜓 目稚虫的气管鳃位于直肠内、称直肠鳃。
4）物理鳃呼吸
具有完整气门气管系统的水栖昆虫，借助体表特定部
位的特殊结构携带空气，当所携带的O2消耗和散失尽时， 浮出水面重新携带空气，该结构称物理鳃。
① 气泡呼吸：虫体潜入水中时， 腹面或鞘翅下的疏水毛层间、或腹部 末端携带空气层或气泡。 ② 气盾呼吸：虫 体潜入水中时，在体面 密集的疏水微毛间携带 O2气膜。
理能使其退色或变色。如黑色素、类胡萝卜素、花青素
等，色素沉积的时间、数量等不同色彩也不同。 ② 结构色 Structural colors 是光线照射在虫体表
面细微结构上产生折射、反射、干涉而形成的体色，进
行高压处理或改变光源方向可使其变色。如虫体上的金 Hale Waihona Puke Baidu闪光、虹彩。
③混合色Combination colours：我们所见到昆 虫的体色常是由色素色、结构色混合形成的。 确定昆虫体色最简单的办法就是采用化学处理、 或高压高温处理，然后再进行判别。
第二节 昆虫的内部器官与位置
昆虫与其它节肢动物一样，其体躯的外面被有一层含有几丁质的 躯壳，称为体壁(integument)。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。
昆虫的体腔是一个纵 贯的通腔，由于昆虫的背 血管是开放式的，血液在 循环过程中要流经体腔，
再回到心脏，所以昆虫的
始于第1腹节、与第1
心室相通，仅是血液 的通路，无搏动作用。
2）心脏heart 背血管后段具搏动功能，由一连串球状心室组成，
心室两侧有翼肌。第1心室多始于第 2腹节，心室数目
111个、每腹节1个，每一心室的前端与相邻心室的后 端有孔相通。心室的两侧各有心门，心门有开关结构，
能防止心室的血液回流至背血窦。
毒液—毒腺（毒蛾、蜜蜂等）
臭液—臭腺（蝽、斑蝥等） 性外激素—性腺（雌性昆虫）
信息素（化学通讯）--蚂蚁等。（示踪、警告）
开口于体腔外的腺体能分泌：
蜕皮激素和保幼激素等（控制蜕皮、变态与发育）
四、体 色
昆虫的体壁是体色的载体。
①色素色Pigmentary colours：色素化合物沉积于
体壁表皮、真皮或底膜，吸收一定波长、反射、透射光 线使虫体显示出的色彩；虫体死亡或进行化学、物理处
细胞、修复伤口、产生免疫，但无输送O2功能。 特点：昆虫的血液充满整个体腔，流动于器官间，
只在流经背血管时才被限制在血管里，这种包括背血管、
体腔和辅搏动器的循环称开管式循环。
血液经心脏——→动脉——→血腔——→心孔——→心脏 心脏能自主搏动，血流有一定方向
1.背血管 dorsal vessel 背血管是昆虫循环系统中唯一的导流管，纵贯于背血 窦中央、前端开口而后端封闭的管状物，分动脉和心脏两 部分。 1）动脉Aorta 是背血管前段的细长管道，最前端延伸入头腔中、开 口于脑和食道之间的 血窦内，其后端常开
组织内。
当新陈代谢的产物被氧化消失后组织的液滲透压恢 复原状又使微气管端部充满组织液。 CO2则靠扩散作用进入微气管及气管。
（二）循环系统
circulatory system
功能：在代谢过程中将营养物质及无机盐和水分运 送到各组织、激素传送到作用部位、代谢物携带到其他
组织或排泄器官以进行中间代谢或排出体外，移除残死
第二章 昆虫的内部器官与功能
Internal organs and their function

昆虫的内部器官与昆虫的生理有密切关系， 通过对昆虫内部器官及生理功能的学习，使
同学们掌握各组织、内脏器官和生理系统的
解剖学、组织学和正常生理功能等，以上研
究揭示昆虫的生命现象和机能规律。
第一节 昆虫的体壁
在以上各种作用中，1—6项是表皮层的作用；7—8是皮细 胞层的作用。其中骨架和保护作用是最主要的作用。
二、体壁的结构
1．外内：表皮层真皮（皮细胞）层底膜。 2．表皮层由 皮细胞层的分泌
物所组成。
皮细胞层是 单层活细胞。 底膜是紧贴 于皮细胞层的一 层薄膜。
3．体壁的各种特性和功能，主要与表皮层有关。 表皮层又可分为三层，即内表皮、外表皮和上表皮。
6. 昆虫的体色、保护色是通过体壁来形成的。
7. 体壁还特化成各种感觉器官和腺体，用以接受环境刺激 和分泌各种化合物而调节昆虫的行为。如鳞翅目雌虫的香 鳞。 8. 体壁内陷还可形成虫体的一部分器官，如气管系统、消 化道的前肠和后肠、生殖系统的某些部分等。 9、内寄生昆虫是通过表皮，而不是呼吸系统，如气门进 行呼吸作用。