第十四章昆虫的呼吸系统
第十四章昆虫的呼吸系统课件
氧气通过气孔进入昆虫体内，与血液中的红细胞结合，将氧气输送到身 体的各个部分。同时，二氧化碳从身体各部分通过血液输送到气孔，再 排出体外。
温度调节
昆虫的呼吸系统还具有调节体温的功能 。
通过呼吸过程中氧气和二氧化碳的交换 ，昆虫能够有效地散发热量，保持体温
02
昆虫呼吸系统的结构
气孔的结构
气孔由孔下细胞组成 ，呈半月形，中央有 开口。
气孔周围有角质层覆 盖，保护气孔不受外 界环境影响。
孔下细胞之间有缝隙 连接，便于气体交换 。
气孔的分布
气孔主要分布在昆虫的胸部和 腹部，数量因昆虫种类而异。
气孔在表皮上呈不规则排列， 有助于提高气体交换效率。
气孔的数量和分布与昆虫的呼 吸需求和生存环境密切相关。
第十四章昆虫的呼吸系统课件
目录
• 引言 • 昆虫呼吸系统的结构 • 昆虫呼吸系统的功能 • 昆虫呼吸系统的进化与适应 • 昆虫呼吸系统的疾病与防治 • 昆虫呼吸系统的研究前景与展望
01
引言
昆虫呼吸系统的重要性
01
02
03
维持生命活动
昆虫的呼吸系统负责提供 氧气和排除二氧化碳，是 维持其生命活动所必需的 。
气孔的功能
气孔是昆虫进行呼吸的主要器官，通过气孔昆虫能够吸入氧气并排出二氧化碳。 气孔还能调节体温，通过气孔排放热量有助于维持昆虫体温的恒定。
在一些水生昆虫中，气孔还具有在水中进行呼吸的功能，通过气孔吸取溶解氧。
03
昆虫呼吸系统的功能
气体交换
昆虫呼吸系统的主要功能是进行气体交换，即氧气和二氧化碳的交换。
理解呼吸与代谢之间的相互关系及其调控机制，有助于揭示昆虫适应环境变化的机制。
第十四章昆虫的呼吸系统PPT课件
➢ （2）内闭式气门
开闭构造位于气管口的气门。 这种开闭构造主要包括闭弓和闭带。 当闭肌收缩时，牵动闭带推向闭弓 而将气管口关闭；当闭肌松弛、开 肌收缩时，将闭带拉回，气管口开 启。
家蚕幼虫气门
大多数昆虫的气门，特别是腹部气门属于这种类型。 这类气门的气门腔口没有活瓣，但常在气门腔口内侧有过 滤结构，以防止灰尘、细菌和水的侵入。
气囊的功能：
• （1）贮存O2； • （2）强化通风作用； • （3）增加浮力，有利于昆虫的蜕皮； • （4）促进血液循环。
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气门：数目最多不超过10个，三个类型，6种形式。
★ 多气门型：最少8个 a、全气门式 10对 蝗虫（中后胸各1对，腹部8对） b、周气门型 9对 家蚕（前胸1对，腹部8对） c、半气门型 8对 瘿蚊幼虫（前胸1对，腹部7对）
细胞色素酶 过氧化氢酶 H2+O2------------→ H2O2 -------------→ H2O+[O]
7
4. 气管系统的来源、构造、组成
➢ 气管的来源：外胚层 ➢ 气管的构造：内膜、气管管壁细胞、底膜 。
内膜：
（1）局部地方加厚，形成螺旋丝。
其作用：（A）抗压；（B）保持气管有弹性；（C）
处于扩张状态，有利于气管气体交流畅通。
（2）分化：内层膜，相当于上表皮中的角质精层；
外层膜，相当于内表皮，由脂Hale Waihona Puke 白和几丁质组成。8
➢ 组成 气门，气管，支气管，微气管，气囊。
➢ 分布情况
背面 气门→气门气管 内脏
腹面
背气管 背纵干 背气管连锁 内脏气管 内脏纵干 内脏气管连锁 腹气管 腹纵干 腹气管连锁
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气管系统包括在昆虫体内呈现一定排列的管状气 管以及分布于各组织间的微气管和气管在虫体两侧的 开口—气门。此外，还包括由气管转化成的气囊等组 织结构。
昆虫呼吸了解昆虫的呼吸系统和方式
昆虫呼吸了解昆虫的呼吸系统和方式昆虫是地球上最为繁多的物种之一，它们拥有独特而令人着迷的生物学特征。
其中，昆虫的呼吸系统是一个让人惊叹的设计，它们通过简洁而高效的方式进行呼吸。
昆虫的呼吸系统与人类的呼吸系统有很大的不同。
人类的呼吸系统包括鼻腔、喉咙、气管和肺，通过这些器官我们可以吸入氧气并排出二氧化碳。
而昆虫的呼吸器官主要由一系列的气管组成，气管分布在昆虫的各个身体部位，并通过气管管道与外界相连。
昆虫的呼吸系统之所以如此高效，一方面是由于它们的体型相对较小，气管可以直接分布到身体的每个细胞。
另一方面，昆虫的气管具有一个叫做气管末端终点的特殊结构，可以增加气体交换的表面积，使氧气可以更快地进入细胞，二氧化碳更快地排出体外。
昆虫的呼吸方式也有一些独特之处。
相比于人类的深呼吸和浅呼吸，昆虫在进行气体交换时采取了一种被称为扩散呼吸的方式。
所谓扩散呼吸，是指昆虫通过气管和气管细支来实现气体的交换，氧气和二氧化碳通过浓度梯度自然地扩散。
除了扩散呼吸外，昆虫还有一种特殊的呼吸方式叫做气体泵动呼吸。
在某些情况下，昆虫需要增加氧气的供应量，比如飞行或活动较剧烈时。
这时，昆虫就会通过肌肉收缩来改变体内气体的压力，使氧气被迫进入气管，从而增加氧气的摄取量。
另外一个令人惊叹的地方是昆虫的呼吸系统的适应能力。
由于昆虫种类繁多，它们对于不同环境的适应能力也各不相同。
有些昆虫在干燥的环境中可以通过调节气体泵动的频率来减少水分的流失，以此保持水分的平衡。
还有些昆虫可以通过呼吸气孔来调节体内的氧气浓度，适应不同的氧气需求。
总之，昆虫的呼吸系统是一个非常复杂而高效的生物学特征。
它们通过气管和气管终端结构实现了高效的气体交换，通过扩散呼吸和气体泵动呼吸两种方式实现了呼吸功能。
昆虫的呼吸系统的适应能力也让人叹为观止，它们可以根据环境的需求来调节呼吸方式和气体浓度。
通过对昆虫呼吸系统的了解，我们可以更加深入地认识这些小小生物的奇妙之处。
昆虫的呼吸系统与呼吸行为
昆虫的呼吸系统与呼吸行为昆虫是地球上数量最多的生物类群之一，具有独特的呼吸系统和呼吸行为。
本文将探讨昆虫呼吸系统的特点以及它们在呼吸时所表现出的行为。
一、昆虫呼吸系统的结构昆虫的呼吸系统由气管系统组成，主要包括气门、气管、气管节和气孔等结构。
昆虫的气门位于体壁上，通过气门进入气管系统。
气管呈分支状，将气门引入整个昆虫体内。
气管节是气管的运输通道，连接气门和气孔。
气孔则是昆虫体表与外界环境交换气体的通道。
二、昆虫呼吸系统的功能昆虫呼吸系统主要有以下三个功能：1. 呼吸供氧：昆虫通过气管系统将空气引入体内，将其中的氧气吸收到血液中，从而为身体提供氧气。
获得足够的氧气对于昆虫的能量代谢和生存至关重要。
2. 呼出二氧化碳：昆虫在新陈代谢过程中产生大量的二氧化碳。
通过气管系统，昆虫将二氧化碳从体内排出，保持体内气体的平衡。
3. 保护体内水分：昆虫的气管系统能够减少水分流失。
由于气管系统只在体表开口，而不与消化道相连，昆虫在呼吸过程中不会流失太多水分，有助于维持身体的水分平衡。
三、昆虫呼吸的行为昆虫的呼吸行为主要包括以下几种：1. 急促呼吸：当昆虫需要进行高强度运动或受到威胁时，会出现急促呼吸的行为。
这种呼吸行为可以增加氧气的摄入量，提供更多能量以适应应激情况。
2. 蠕动呼吸：昆虫通过身体的蠕动来增加气体交换的频率和效率。
这种呼吸行为常见于具有柔软体壁的昆虫，例如蜈蚣和蛇。
3. 对流呼吸：某些昆虫如蚊子和苍蝇，具有翅膀，可以通过快速振动翅膀产生对流，加速气体交换。
4. 休息呼吸：当昆虫处于休息状态时，它们的呼吸频率会减慢。
这有助于节省能量，维持基本的生理活动。
五、昆虫呼吸系统的适应性昆虫呼吸系统的独特结构和行为在适应各种环境条件和生活方式中发挥了重要作用。
昆虫的气门可以调节气体的进出，保证氧气供应和二氧化碳的排出与环境要求相适应。
此外，昆虫体内的气管分支越密集，呼吸越高效。
通过独特的呼吸行为，昆虫可以适应不同的生活环境和行为需求。
昆虫的呼吸系统与气体交换
昆虫的呼吸系统与气体交换昆虫是地球上最多样化和最成功的生物类群之一。
它们在各个生态系统中都扮演着重要的角色。
尽管昆虫的呼吸系统与其他动物有所不同，但这使得它们能够适应各种环境并展示出惊人的适应性。
本文将探讨昆虫的呼吸系统以及与气体交换相关的重要过程。
一、昆虫的呼吸系统概述昆虫的呼吸系统由一系列连接在一起的气管组成。
气管是由上皮细胞形成的管道网络，类似于我们的呼吸道系统。
不同的昆虫呼吸系统的结构和布局有所不同，但总体上由一对气管管道和气孔组成。
二、气管系统的运作原理昆虫的气管系统通过一系列气孔与外部环境相连，气孔通常位于昆虫体表的一侧或腹部。
气孔的打开和关闭是由一些微小的开合肌肉控制的，从而控制了气体进出的量。
当昆虫需要氧气时，气孔打开，允许空气进入气管系统。
空气通过气管主干进入各个分支，最终到达细小的气管末梢。
氧气从气管末梢中扩散到昆虫的细胞中，同时二氧化碳也通过相同的过程从细胞中排出。
三、气体交换的机制气体交换是昆虫呼吸系统中非常重要的过程。
当氧气通过气管扩散到细胞中时，二氧化碳从细胞中通过相同的方式进入气管。
这个过程主要通过扩散来完成，由于昆虫的体积相对较小，所以气体交换可以有效地进行。
昆虫的呼吸系统与脊椎动物的呼吸系统相比，需要更高的表面积与体积比，以确保足够的氧气供应。
因此，昆虫气管系统分布广泛，达到了高效的气体交换。
四、昆虫的气体交换与物种适应昆虫的呼吸系统使它们能够适应各种不同的环境和生活方式。
例如，一些昆虫在水中生活，通过气泡把空气带入气管系统，从而实现气体交换。
而在高海拔环境中生活的昆虫则具有更高的气管分支，以增加表面积和增强氧气的吸收。
此外，昆虫的呼吸系统也与它们的飞行能力密切相关。
飞行需要大量的氧气供应和能量，昆虫的气管系统能够满足这个需求。
一些昆虫甚至通过调节气孔的大小和数量来控制氧气的摄取量，从而适应不同的活动强度。
总结：昆虫的呼吸系统与气体交换是昆虫适应各种环境的重要生理过程。
昆虫生理学呼吸系统PPT教案
半气门式（hemipneustic） 8对有效气门（蕈蚊幼虫）
后气门式（metapneustic） 1对有效气门（孑孓）
前气门式（propneustic） 1对有效气门（蚊蛹）
3，无气门型（apneustic）：无有效的气门
(二)气门的结构
最简单的气门仅是气管在 体壁上的一个开口，称气管 口(tracheal orifice)，它是体 壁内陷形成气管后留下的原 始孔。
第一节 昆虫的呼吸方式
由于昆虫体躯结构不同生活习性不同，呼吸方式也不同 ，主要呼吸方式有： 一、气管呼吸（大多数陆栖昆虫）
绝大部分陆生昆虫的呼吸方式。体内有完整的逐级分支 的器官系统，并以气门开口于体壁。
二 没交
、 有换
体 壁 呼
气。 管 系
吸 （ 如 弹
统 ， 用 体
尾 目 ）
壁 直 接 进
家蚕幼虫气门
二、气管
（一）气管的组成及其特点
1.气管组织结构：
外表皮 管壁细胞 内表皮 螺旋丝
气管构造
（1）局部地方加厚，形成螺旋丝。 （A）抗压； （B）保持气管有弹性； （C）处于扩张状态，有利于气管气体交流畅通。
（2）分化：内层膜，相当于上表皮中的角质精层； 外层膜，相当于内表皮，由脂蛋白和
二、微气管中的呼吸机制
昆虫呼吸所需氧气，大都是通过微气管扩散进入 到组织和细胞中去的。
组织活动
↓
产生代谢物
↓
组织液的渗透压升高
↓
微气管末端的液体进入组织
↓
微气管空气扩散管外 进行气体交换
组织停止活动
↓
代谢产物氧化
↓
组织液的渗透压下降
↓
微气管末端重新充满液体
昆虫的呼吸系统1 ppt课件
◆昆虫气管分布模式图◆ 体躯侧面透射，示气管干
昆虫的呼吸系统1
昆虫的呼吸系统1
功能
通风作用 增加浮力 促进血液循环 利于器官膨大或缩小
昆虫的呼吸系统1
周气门式（peripneustic） 9 对有效气门（家蚕）
半气门式（hemipneustic） 8对有效气门（蕈蚊幼虫）
2. 寡气门型：具1—2对有效 气门
后
前4对进气 后6对排气
气管中气流方向
竹节虫：后
前
胸部气门排气 腹部气门吸气
两端气门式(amphipneustic） 2对有效气门（蝇蛆）
后气门式（metapneustic）： 1对有效气门（孓孓）
前气门式（propneustic）： 1对有效气门（蚊蛹）
3. 无气门型（apneustic）：无有效的气门
（二）气门的结构
最简单的气门仅是气管在 体壁上的一个开口，称气管 口(tracheal orifice)，它是体 壁内陷形成气管后留下的原 始孔。
第十四章 昆虫的呼吸系统 ( respiratory system )
昆虫的呼吸系统1
第一节 气管系统
{气门
气管系统 气管、支气管、微气管 气囊
昆虫的呼吸系统1
{底膜(basement membrane)
组织结构 管壁细胞层(epithelium) 内膜(intima)
精品资料
螺旋丝（taenidium）：内膜局部加厚，可增强气 管的强度、弹性，利于气体交换。
昆虫的呼吸系统1
昆虫的呼吸系统1
{ 气体在气管里的传送 通风 扩散
一、气体的扩散 体躯较小或行动缓慢的昆虫，单靠气体的扩散作
用就能够满足呼吸的需要。{ 气体扩散来自浓度梯度 气流压力梯度
昆虫的呼吸方式和器官
昆虫的呼吸方式和器官昆虫是地球上数量最多的生物类群之一，它们在各个环境中都有所存在。
要在各种环境中存活，昆虫必须具备适应不同气候和生活条件的呼吸方式和器官。
本文将介绍昆虫的呼吸方式和器官的工作原理。
一、昆虫的呼吸方式昆虫的呼吸方式主要分为两种：气孔呼吸和气管呼吸。
1. 气孔呼吸昆虫的身体表面布满了许多微小的气孔，称为气门。
这些气门通过细小的通道与内部的气管系统相连。
昆虫通过开闭气门的方式进行气体交换。
当气门开启时，氧气从外部进入昆虫体内，二氧化碳通过气门排出体外。
这种呼吸方式适用于较小体型的昆虫，如蚊子、苍蝇等。
2. 气管呼吸气管呼吸是昆虫最常见的呼吸方式，主要适用于大型昆虫。
昆虫的气管系统由一系列细小的气管组成，这些气管贯穿整个昆虫体内，将氧气输送到各个细胞。
气管内壁有微小的气管支气管，能够将氧气输送到更细的气管，确保昆虫每个细胞都能得到充足的氧气供应。
气管呼吸使昆虫能够进行更高强度的运动和活动。
二、昆虫的呼吸器官昆虫的呼吸器官主要是气门和气管系统。
1. 气门气门位于昆虫的外骨骼上，它们是昆虫与外界环境进行气体交换的通道。
气门通常分布在昆虫的身体表面，如翅膀、腹部和背部等部位。
昆虫通过调控气门的开闭来控制气体的进出，保持体内的氧气供应和二氧化碳排出。
2. 气管系统昆虫的气管系统是由一系列细小的气管和气管支气管组成的。
气管从昆虫的气门进入体内，贯穿整个昆虫的体腔。
气管内壁有微小的气管支气管，能够将氧气输送到更细的气管，确保昆虫每个细胞都能得到充足的氧气供应。
气管系统还与昆虫的食管相连，使昆虫在进食时能够同时进行呼吸。
三、不同环境下的呼吸昆虫的呼吸方式和器官能够适应不同的生活环境。
以下是几种特殊环境下昆虫的呼吸方式：1. 水中呼吸对于生活在水中的昆虫，它们需要采取特殊的呼吸方式来获取氧气。
一些水生昆虫通过在体表上形成气泡，利用体外的氧气进行呼吸。
还有一些水生昆虫的气门具有特殊结构，能够在水中进行气体交换。
昆虫的呼吸与循环系统
昆虫的呼吸与循环系统昆虫是地球上数量最多的动物之一，拥有独特的呼吸和循环系统。
这些系统与它们的身体特点和生活习性密切相关，使得昆虫能够适应各种环境和生存条件。
本文将深入探讨昆虫的呼吸和循环系统的结构和功能。
呼吸系统：昆虫的呼吸系统是通过直接将氧气输送到细胞中，而不是通过肺部或鳃器来进行气体交换的。
在昆虫的身体结构中，气管系统（也称为气管状呼吸系统）起着关键作用。
气管系统由一系列称为气管的细长管道组成，它们贯穿整个昆虫的身体。
气管通过与外界联系的小孔，称为气门，进入昆虫的体内。
气管系统的主要功能是将氧气输送到细胞中，并将二氧化碳排出体外。
气管中的气体交换在细胞水平上进行，其过程称为气管贴壁呼吸。
这种呼吸方式使昆虫能够高效地获得氧气，并以低代价将二氧化碳排出体外。
这也意味着昆虫在进行剧烈活动时，其气管系统能快速地适应氧气的需求，并保持呼吸顺畅。
循环系统：昆虫的循环系统由心脏、血管和血液组成。
相比于脊椎动物的复杂循环系统，昆虫的循环系统较为简单，但同样有效地满足了其身体对氧气和营养物质的需求。
昆虫的心脏通常位于胸部，它由一系列纵向的动脉和横向的血程组成。
心脏通过周期性的收缩和舒张，将血液推送至各部位。
与脊椎动物不同的是，昆虫的血液并不携带氧气，而是通过气管系统进行气体交换。
昆虫的血液主要由淋巴组成，其中含有营养物质和废物。
血液将这些物质从消化系统、呼吸系统和分泌系统中收集起来，并传输到各个细胞中。
同时，血液还通过对体温的调节，帮助昆虫维持适宜的体温以适应环境变化。
与呼吸和循环系统密切相关的是昆虫的飞行能力。
许多昆虫能够通过快速的翅膀运动飞翔，这对它们的呼吸和循环系统提出了更高的要求。
在飞行过程中，昆虫需要大量的氧气和能量，以支持其繁忙的肌肉工作。
因此，它们的呼吸和循环系统必须高度协调，以满足这些需求。
总结：昆虫的呼吸和循环系统是其生存和繁衍的关键机制。
通过简洁而高效的气管系统，昆虫能够获得足够的氧气，并将二氧化碳排出体外。
昆虫的呼吸系统和气体交换
昆虫的呼吸系统和气体交换昆虫是地球上最为丰富和多样化的生物群体之一，它们通过一种独特的呼吸系统进行气体交换。
与人类和其他脊椎动物不同，昆虫没有肺部，而是利用气孔和气管网络来实现呼吸作用。
本文将详细介绍昆虫的呼吸系统和气体交换机制的原理和特点。
一、气孔和气管网络昆虫的气孔位于身体的表面上，通过皮肤或外壳与外界相连。
气孔是呼吸系统的入口和出口，允许气体的进出。
每个气孔周围都有一对可开闭的小管状结构，称为气管。
气管将气孔与昆虫体内的各个组织和细胞相连接，形成一个庞大的气管网络。
这样一来，氧气可以通过气管网络进入昆虫体内，而二氧化碳则通过气管网络排出体外。
二、气体交换机制昆虫的气体交换主要发生在气管末梢的细小结构中，称为气管尖端。
氧气通过扩散从气管尖端进入细胞，而二氧化碳则相反地从细胞中扩散至气管尖端，再通过呼出的方式排出体外。
这种气体交换方式被称为气管扩散。
气管扩散的效率较低，因为气体分子在扩散过程中需要克服很大的距离和阻力。
因此，气管扩散只适用于昆虫体型较小且新陈代谢较低的物种。
对于较大和活动性较高的昆虫来说，气管扩散无法满足其氧气需求。
这些昆虫通常还会采用其他辅助呼吸器官来增加氧气供应。
三、昆虫的辅助呼吸器官有些昆虫在气管网络外发展出了辅助呼吸器官，以增加气体交换的效率。
其中最为常见的是腹部呼吸器官。
腹部呼吸器官通常是由融合的气管扩张形成的，形成了一个与气管网络相连接的空腔结构。
通过不断收缩和舒张，腹部呼吸器官可以产生气流，加速氧气的进入和二氧化碳的排出。
另一种辅助呼吸器官是翅膀的突起结构。
一些昆虫在翅膀的表面上发展出了微小的气孔，这些气孔与气管网络相连。
当昆虫飞行时，空气流经翅膀上的气孔，使得氧气更加迅速地进入体内，并促进二氧化碳的排出。
这种呼吸方式被称为飞行呼吸。
四、昆虫呼吸系统的适应性昆虫的呼吸系统具有很强的适应性，使得它们能够在各种环境条件下生存和繁衍。
在干燥的环境中，昆虫可以通过调节气孔的开闭来减少水分的蒸发。
昆虫的呼吸系统与气体交换
在缺氧环境下，昆虫会通过提高体内氧气的利用效率来应对缺氧环境，如通过减少氧气消耗、增加氧气储存 等方式来延长生存时间。
利用气管系统进行气体交换
昆虫的气管系统可以将氧气直接输送到体内各个部位，因此在缺氧环境下，昆虫会利用气管系统进行气体交 换，以获取更多的氧气。
进行间歇性呼吸
一些昆虫在缺氧环境下会进行间歇性呼吸，即短时间内进行快速呼吸以获取足够的氧气，然后较长时间内停 止呼吸以节省能量。
昆虫呼吸系统与免疫学
研究昆虫呼吸系统在免疫反应中的作用，为揭示昆虫的免疫机制和 开发新型免疫疗法提供参考。
仿生学中借鉴昆虫呼吸系统结构设计
高效气体交换器
借鉴昆虫呼吸系统的高效气体交换特性，设计具有类似结构的人工气体交换器，用于提 高工业生产和医疗领域中的气体交换效率。
微型飞行器呼吸系统
借鉴昆虫呼吸系统的结构和功能，为微型飞行器设计类似的呼吸系统，以满足其在复杂 环境中的氧气需求。
气体交换调控机制
神经调节
昆虫通过神经系统对气管系统的收缩和扩张进行精确控制，从而调节气体交换的速率和量 。
体液调节
昆虫体液中的化学物质对气管系统的功能具有调节作用。例如，某些激素可以影响气管的 通透性和收缩性，从而改变气体交换的效率。
环境因素
环境因素如温度、湿度和氧气浓度等也会影响昆虫的气体交换。昆虫能够根据环境变化调 整自己的呼吸方式和气体交换速率，以适应不同的环境条件。
功能
昆虫的呼吸系统的主要功能是进 行气体交换，即吸入氧气并排出 二氧化碳，以保证昆虫的正常生 命活动。
昆虫呼吸系统类型
气管系统
昆虫的主要呼吸系统，由一系列分支 的气管组成，气管再分支为微气管， 将氧气直接输送到每个细胞中。
《昆虫的呼吸系统》课件
昆虫呼吸系统的进化历程
原始状态
最原始的昆虫通过气孔进 行呼吸，没有气管。
进化过程
随着昆虫的进化，支气管 系统逐渐形成，提高了氧 气输送的效率。
适应环境
不同种类的昆虫根据其生 活环境的不同，演化出不 同的呼吸器官和结构，以 适应各种环境。
02
昆虫呼吸系统的组成
气孔
气孔是昆虫的呼吸器官，位于 昆虫的胸部和腹部，是昆虫与 外界环境进行气体交换的通道 。
气管由一系列细长的管道组成，这些管道相互连接形成一个复杂的网络 。
氧气通过气管的传输机制被输送到昆虫体内的各个部分，满足昆虫的代 谢需求。同时，二氧化碳也会通过这个网络被排出体外。
微气管的交换机制
微气管是昆虫呼吸系统中的一种特殊结 构，主要负责在昆虫体内进行气体交换
。
微气管的交换机制是通过扩散作用实现 的，氧气和二氧化碳在微气管内进行扩
呼吸色素与呼吸酶
呼吸色素是存在于昆虫体内的一种色 素，具有传递氧气的功能。
呼吸色素与呼吸酶在昆虫的呼吸过程 中起着重要的作用，是维持昆虫生命 活动必不可少的物质。
呼吸酶是一类生物催化剂，能够加速 呼吸过程中氧气和二氧化碳的交换速 度。
03
昆虫呼吸系统的运作机制
气孔的开关机制
气孔是昆虫呼吸系统的主要入口 ，通过气孔昆虫可以吸入氧气并
功能
呼吸系统的主要功能是提供氧气 、排除二氧化碳，维持昆虫体内 正常的气体代谢。
昆虫呼吸系统的特点
01
02
03
气孔
昆虫通过气孔进行呼吸， 气孔分布在体表，数量较 多，能够快速适应环境变 化。
气管
昆虫体内有一套复杂的支 气管系统，由许多微小的 气管组成，能够将氧气输 送到各个组织器官。
《昆虫的呼吸系统》课件
昆虫通过气孔进行呼吸，气孔位于胸部和腹部的两侧，数量较多。
气孔
气管
肺
昆虫体内有一系列的微小气管组成的气管系统，负责输送氧气和排除二氧化碳。
某些昆虫具有肺结构，如蝴蝶和蛾类，其肺是由许多薄壁的肺泡组成，具有较高的气体交换效率。
03
02
01
最早的昆虫可能通过简单的气孔进行呼吸。
原始状态
随着昆虫的进化，出现了复杂的气管系统，提高了气体交换的效率。
代谢调整
低氧环境下，昆虫主要通过增加气孔的开度和频率来增加氧气摄入量；同时，会加强细胞内氧的传递和利用，以提高氧气利用率。
呼吸机制的适应性
特殊呼吸器官
01
水生昆虫具有特殊的呼吸器官，如鳃或书肺，能够从水中提取氧气并排除二氧化碳。
根据环境变化进行调节，如潜水时，会减缓呼吸频率以延长潜水时间；而在水面上时，则会加快呼吸频率以满足氧气需求。
06
CHAPTER
昆虫呼吸系统的未来研究方向
深入研究昆虫呼吸系统与代谢之间的相互作用关系，有助于揭示昆虫适应环境变化的机制。
总结词
昆虫的呼吸系统与代谢密切相关，通过研究呼吸系统如何调节能量代谢，可以更好地理解昆虫在各种环境条件下的生存策略。例如，研究昆虫如何通过改变呼吸模式来应对温度变化或氧气不足的情况，有助于开发控制害虫的更有效方法。
气管的出现
某些昆虫在进化过程中发展出了肺结构，进一步提高了呼吸效率和适应环境的能力。
肺的进化
02
CHAPTER
昆虫呼吸系统的组成
气孔是昆虫呼吸系统的主要组成部分，位于昆虫的胸部和腹部，是气体交换的通道。
气孔通过开闭调节昆虫体内氧气的供应和二氧化碳的排出，以维持昆虫正常的生理功能。
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7. 体温及体温的调节
昆虫是变温动物，外热源动物。 （1） 热能的获得：
➢ 运动； ➢ 太阳辐射：调节晒太阳的位置，例蝗虫，身体与阳
光平行，38.3℃，垂直，41.6℃。
第十四章昆虫的呼吸系统
第十四章昆虫的呼吸系统
4. 气管系统的来源、构造、组成
➢ 气管的来源：外胚层 ➢ 气管的构造：内膜、气管管壁细胞、底膜 。
内膜：
（1）局部地方加厚，形成螺旋丝。 其作用：（A）抗压；（B）保持气管有弹性；（C）
处于扩张状态，有利于气管气体交流畅通。 （2）分化：内层膜，相当于上表皮中的角质精层；
外层膜，相当于内表皮，由脂蛋白和几丁质 组成。
第十四章昆虫的呼吸系统
3. 气管系统功能
昆虫供氧，不靠血液，直接依靠气管 O2 各组织器官中去 CO2 排出体外
特点：（1）通过气管系统直接送O2到各组织器官； （2）通过气管系统将吸进的分子O2变成活化的O2。
主要是呼吸酶的作用：过氧化氢酶，细胞色素酶
细胞色素酶 过氧化氢酶 H2+O2------------→ H2O2 -------------→ H2O+[O]
化学过程：氧化分解体内的能源物质→产生能量（ATP）； 内呼吸 CO2 →送出；
水有时回收。
第十四章昆虫的呼吸系统
2. 昆虫需能的特点
➢ 有翅，活动能力强，需能量大 例 如 ： 飞 行 需 要 5mlO2/ 克 . 分 ； 人 跑 步 需 要 0.055mlO2/克.分。
➢ 需能量的起伏大 例如：蝗虫，飞行时需能量5mlO2/克.分；休息需要 0.055mlO2/克.分 。
第十四章昆虫的呼吸系统
主要内容
➢概念 ➢昆虫需能的特点 ➢气管系统功能 ➢气管系统的来源、构造、组成 ➢其它的呼吸类型 ➢呼吸生理 ➢体温及体温的调节 ➢呼吸与化学防治的关系
第十四章昆虫的呼吸系统
1. 概念
➢新陈代谢
包括同化（合成）代谢和异化（分解）代谢。
➢ 呼吸作用——异化代谢
物理过程：空气中的O2→各组织器官中去； 外呼吸 体内CO2→体外。
第十四章昆虫的呼吸系统
6. 呼吸生理
（1） 物理过程
➢ 通过气管系统输送气体的方法（气体的扩散作用，通风作 用（气囊，气管）；
➢ 气门的关、闭与CO2排出的关系； ➢ 呼吸的控制中心； ➢ 微气管的气体交换。
特点：a、伸到组织中的末端充满组织液； b、半透性膜。
第十四章昆虫的呼吸系统
（2）化学过程
第十四章昆虫的呼吸系统
➢组成 气门，气管，支气管，微气管，气囊。
➢ 分布情况
背面 气门→气门气管 内脏
腹面
背气管 背纵干 背气管连锁 内脏气管 内脏纵干 内脏气管连锁 腹气管 腹纵干 腹气管连锁
同一侧 同一体节
第十四章昆虫的呼吸系统
微气管：
昆虫的气管由粗到细进行分枝，当分枝到直径为2— 5um时，伸入一个掌状的端细胞，然后由端细胞再形成一 个直径在1um以下，末端封闭的微管—微气管伸入组织内 或细胞间，微气管的内壁和气管一样也具有螺旋丝，但在 昆虫蜕皮时微气管并不随外表皮一块蜕去。
★ 无气门型 内寄生： 通过体壁 水生： 尾鳃，气膜
第十四章昆虫的呼吸系统
气门的构造：内闭式 、外闭式。 ➢外闭式气门
开闭构造位于气门腔口的气 门。这种开闭构造包括1对基部 相联的唇形活和垂叶。
蝗虫气门
垂叶上着生有闭肌，当闭肌收缩时，将垂叶往下拉， 使两活瓣闭合；当闭肌松驰时，活瓣由于垂叶本身的弹性 而张开。很多昆虫的胸部气门具有这种外闭式构造，如蝗 虫、蜚蠊、蝽类、龙虱和蜜蜂等。
第十四章昆虫的呼吸系统
气 囊：
气囊是气管的某些膨大成囊状，可被压缩的部分，常 见于有翅亚纲昆虫中。一种有螺旋丝，一种没有螺旋丝。
气囊的功能：
• （1）贮存O2； • （2）强化通风作用； • （3）增加浮力，有利于昆虫的蜕皮； • （4）促进血液循环。
第十四章昆虫的呼吸系统
气门：数目最多不超过10个，三个类型，6种形式。
第十四章 昆虫的呼吸系统
第十四章昆虫的呼吸系统
昆虫的呼吸系统是由外胚层内陷形成的管状气管 系统，昆虫通过这一管状气管系统直接将氧气输送给需 氧组织、器官或细胞，在经过呼吸作用，将体内贮存的 化学能以特定形式释放，为生命活动提供所需要的能量。
昆虫的呼吸过程和一般动物的相同，包括两个不 可分割的环节。一是外呼吸，指昆虫通过呼吸器官与外 界环境之间进行气体交换，即吸入氧气和排出二氧化碳， 是一个物理过程；二是内呼吸，指利用吸入的氧气，氧 化分解体内的能源物质，产生高能化合物—ATP，是一 个化学过程。
★ 多气门型：最少8个 a、全气门式 10对 蝗虫（中后胸各1对，腹部8对） b、周气门型 9对 家蚕（前胸1对，腹部8对） c、半气门型 8对 瘿蚊幼虫（前胸1对，腹部7对）
第十四章昆虫的呼吸系统
★ 寡气门型 a、两端气门型 家蝇的幼虫（前胸和腹末） b、前端气门型 家蚊蛹 c、前端气门型 蚊幼虫
第十四章昆虫的呼吸系统
气管系统包括在昆虫体内呈现一定排列的管状气 管以及分布于各组织间的微气管和气管在虫体两侧的开 口—气门。此外，还包括由气管转化成的气囊等组织结 构。
第十四章昆虫的呼吸系统
5. 其它的呼吸类型
➢ 体壁：内寄生 ➢ 气管鳃：尾鳃，豆娘稚虫
直肠鳃，蜻蜓稚虫 ➢ 气泡和气囊：
水生昆虫，有些水生昆虫身体某个部位长出疏水 毛，形成气泡或气膜，把气体贮存在其中。
➢燃料：糖源，脂肪，蛋白质 ➢氧的激活：各种呼吸酶 ➢代谢途径（见书） ➢呼吸商和呼吸系数
呼吸过程中释出的CO2 与吸收的O2之间的体积之比 称为呼吸商或呼吸系数（RQ）。呼吸商的大小可用来判 断昆虫所用的能源物质种类和代谢途径。 RQ＝1时表示 消耗的是碳水化合物；0.8表示消耗的是蛋白质；0.7表示 消耗的是脂肪。
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➢ （2）内闭式气门
开闭构造位于气管口的气门。 这种开闭构造主要包括闭弓和闭带。 当闭肌收缩时，牵动闭带推向闭弓 而将气管口关闭；当闭肌松弛、开 肌收缩时，将闭带拉回，气管口开 启。
家蚕幼虫气门
大多数昆虫的气门，特别是腹部气门属于这种类型。 这类气门的气门腔口没有活瓣，但常在气门腔口内侧有过 滤结构，以防止灰尘、细菌和水的侵入。