第二章 昆虫的体壁

第五节 脱 皮
５.1 皮层溶离
昆虫在脱皮前，首先表现为不食不动， 昆虫在脱皮前，首先表现为不食不动，皮细胞与 皮层溶离。 旧表皮之间出现离层的现象叫皮层溶离 旧表皮之间出现离层的现象叫皮层溶离。 皮层溶离过程的主要生理表现为：皮细胞的体积 皮层溶离过程的主要生理表现为： 明显增大——皮细胞及其附近的组织贮存必要的物 明显增大——皮细胞及其附近的组织贮存必要的物 ——细胞突起收回 细胞突起收回——皮细胞与旧表皮分离 皮细胞与旧表皮分离—— 质——细胞突起收回——皮细胞与旧表皮分离—— 细胞的顶膜出现微绒毛并伸入到皮层分离的空隙中， 细胞的顶膜出现微绒毛并伸入到皮层分离的空隙中， 开始分泌脱皮液。 开始分泌脱皮液。
酪氨酸 → N-乙酰多巴胺→ N-乙酰多巴胺-醌 → 鞣化蛋 乙酰多巴胺→ 乙酰多巴胺↑ ↑ +
酶 二元酚氧化酶 （蛋白质）2 蛋白质）
——β-骨化: ——β 骨化:
酪氨酸 → N-乙酰多巴胺 → 中间体 → β-骨化蛋白
↑ ↑ +
酶 激活 （蛋白质）2 蛋白质）
第五节 脱 皮
５.４表皮的鞣化和暗化
第五节 脱 皮
５.3 脱皮和虫体长大 凤蝶幼虫换“新装” 凤蝶幼虫换“新装”
蜕
第五节 脱 皮
５.４表皮的鞣化和暗化
【 鞣化作用 】 是指醌类物质同原表皮中的蛋白质分子发 鞣化作用】 生交联，形成鞣化蛋白， 使表皮变硬的过程。 生交联 ， 形成鞣化蛋白 ， 使表皮变硬的过程 。 表皮的鞣 化作用有两种途径，即醌鞣化和β 骨化。 化作用有两种途径，即醌鞣化和β-骨化。 ——醌鞣化: ——醌鞣化 醌鞣化:
第二章 昆虫的体壁
第二节 表皮的化学成分
几丁质——是一类性质稳定的含氮多糖物质 几丁质——是一类性质稳定的含氮多糖物质（乙酰 是一类性质稳定的含氮多糖物质（ 葡萄糖胺多聚体） 葡萄糖胺多聚体）。 蛋白质——以多糖蛋白 鞣化蛋白、 以多糖蛋白、 蛋白质——以多糖蛋白、鞣化蛋白、橡胶质精的形 式主要存在于原表皮中。 式主要存在于原表皮中。 脂类——以蜡层的形式存在于上表皮 以蜡层的形式存在于上表皮。 脂类——以蜡层的形式存在于上表皮。 多元酚及其氧化酶—— 多元酚为 多元酚及其氧化酶 ——多元酚为3 ， 4 - 二羟基苯 多元酚为3 酚及其衍生物， 酚及其衍生物，参与表皮质层和外表皮的鞣化和暗 化作用；多酚氧化酶是一类含铜蛋白质， 化作用；多酚氧化酶是一类含铜蛋白质，存在于血 液中和内表皮内方， 液中和内表皮内方，催化多元酚生成邻位醌而激发 鞣化、暗化作用。 鞣化、暗化作用。 色素——黑色素 蝶蛉等。 黑色素、 色素——黑色素、蝶蛉等。
第三节 昆虫体壁的色彩
体壁及其衍生物的颜色及结构 皮下组织 血液 异性互相识别和寻偶的信息 拟态、 拟态、警戒色和闪光可避敌 避免过多的阳光和热量
体色的来源
体色的生物学意义
体色的种类
色素色（化学色）pigmentary colour 色素色（化学色） 结构色（物理色） 结构色（物理色）structural colour 结合色（混合色） 结合色（混合色）combination colour
第二节 表皮的化学成分
几丁质（Chitin） 几丁质（Chitin）的结构 ——N-乙酰氨基葡糖-氨基葡糖多聚体 乙酰氨基葡糖N -乙酰氨基葡糖 β-1，4糖苷键 氨基葡糖
O=CO=C-NH2 NH O O CH2OH O NH O=CO=C-NH2 O O CH2OH NH2 O
n
第二章 昆虫的体壁
触杀液剂（强脂溶性物质） 触杀液剂（强脂溶性物质）
第二章 昆虫的体壁
本章重点及复习思考题
1 . 昆虫的体壁由哪些层次组成 ？ 表皮的主要化学 昆虫的体壁由哪些层次组成？ 组分有哪些？简述表皮层各层次的主要功能。 组分有哪些？简述表皮层各层次的主要功能。 2 . 昆虫为何要脱皮 ？ 简述新表皮的形成过程 。 什 昆虫为何要脱皮？ 简述新表皮的形成过程。 么是表皮的鞣化作用和暗化作用？ 么是表皮的鞣化作用和暗化作用？ 3.简述色素色、结构色和混合色的涵义。 简述色素色、结构色和混合色的涵义。
上 表 皮 外 表 皮
护蜡层 蜡层 多元酚层 表皮质层 孔道
刚毛
皮细胞腺孔
上表皮 外表皮 内表皮 皮细胞层 蜕皮腺 腺细胞 底膜
膜原细胞 毛原细胞
第一节 体壁的构造与功能
1.1 体壁的结构
甲虫坚硬的体壁
第一节 体壁的构造与功能
1.1 体壁的结构
表皮层的基本结构和特点
护蜡层： 皮细胞腺分泌 护蜡层： 蜡层： 蜡层：真皮细胞分泌 多元酚层：真皮细胞分泌 多元酚层： 表皮质层 (角质精层)：绛色细胞分泌， 角质精层) 绛色细胞分泌， 脂蛋白鞣化， 脂蛋白鞣化，性质稳定
【 暗化作用 】 是表皮中的酪氨酸氧化反应的另一条重 暗化作用】 要途径。 醌类物质聚合成醌多聚物（ 真黑素） 要途径 。 是 醌类物质聚合成醌多聚物 （ 真黑素 ） ， 使 虫体颜色加深的过程。 虫体颜色加深的过程。
——表皮中黑色素的生成 ——表皮中黑色素的生成 多巴 → 多巴醌 → 醌多聚物（真黑素） 醌多聚物（真黑素）
第三篇 昆虫的内部解剖和生理
第二章 昆虫的体壁
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 体壁的构造与功能 表皮的化学成分 昆虫体壁的色彩 体壁的衍生物 脱皮 体壁构造与化学防治的关系
第二章 昆虫的体壁
第一节 体壁的构造与功能
1.1 体壁的结构
底膜 皮细胞层 表皮层 内表皮 外表皮 上表皮 护蜡层 蜡层 表皮质层 表皮质层通常又由角质 精层和多元酚层组成。 精层和多元酚层组成。
已部分 消化的 内表皮 脱皮液 脱皮膜 原表皮 绛色细胞
皮层溶离
4
表皮质 绛色细胞
产生新表皮质层
5
旧表皮 脱皮膜 未分化的 原表皮
消化旧内表皮
6
未分化的 原表皮
吸收脱皮液
绛色细胞
脱皮后的新表皮
第五节 脱 皮
５.3 脱皮和虫体长大
脱皮过程 在新表皮形成的同时， 在新表皮形成的同时，旧内表皮被脱皮液消化并由真皮 细胞吸收，最后仅剩下旧上表皮和外表皮， 细胞吸收，最后仅剩下旧上表皮和外表皮，有时还剩下内 表皮的几个片层，这些层次与脱皮膜作为蜕一同脱去。 表皮的几个片层，这些层次与脱皮膜作为蜕一同脱去。 昆虫脱皮时，通常吸入大量气体或水分，或借腹部收缩， 昆虫脱皮时，通常吸入大量气体或水分，或借腹部收缩， 以增加头部的压力，使蜕裂线首先裂开。 以增加头部的压力，使蜕裂线首先裂开。 虫体长大 刚脱皮的虫体由于外表皮尚未形成，色浅而柔软， 刚脱皮的虫体由于外表皮尚未形成，色浅而柔软，具有 一定的延展性，虫体可通过吸入空气增加血液压力， 一定的延展性，虫体可通过吸入空气增加血液压力，使体 壁展开，体积也随之迅速增大。 壁展开，体积也随之迅速增大。
体壁构造与化学防治的关系如下： 体壁构造与化学防治的关系如下：
体表的结构：体表的微毛 、 小刺 、 鳞片等不易黏附药 体表的结构 ： 体表的微毛、小刺、
剂；体壁的蜡层药剂不易通过。 体壁的蜡层药剂不易通过。
种类和龄期：体壁坚硬和蜡层厚的昆虫 ， 药剂不易穿 种类和龄期 ： 体壁坚硬和蜡层厚的昆虫，
透；幼龄比老龄体壁薄，抗药力较差。 幼龄比老龄体壁薄，抗药力较差。
第三节 昆虫体壁的色彩
异色瓢虫的翅斑变异
第三节 昆虫体壁的色彩
紫闪蛱蝶翅的色彩
黄褐色的色素色 紫色闪光的结构色 黄褐色的色素色＋紫色闪光的结构色 色素色＋
第二章 昆虫的体壁
第四节 体壁的衍生物
4.1 体壁的外长物 非细胞外长物——粒突 刻点、脊纹和微毛等。 非细胞外长物——粒突、刻点、脊纹和微毛等。 粒突、 细胞性外长物——单细胞外长物 有刚毛和鳞片等； 细胞性外长物——单细胞外长物有刚毛和鳞片等； 单细胞外长物有刚毛和鳞片等 多细胞外长物有刺和距等 有刺和距等。 多细胞外长物有刺和距等。 4.2 皮细胞腺 单细胞性腺——如蜡腺等 单细胞性腺——如蜡腺等。 如蜡腺等。 多细胞性腺—— 如唾腺 香腺、 臭腺、 咽侧体、 多细胞性腺 ——如唾腺 、 香腺 、 臭腺 、 咽侧体 、 如唾腺、 前胸腺等。 前胸腺等。
第二章 昆虫的体壁
第五节 脱 皮
周期性蜕皮是昆虫及其它节肢动物的重要生理特 只有不断克服外骨骼的限制， 性，只有不断克服外骨骼的限制，才能实现虫体的 连续生长。 连续生长 昆虫的脱皮过程 一般需要经过皮层溶离、 昆虫的 脱皮过程 一般需要经过皮层溶离 、 新表皮 脱皮过程一般需要经过皮层溶离 沉积、 蜕去旧表皮、 新表皮的鞣化和暗化等步骤， 沉积 、 蜕去旧表皮 、 新表皮的鞣化和暗化等步骤 ， 这些过程必须在蜕皮激素的调控作用下， 这些过程必须在蜕皮激素的调控作用下 ， 才能有条 不紊的进行。 不紊的进行。
虫体的部位：口器 、 触角 、 跗节 、 毛窝 、 节间膜和气 虫体的部位 ： 口器、触角、跗节、毛窝、
孔等，是药剂进入的虫体的薄弱环节。 孔等，是药剂进入的虫体的薄弱环节。
第六节 体壁构造与化学防治的关系
药剂的类型和剂型： 药剂的类型和剂型：
熏蒸剂 气门、体壁的孔道 气门、 上表皮 原表皮 药物透过 填充剂的惰性粉 蜡层 虫体大量失水 特异性杀虫剂： 特异性杀虫剂：灭幼脲类 抑制几丁质合成 （水溶性物质） 水溶性物质） 触杀粉剂： 触杀粉剂：
↑
酚氧化酶
第五节 脱 皮
５.５脱皮的激素调控
脱皮方式的决定 JH > MH MH > JH 生长脱皮 变态脱皮
启动鞣化和暗化作用 多酚氧化酶原 MH 活化酶基因 活化酶 多酚氧化酶
第二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 昆虫的体壁
第六节 体壁构造与化学防治的关系
触杀性杀虫剂必须接触虫体并能透过体壁， 触杀性杀虫剂必须接触虫体并能透过体壁 ， 才能到达 靶标部位，进而产生杀虫效力。 靶标部位，进而产生杀虫效力。
第五节 脱 皮
5.2 新表皮的沉积
新表皮沉积是真皮细胞将新表皮成分分泌于真皮层之外、 新表皮沉积是真皮细胞将新表皮成分分泌于真皮层之外、 脱皮液和脱皮膜之下的过程。具体步骤如下： 脱皮液和脱皮膜之下的过程。具体步骤如下： ①分泌表皮质层于脱皮液下方。 分泌表皮质层于脱皮液下方。 表皮质层于脱皮液下方 分泌几丁质、蛋白质等混合物沉积于表皮质层下方， ②分泌几丁质、蛋白质等混合物沉积于表皮质层下方， 形成原表皮 同时分泌消化液消化和吸收旧内表皮。 形成原表皮，同时分泌消化液消化和吸收旧内表皮。 原表皮， ③分泌多元酚和氢醌类化合物及相应的酶类经孔道输送 到表皮质层上方，形成多元酚层 多元酚层。 到表皮质层上方，形成多元酚层。 行将脱皮前，分泌蜡质于多元酚层或角质精层上方， ④行将脱皮前，分泌蜡质于多元酚层或角质精层上方， 蜡层。 形成蜡层 形成蜡层。 脱皮时或脱皮后，由皮细胞腺分泌脂类、 ⑤脱皮时或脱皮后，由皮细胞腺分泌脂类、蜡质及蛋白 质等混合物经孔道输送到蜡层上方，形成护蜡层 护蜡层。 质等混合物经孔道输送到蜡层上方，形成护蜡层。
第五节 脱 皮
5.2 新表皮的沉积
新表皮沉积示意图
上表皮 外表皮 内表皮
蜕皮液
蜕皮膜
护蜡层 蜡层
多元酚层
新表皮
表皮质层
原表皮层
真皮细胞 底膜
血淋巴
第五节 脱 皮
5.2 新表皮的沉积
1
成熟表皮
上表皮 外表皮 内表皮 脱皮腺 绛色细胞 皮细 胞 亚表皮空间 绛色细胞
2
——
脱 皮 步 骤
3
非 活 性 脱 皮 液
上表皮
表 皮 层
（含有） 含有）
几丁几丁-蛋白复合体
（无）
原表皮（皮细胞分泌） 原表皮（皮细胞分泌）
外表皮：经鞣化和暗化，坚硬而色深 外表皮：经鞣化和暗化， 内表皮：无色而柔软 内表皮：
第一节 体壁的构造与功能
2.2 体壁的功能
昆虫的体壁起着高等动物皮肤和骨骼的作用: 昆虫的体壁起着高等动物皮肤和骨骼的作用: ——控制体内水分的蒸发； ——控制体内水分的蒸发； 控制体内水分的蒸发 ——特殊的结构与化学组成能阻止异物侵入 ——特殊的结构与化学组成能阻止异物侵入， 特殊的结构与化学组成能阻止异物侵入， 起保护性屏障作用； 起保护性屏障作用； ——决定并支撑虫体体形 保护内脏， ——决定并支撑虫体体形，保护内脏，内陷形 决定并支撑虫体体形， 成的“内骨骼”可供肌肉着生； 成的“内骨骼”可供肌肉着生； ——着生各种感觉器官和腺体 ——着生各种感觉器官和腺体，是内外信息交 着生各种感觉器官和腺体， 流的屏障； 流的屏障； ——营养成分的贮存库 ——营养成分的贮存库。 营养成分的贮存库。