昆虫学概论 之昆虫内部解剖生理1
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昆虫生理-1
一、体壁
1、体壁的功能
定型
·支撑身体、附着肌肉 骨头的功能
· 身体的保护层
皮肤的功能
2、体壁的结构及化学成分
体壁的断面
骨片
膜
内骨骼及骨片的连接部分
骨片之间的膜可伸缩, 使身体有各种变化的状态
刺与距的区别
体壁的结构
上表皮 外表皮 内表皮
类脂、鞣化蛋白、蜡质 护蜡层 蜡层 多元酚层 脂腈层
肾细胞 部分储存排泄
蜕皮 阶段性排泄
五、呼吸系统
昆虫有肺吗？ 昆虫从哪里进气吗？ 昆虫生命所需的氧气怎样输送的？
1、遍布全身的管网系统
气门
纵向：主纵干 横向：气管连锁
背纵干 侧纵干
腹纵干
气管、微气管 送氧气至全身各部位。
气管系统横向图
气管构造
气门
气门开闭
气门的分布
全气门式：中胸、后胸、腹１－８节 两端气门式：前胸、第８腹节 前气门式：前胸 后气门式：腹末节 无气门式：
尿酸 —— 昆虫尿中最主要的排泄物
蝗虫含氮排泄物 尿酸 3.2-4.7% 氨 0.07-0.08% 尿素 0.3-0.4%
尿酸分子中含氢 原子最少。
尿酸和尿酸盐 均不易溶于水，排 出时无需水伴随。
氨基酸 0.35% 陆生昆虫保水机制
2、其他排泄方式 尿盐细胞 储存排泄
当大量的尿酸沉淀于脂肪体细胞时，就称尿盐细胞。
口腔
下唇 唾腺
前肠
中肠
直肠
肛肛门 门
回肠
后肠
消 化 道 的 形 成
前肠 后肠
外胚层
中肠 内胚层
前胃
嗉囊
东方蜚蠊前 肠的纵切面
贲门瓣
胃盲囊
夜蛾幼虫幽门盲囊
昆虫学概论之昆虫内部解剖生理
神 经节
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan:The Anatomical Structure and Physiology of Insect
第二节 神经系统的分类和功能
一、中枢神经系统：控制神经脉冲和内分泌（由脑、腹神经索组成） 二、交感神经系统：控制消化道、气门和背血管等内脏器官 三、外周神经系统：控制运动器官
脑神经
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan:The Anatomical Structure and Physiology of Insect
交感神经系统
• 口道神经系：
额神经节和神经 后头神经节及其神经 素囊神经节及其神经
口器、前、中肠、背血管等器官
• 中神经
气门的开闭
• 腹末复合神经节
第一节 气管系统的基本构造 第二节 昆虫的气体交换和呼吸代谢
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan:The Anatomical Structure and Physiology of Insect
第一节 气管系统的基本构造
• 气管系统由气门和气管（主气管、支气管、微气管）构成 一、气门：数目（0-10对）、类型（多气门型、寡气门型、无气门型）、
冲动在神经纤维上的传导
受刺激前：静息电位 受刺激后：动作电位
静息时，膜内外 有电位差静息电 位，称为极化
传导
膜外各点之 间无电位差
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan:The Anatomical Structure and Physiology of Insect
冲动在神经元突触间的传导
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan:The Anatomical Structure and Physiology of Insect
第三篇 昆虫内部解剖及生理
2、 血细胞 Hemocytes/blood cell
是指悬浮在血浆中的游离细胞，约占血液的2.5％。
Lackie(1988) 分8类：
原血细胞 （Prohemocyte）
浆血细胞（ Plasmatocytes） 颗粒血细胞 （Granular hemocytes） 囊血细胞（ Cystocytes） 球形血细胞（ Spherule cells）
又称化学色。是由于虫体一定部位有某些化合 物的存在而造成的，这些物质吸收某种长光波，而 反射其它光波形成。 2、结构色Structural colour
又称物理色。是由于昆虫体壁上有极薄的蜡层、 刻点、沟缝或鳞片等细微结构使光波发生散射、衍 射或干涉而产生的。
3、合成色Combination colour 是由色素色和物理色混合而成。
5
6
8 7
六、表皮的通透性
1、水分
蜡层中蜡质分子定向排列使昆虫表皮不透 水， 蜡层有临界温度，如果外界温度超过临界温度则变 为可透性。
2、气体
3、杀虫剂
良好杀虫剂应兼具脂溶性和水溶性。
第二章 昆虫内部器官的位置
一、昆虫内部器官及生理系统位置
背 血 管 消 化 道 腹 神 经 索 背 血 窦 围 脏 窦 腹 血 窦
螵蛉、蝶蛉。
三、昆虫体壁的基本功能
1、形成虫体外骨骼,保持体形和着生体壁肌。
2 、保护性屛障。
3 、体壁内陷形成内骨骼,附着体壁肌,组成昆虫的运 动机构, 内表皮与体躯弯曲和伸缩有关。
4 、营养物质贮藏库。 5 、特化成各种感觉器官和腺体。
四、昆虫体壁的色彩
1、色素色Pigmentary colours
能 量
2、人工饲料
昆虫的内部器官系统
血浆
➢ 细胞与血浆间进展频繁的物质交换 ➢ 血浆中的生化物质有： ➢ 无机离子、血糖、血脂、氨基酸和蛋白质 ➢ 昆虫体内各种生化反响的“代谢池〞
血细胞
➢ 悬浮于血浆或附着于组织外表的游离细胞 ➢ 胚后发育过程中通过有丝分裂进展更新和补充 ➢ 某些具有兴旺的造血器官或组织的昆虫，通过造血作用来
补充 ➢ 血细胞的种类比高等动物复杂：主要有原血细胞、浆血细
允许血液流入心脏，阻止外流回血脏
背隔和腹膈
与血液循环密切相关，紧贴于心脏下方和腹神经索上方 作用：保护和支持内脏器官并分隔血液，通过自身的搏动，
使血液向前方和背方流动，促进血液在体腔内的循环 多在两侧形成许多窗状细孔，使各血窦间的血液相通
昆虫的血液
➢ 体腔内循环流动的淋巴样液体，浸浴着所有的内脏器官和 组织---“血淋巴〞 ➢血细胞及其悬浮液（血浆）组成血液，透明或稍混浊，少 数昆虫 (如摇蚊幼虫) 因含血红素呈红色外，大多数昆虫的血 液为黄色、橙色和蓝绿色
体壁呼吸 气管鳃和直肠鳃呼吸 物理性鳃呼吸 内寄生昆虫的特殊呼吸方式
体壁呼吸
有些昆虫没有气管系统，或气管系统很不完善，气体的 交换是经由体壁直接进展的，这种呼吸方式特称为体壁 呼吸
弹尾目昆虫中的绝大多数种类 很多寄生性昆虫的幼虫 某些水生昆虫
五、神经系统
➢ 昆虫的一切生命活动都受神经系统支配，神经系统是昆 虫体内起主要作用的调节机构，全身各器官、系统在神经 系统的统一控制下，相互影响、相互协调，保证有机的整 体统一及与外部环境的相对平衡
中肠 后肠
前
回结直
胃
肠肠肠
唾腺
分泌细胞
昆虫的消化系统和生理
➢ 消化系统：包括一根自口到肛门，纵贯于血 腔中央的消化道,以及与消化有关的消化腺；具 摄食、消化、吸收和排泄等功能，并兼有调节控 制体内水分和离子平衡等
昆虫的内部器官昆虫的体腔-优秀课件PPT
病虫害识别与防治技术
七大系统器官模式图（1）
病虫害识别与防治技术
七大系统器官模式图（2）
病虫害识别与防治技术
七大系统器官模式图（3）
病虫害识别与防治技术
三、昆虫内部结构的特点
昆虫的内部结构和高等脊椎动物有很多不同之处，其生理机能也有很大差异 。主要表现如表：
高等脊椎动物
昆虫
骨骼 系统的位置 系统的功能
多数昆虫的背膈和腹膈在体腔两侧分别与背板或腹板相连接，侧缘常有孔隙， 使各血窦之间彼此相通，血淋巴可以通过孔隙在血窦之间流动。
病虫害识别与防治技术
昆虫腹部横切面模式图
病虫害识别与防治技术
二、内部器官的位置
内部器官有消化、循环、呼吸、排泄、神经、生殖和分泌器官等 腹神经索位于消化道下方的腹血窦中。 绝大部分昆虫的气管系统以气门开口于身体各节的两侧，以主气管和支气管网分布 在体壁下方及各内脏器官之间，再以微气管伸到各组织之中。 生殖系统位于围脏窦内消化道的背侧面，包括雌性的卵巢或雄性精巢，沿后肠两侧 延伸到消化道腹面，以1对生殖管（侧输卵管或输精管）会合于腹部末端。 主要的内分泌腺体，如心侧体和咽侧体及前胸腺等，分别位于咽及前胸气门气管附 近。 此外，在昆虫的体壁下和内脏上均附有肌肉，专司运动和内脏蠕动的功能。
骨骼
心脏:腹面 脊髓:背面 闭合循环系统, 发达,携氧
外骨骼(体壁)
循环系统:背面 神经系统:腹面 开放循环系统, 不携氧;气管系统发达
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《病虫害识别与防治技术》
昆虫的体腔
目录
一 昆虫体腔的分室害识别与防治技术
一、昆虫体腔的分室
昆虫内部器官系统包藏于体壁形成的体腔内。血液充斥于体腔内，体腔就是 血腔，各个器官系统浸浴在血液中。
昆虫的内部结构和生理课件 (一)
昆虫的内部结构和生理课件 (一)昆虫是地球上最为丰富和多样化的一类生物，其内部结构和生理系统具有独特性和复杂性，这些特征决定了昆虫的生活方式和适应能力。
本文将从昆虫的内部结构和生理系统两个方面进行阐述和介绍。
一、昆虫的内部结构昆虫的内部结构和人类不同，其体表硬壳包裹内部软组织，硬壳由蛋白质和几丁质构成。
昆虫体内分为头部、胸部和腹部三部分。
1.头部头部包括触角、眼睛、口器和脑部。
触角是昆虫感受外界环境的主要器官，能感受温度、湿度、气味等，进而对环境作出反应。
昆虫的眼睛也非常特殊，有简单和复眼两种。
简单眼通常有两个，能够感知光的亮度和方向；复眼则是由众多的小眼组成的，不仅能感知光线方向和亮度，还能感知颜色。
昆虫的口器也非常特殊，包括切口口器、钻孔口器、吸管口器等各种类型，可以适应不同的饮食和生活方式。
2.胸部昆虫的胸部有三个节，每个节上有一对腿和一对翅膀（有的昆虫没有翅膀）。
腿用于行走和抓取食物，而翅膀则用于飞行，给昆虫提供了躲避天敌、寻找食物、找伴侣等行为。
3.腹部昆虫的腹部由数个节组成，每个节上有一些附属肢，如毛发、甲壳、生殖器等。
昆虫的生殖器根据性别和种类不同而不同。
同时，昆虫的腹部还有气门和生物催化剂，能够将食物转化为能量并消耗掉。
二、昆虫的生理系统昆虫的生理系统由消化、循环、呼吸、神经和蜕皮等多个方面组成。
1.消化系统昆虫的消化系统和人类相比更为简单，由口器、食管、前肠、中肠和后肠组成。
昆虫的食物消化主要依赖于口器分泌的唾液和中肠分泌的酶类。
2.循环系统昆虫的循环系统也相对简单，由心脏、动脉和血管组成。
心脏不断地将血液推进血管中，让血液带着氧气和养分走向全身。
3.呼吸系统昆虫的呼吸系统分为气管系统和气孔系统两种，气管系统由气管和气管支组成，氧气通过气管吸入昆虫体内。
气孔系统则是昆虫体表上的细小孔洞，也能让氧气进入体内。
4.神经系统昆虫的神经系统分为中枢神经系统和周围神经系统两部分，中枢神经系统由大脑和腹神经节组成，周围神经系统则负责收集和传输信息。
昆虫内部解剖及生理汇总
15－18
保幼激素在防治上的应用：60年代美国正式合成了天蚕蛾 的保幼激素后，保幼激素的研究进展很快。现在合成了几十 种天然的保幼激素和上百种保幼激素的类似物。保幼激素对 哺乳动物和鱼类毒性较低，在土壤中易降解为无毒物质。 据江苏省报导，该省生产的保幼激素类似物防治棉蚜效果 较好，施用浓度为2万倍液，5天后和10天后调查，防治效果 均为97.9%~100%。 （2）蜕皮激素 可引起昆虫生长发育紊乱。如用含有0.01%~ 0.1%脱皮激素的饲料去喂家蝇，能使80%雌蝇不育。 前些年就了解到丽蝇的环腺和一些昆虫的卵巢及卵也能分 泌脱皮激素；其它节肢动物和植物中也能分泌脱皮激素活性 化合物，从而为应用脱皮激素作杀虫剂提供了更多来源。
告警外激素
聚集外激素
15－17
昆虫内激素、信息激素与害虫防治
1.内激素 主要具有调节和控制昆虫个体本身生理机能的作用， 如保幼激素和脱皮激素，可以扰乱害虫的生长、发育，达到防治 的目的。 （1）保幼激素 活性很高，制成杀虫剂后，用很小的剂量即可 达到防治效果。保幼激素没有专化性，具有广谱杀虫剂的性质。 保幼激素的杀虫作用在于：①具有变态抑制作用，可以抑制幼虫 →蛹→成虫的变态，使之形成过龄幼虫，或幼虫→蛹或蛹→成虫 的中间类型，或即使变成正常的成虫也即告之死亡。②具有胚发 育抑制作用，可抑制卵胚的正常发育，从而达到杀死卵的效果， 这种作用60年代已在无翅红蝽和天蚕蛾、蚱蚕中得到证实。③潜 伏效应：在卵期用保幼激素处理，幼虫虽能正常发育，但潜伏效 应能抑制成熟幼虫→蛹→成虫的变态。这种现象在家蚕上也有发 现。
15－20
昆虫的信息素的含量极微，但灵敏度很高，其作用是非常有 效的，试验中表明，1头未交尾的雌性叶蜂放在笼中，可以 诱来1.1万只以上的雄蜂。雄性舞毒蛾可以被雌性舞蛾从0.4~ 0.8公里范围诱来。 昆虫性信息素主要可应用于害虫的预测预报、直接诱杀雄 虫、切断害虫间的联系等方面。
保幼激素在防治上的应用：60年代美国正式合成了天蚕蛾 的保幼激素后，保幼激素的研究进展很快。现在合成了几十 种天然的保幼激素和上百种保幼激素的类似物。保幼激素对 哺乳动物和鱼类毒性较低，在土壤中易降解为无毒物质。 据江苏省报导，该省生产的保幼激素类似物防治棉蚜效果 较好，施用浓度为2万倍液，5天后和10天后调查，防治效果 均为97.9%~100%。 （2）蜕皮激素 可引起昆虫生长发育紊乱。如用含有0.01%~ 0.1%脱皮激素的饲料去喂家蝇，能使80%雌蝇不育。 前些年就了解到丽蝇的环腺和一些昆虫的卵巢及卵也能分 泌脱皮激素；其它节肢动物和植物中也能分泌脱皮激素活性 化合物，从而为应用脱皮激素作杀虫剂提供了更多来源。
告警外激素
聚集外激素
15－17
昆虫内激素、信息激素与害虫防治
1.内激素 主要具有调节和控制昆虫个体本身生理机能的作用， 如保幼激素和脱皮激素，可以扰乱害虫的生长、发育，达到防治 的目的。 （1）保幼激素 活性很高，制成杀虫剂后，用很小的剂量即可 达到防治效果。保幼激素没有专化性，具有广谱杀虫剂的性质。 保幼激素的杀虫作用在于：①具有变态抑制作用，可以抑制幼虫 →蛹→成虫的变态，使之形成过龄幼虫，或幼虫→蛹或蛹→成虫 的中间类型，或即使变成正常的成虫也即告之死亡。②具有胚发 育抑制作用，可抑制卵胚的正常发育，从而达到杀死卵的效果， 这种作用60年代已在无翅红蝽和天蚕蛾、蚱蚕中得到证实。③潜 伏效应：在卵期用保幼激素处理，幼虫虽能正常发育，但潜伏效 应能抑制成熟幼虫→蛹→成虫的变态。这种现象在家蚕上也有发 现。
15－20
昆虫的信息素的含量极微，但灵敏度很高，其作用是非常有 效的，试验中表明，1头未交尾的雌性叶蜂放在笼中，可以 诱来1.1万只以上的雄蜂。雄性舞毒蛾可以被雌性舞蛾从0.4~ 0.8公里范围诱来。 昆虫性信息素主要可应用于害虫的预测预报、直接诱杀雄 虫、切断害虫间的联系等方面。
昆虫生理--1
昆虫生理学
主要研究昆虫体内各组织、器官和生理系统的解剖学、 组织学和正常生理功能等，从而揭示昆虫的生命现象和机 能规律。 昆虫的各种生命活动和行为、习性等，均与其内部器 官的构造、生理机能、代谢作用，以及由神经和激素调控 的内部各生理系统的相互联系与协调密切相关。昆虫种类 繁多，内部器官的构造和新陈代谢的方式也有很大的差异， 了解其内部各系统的基本结构和生理机能，对分析昆虫的 行为习性、生态适应及有效地开展害虫防治和益虫利用等， 都具有十分重要的意义。
尿酸：含氢少、溶解度低 与食物残渣混合排出、单独排出（蛹便）
其他排泄器官： 消化道 体壁（含氮代谢物、蜕、皮细胞分泌物）
• 贮存排泄：
血液中的一部分代谢产物可被某些器官和组织吸收并
贮存起来并不马上排出体外的现象。
围心细胞：中胚层
脂肪体（尿盐细胞） ：中胚层、解毒（杀虫剂）
直肠及其排泄生理
隐肾
第五章 昆虫的排泄系统
功能：移除代谢废物和有害物质，维持体内水分 和盐类的平衡，保持内环境的稳定。 马氏管--外胚层 位置：中后肠交界
第一节 马氏管及其机能
一、马氏管的数量和表面积： 种间、同种昆虫因发育阶段不同。 Байду номын сангаас的排泄面积差异不大，一般马氏管的数目与其 长度成反比。因而并不致影响其排泄效能。
组织结构：内膜、肠壁细胞、底膜、纵肌、环肌、围膜
二、中肠（胃）
前端--前胃或食道
后端--马氏管 来源：内胚层 • 功能：消化、吸收 • 胃盲囊：增加表面积、 扩大容积、滞存共生物 • 组织结构： 围食膜、肠壁细胞、
底膜、环肌、纵肌、围膜
肌肉层较薄，营养物质、 水分和无机盐渗入血淋巴。
几丁质
?
主要研究昆虫体内各组织、器官和生理系统的解剖学、 组织学和正常生理功能等，从而揭示昆虫的生命现象和机 能规律。 昆虫的各种生命活动和行为、习性等，均与其内部器 官的构造、生理机能、代谢作用，以及由神经和激素调控 的内部各生理系统的相互联系与协调密切相关。昆虫种类 繁多，内部器官的构造和新陈代谢的方式也有很大的差异， 了解其内部各系统的基本结构和生理机能，对分析昆虫的 行为习性、生态适应及有效地开展害虫防治和益虫利用等， 都具有十分重要的意义。
尿酸：含氢少、溶解度低 与食物残渣混合排出、单独排出（蛹便）
其他排泄器官： 消化道 体壁（含氮代谢物、蜕、皮细胞分泌物）
• 贮存排泄：
血液中的一部分代谢产物可被某些器官和组织吸收并
贮存起来并不马上排出体外的现象。
围心细胞：中胚层
脂肪体（尿盐细胞） ：中胚层、解毒（杀虫剂）
直肠及其排泄生理
隐肾
第五章 昆虫的排泄系统
功能：移除代谢废物和有害物质，维持体内水分 和盐类的平衡，保持内环境的稳定。 马氏管--外胚层 位置：中后肠交界
第一节 马氏管及其机能
一、马氏管的数量和表面积： 种间、同种昆虫因发育阶段不同。 Байду номын сангаас的排泄面积差异不大，一般马氏管的数目与其 长度成反比。因而并不致影响其排泄效能。
组织结构：内膜、肠壁细胞、底膜、纵肌、环肌、围膜
二、中肠（胃）
前端--前胃或食道
后端--马氏管 来源：内胚层 • 功能：消化、吸收 • 胃盲囊：增加表面积、 扩大容积、滞存共生物 • 组织结构： 围食膜、肠壁细胞、
底膜、环肌、纵肌、围膜
肌肉层较薄，营养物质、 水分和无机盐渗入血淋巴。
几丁质
?
昆虫的内部器官讲解
肌肉系统 （自学）
生殖系统 结构
人
昆虫
阴道、卵巢、卵和子宫
阴道、卵巢、输卵管、
卵和受精囊
雌虫 1对卵巢 两根侧输卵管 1根中输卵管 大多数昆虫还有:
1个受精囊,用于储存精子。有 的雌虫可保持精子存活数年； 1个交尾囊，可呈囊状且后端 开口较大(即生殖腔)，或可呈 管状通道(即阴道)，均以阴门 开口于体外。 1对附腺
人
背神经索 神经节 脑
神经系统
通常有1个脑、3个胸神经节和8个腹神经节 胸神经节主司运动 腹神经节主司消化、排泄和生殖 神经系统由脑和腹神经索组成 腹神经索由相连的神经节组成 原始类型各神经节相对独立，各司其责
Ventral Nerve Cord
昆虫神经系统的反射弧
贲门瓣（调节食物进入中肠的量）
主要功能是食物的消化与吸收
肠道环境呈碱性，PH值可达11.4
后肠（回肠、结肠和直肠）
排除食物残渣和代谢废物
吸收水分、无机盐，调节平衡。
其表皮随脱皮而更换
幽门瓣（控制食物残渣排入后肠）
15
后肠
幽门瓣
16
呼吸系统 结构
昆虫
气管 气门
人
肺 肺气泡
功能:在脑神经分泌细胞活化激素刺激下分泌蜕皮 激素(molting hormone,MH),又称蜕皮甾醇或蜕皮酮
α-蜕皮激素是一种“激素原”，本身没有活性，转化为β蜕皮激素才具有活性。
β-蜕皮激素与甲壳纲动物的蜕皮激素完全相同。 功能：在保幼激素协调下使昆虫脱皮。 性质：昆虫自身不能合成蜕皮激素的前体物，需从植物
夜蛾：躲避捕食者 直翅目、半翅目和同翅目昆虫：寻找配偶
听觉
有些蛾类能听到蝙蝠定位猎 物时所发出的超声波
昆虫的内部结构和生理
• 呼吸管（水蝎、蚊幼虫） • 气泡或气膜（龙虱）
• 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
• 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
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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
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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
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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
昆虫的内部结构及生理课件
▪ 膜翅目：由腹产卵瓣和内产卵瓣组成，背产卵 瓣宽大而凹陷，形成产卵鞘用以包藏产卵器。
▪ 鳞翅目、双翅目、鞘翅目：不具备由附肢特化的 产卵器，只是腹部后端的几个体节逐渐变细，并
套接在一起，成为产卵时可以伸长的伪产卵器。
三、昆虫的外生殖器
2、雄性外生殖器 雄性外生殖器基本构造
阳具：腹部第9节腹板以后的节间膜上的外长物， 由阳茎、阳茎基组成。阳茎基上常变异产生各种 突起，如阳茎上叶、阳茎下叶、阳茎侧叶。
输精管 输精小管
管壁细胞
第二部分 腹部的一般构造
▪ 腹部的形状：多为纺锤形或长圆筒形 ▪ 腹部的节数：一般为9-11节，最多为12节 ▪ 气门：多位于背板与侧腹板之间的侧膜上 ▪ 听器及发音器：棉蝗的第1节两侧；蝉的第1腹
节高度骨化 ▪ 腹部的分节： 脏节（生殖前节）：♀，1-7节；♂，1-8节，各
抱握器：腹部第9节的附肢，由腹部第9节的刺突形 成，也可由肢基片和刺突联合形成。为属与近缘 种鉴定不可缺少的重要特征之一。
三、昆虫的外生殖器
雄性外生殖器的类型
① 直翅目：由阳茎基背片和阳具复合体两部分组成，无抱握器。
② 同翅目：由发达的阳具端和较长的阳具基 组成。
③ 鞘翅目：只有阳具而无抱握器。阳具分为 阳茎基和阳茎，阳茎基由1个基片和成对 的阳茎侧叶组成，阳茎通常为1骨化而弯 曲的管状构造。
分泌泡沫和粘液：如沫蝉的若虫 分泌石灰质：如竹节虫、天牛幼虫
四、昆虫的呼吸系统
体壁呼吸
气管鳃呼吸
气膜呼吸
气管呼吸
气管系统 气门 气管主干 气管分支(+气囊) 微气管
五、内分泌系统
中枢神经分泌细胞
心侧体 咽侧体 前胸腺
六、昆虫的神经系统
第二章内部解剖生理
4、神经系统—腹神经索：位于消化道的腹面、纵贯于腹血窦内， 是昆虫的中枢神经系统；
5、呼吸系统即气管系统：主气管、支气管网、微气管，微气管伸 入到各器官和组织中，主气管以气门开口于身体各节的两侧。
6、生殖系统：位于消化道的背侧面，以生殖孔开口于体外。 7、肌肉系统—体壁肌和内脏肌：分别附着于体壁下方和内脏表面。 8、内分泌系统—各种内分泌腺体：分别位于体腔内相应的部位。
• 肠壁细胞相当于体壁的皮细胞，但细胞间的界限常不明显，多 不具分泌和吸收作用；
• 纵肌和环肌在肠壁上的排列较整齐，在肌纤维和结缔组织形成 的围鞘中，分布有神经纤维及气管，用以调节控制肌肉的收缩， 促进消化道的蠕动。
昆虫学—>第二章
中肠
功能：中肠是消化和吸收的主要部位。合成消化酶；分泌消化液， 消化食物，吸收营养物质。
在以上各种作用中，1—5项是表皮层的作用；6—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。
(六）蜕皮及体壁与杀虫剂的关系
1、蜕皮：昆虫必须将旧的体壁脱掉才能继续生长，这 种现象就称为蜕皮。
2、体壁与杀虫的关系： • （１）体壁厚外被物多，不利于杀虫剂的药效发挥。 • （２）蜡层厚、硬不利于药剂展布，需在药剂中加入
中肠的组织学构造：
• 起源：内胚层。中肠是由胚胎时期的内胚层形成的。 • 组织学结构：其组织结构也分为6层，即由内向外依
次为围食膜、肠壁细胞层、底膜、环肌、纵肌和围膜。
中肠的组织学与前肠有所不同，主要表现在肠壁 细胞层比较厚，肌肉层较薄，可允许营养物质、水分 和无机盐渗入血液。
围食膜：保护中肠细胞免受食物和微生物的损害， 并具有显著的选择性穿透功能。
毒毛
刺
（四）体壁上的外长物
3、昆虫千奇百怪的形态和绚丽多彩的颜色都是由体壁 所构成的。
5、呼吸系统即气管系统：主气管、支气管网、微气管，微气管伸 入到各器官和组织中，主气管以气门开口于身体各节的两侧。
6、生殖系统：位于消化道的背侧面，以生殖孔开口于体外。 7、肌肉系统—体壁肌和内脏肌：分别附着于体壁下方和内脏表面。 8、内分泌系统—各种内分泌腺体：分别位于体腔内相应的部位。
• 肠壁细胞相当于体壁的皮细胞，但细胞间的界限常不明显，多 不具分泌和吸收作用；
• 纵肌和环肌在肠壁上的排列较整齐，在肌纤维和结缔组织形成 的围鞘中，分布有神经纤维及气管，用以调节控制肌肉的收缩， 促进消化道的蠕动。
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中肠
功能：中肠是消化和吸收的主要部位。合成消化酶；分泌消化液， 消化食物，吸收营养物质。
在以上各种作用中，1—5项是表皮层的作用；6—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。
(六）蜕皮及体壁与杀虫剂的关系
1、蜕皮：昆虫必须将旧的体壁脱掉才能继续生长，这 种现象就称为蜕皮。
2、体壁与杀虫的关系： • （１）体壁厚外被物多，不利于杀虫剂的药效发挥。 • （２）蜡层厚、硬不利于药剂展布，需在药剂中加入
中肠的组织学构造：
• 起源：内胚层。中肠是由胚胎时期的内胚层形成的。 • 组织学结构：其组织结构也分为6层，即由内向外依
次为围食膜、肠壁细胞层、底膜、环肌、纵肌和围膜。
中肠的组织学与前肠有所不同，主要表现在肠壁 细胞层比较厚，肌肉层较薄，可允许营养物质、水分 和无机盐渗入血液。
围食膜：保护中肠细胞免受食物和微生物的损害， 并具有显著的选择性穿透功能。
毒毛
刺
（四）体壁上的外长物
3、昆虫千奇百怪的形态和绚丽多彩的颜色都是由体壁 所构成的。
昆虫内部解剖及生理汇总
1．辐射技术
利用60Co作为辐射源，处理大批的螺旋蝇和地中海实蝇雄虫， 可杀死体内的精细胞和精子，但仍能保持雄虫的生活能力和竞 争能力，释放到野外可同雌虫交配，造成雌虫不育。在美国和 墨西哥采用这种不孕方法防治这两种害虫，已经获得相当好的 效果。 15－15
2．化学不育 利用化学药剂干扰生殖细胞中核酸的合成，也能造成昆虫不 育，这类药剂的种类很多，如影响核酸代谢的氨基蝶啶和5-氟 尿嘧啶，替派、塞替派、不育特等，能破坏雌虫合成卵黄蛋白， 阻止卵巢发育，使害虫不育。目前，使用不育剂进行过防治试 验的害虫已有70多种，其中大多数是双翅目昆虫。
15－12
第六节 生殖系统
一 雌性内生殖器官
1对卵巢：产生卵子 1对侧输卵管
受精囊：储存精子
生殖腔
附腺
15－13
二 雄性内生殖器官
1对睾丸：产生精子 1对输精管 贮精囊：储存精子
射精管
阳茎
生殖附腺
15－14
昆虫的生殖系统与害虫防治
（一）卵巢发育在害虫测报上的应用 掌握两性卵生害虫的卵巢发育程度和抱卵情况，可以科学 准确地掌握害虫的产卵时间及幼虫孵化盛期，以便确定其防治 时期。（粘虫） （二）不育技术在害虫防治中的应用 对于两性生殖的昆虫，若精子和卵子的形成和发育受阻，或 者不能正常交配，将造成不育。
第三章 昆虫内部解剖及生理
主讲：曹剑
第一节 昆虫体腔和内部器官
体腔：昆虫体壁所包成的腔（又称血腔）
具两个血窦（背血窦、围脏窦）的昆虫：大多数昆虫 具三个血窦（背血窦、围脏窦、腹血窦）的昆虫：直翅目 的蝗科、蜻蜓目、脉翅目、膜翅目、鳞翅目、双翅目
15－2
15－3
第二节 消化排泄系统 一 消化系统
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沉 默 时
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan: The Anatomical Structure and Physiology of Insect
失 礼 了！
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血
窦
• 具两个血窦（背血窦、围脏窦）的昆虫：大多数昆虫 • 具三个血窦（背血窦、围脏窦、腹血窦）的昆虫：直翅目的蝗科、 蜻蜓目、脉翅目、膜翅目、鳞翅目、双翅目
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南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan: The Anatomical Structure and Physiology of Insect
第三节 表皮的形成和蜕皮过程
• 皮层溶离(apolysis)：皮细胞层 表皮层 • 新表皮的沉积： • 蜕皮(ecdysis)：脱去蜕（旧上表皮、外表皮、未被消化的内
几丁质的化萄糖 （N-乙酰-D葡萄糖胺）多聚体 • 以-1，4糖苷键聚合
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脂类和昆虫表皮的蜡层
油脂 油（液态）、脂肪（固态）
表皮片层和蜕皮膜）的过程。
• 表皮的鞣化和暗化作用 • 表皮形成和蜕皮的激素调控
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表皮的形成和蜕皮过程
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan: The Anatomical Structure and Physiology of Insect
概
体壁的来源： 外胚层 体壁的生理作用： 保护作用， 特化成感觉器官， 着生肌肉， 内陷形成内部器官
述
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第二节 表皮的化学成分
• • • • 几丁质：是一类含氮多糖物质（乙酰葡萄糖胺多聚体） 蛋白质：以多糖蛋白、鞣化蛋白、橡胶质精的形式存在 脂类：存在于上表皮形成蜡层 多元酚：3，4-二羟基苯酚及其衍生物，参与表皮质层和外表
第十二章 昆虫的体壁和生理
第一节 体壁的基本构造 第二节 表皮的化学成分 第三节 表皮的形成和蜕皮 第四节 体壁的通透性与害虫防治的关系 第五节 体壁的衍生物 第六节 昆虫的体色
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参 考 书
王荫长等译， 1983，《昆虫生理学》(W.Mordue) 路进生译，1984，《昆虫展望》(M. D. Atkins) 张克斌等，1989，《昆虫生理》 王荫长，2001，《昆虫生物化学》 David Stanley，《Insect Physiology》， /ent801/ent801home.html 张青文，2000，《昆虫遗传学》，科学出版社 程家安等，2001，《昆虫分子科学》，科学出版社 李绍文，2001，《生态生物化学》，北京大学出版社
避 敌 策 略
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan: The Anatomical Structure and Physiology of Insect
惊 人 的 繁 殖 力
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皮的鞣化和暗化作用
• 多酚氧化酶：是一种含铜的蛋白质，存在于血液和内表皮的
内方，催化多元酚生成邻位醌而激发鞣化、暗化作用
• 色素：黑色素，蝶蛉（白蝶蛉、黄蝶蛉、红蝶蛉）
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昆虫学概论 之
昆虫内部解剖生理
• 制作/讲授：南 山
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan: The Anatomical Structure and Physiology of Insect
前
言 （一）
在法布尔(Jean Henri Fabre, 1823-1914)观察手记(The Wonder of Insects: Chapters in the Physiology of Insects)中，他试图以各种 手段去探求昆虫奇妙行为的奥秘，如他发现萤火虫捕食蜗牛时是天才的 麻醉师，在探求萤火虫为什么发光时，他做了这样的简单实验：“我取 下了一小片上皮，试着从上面分离出一半闪光带，然后把这块标本放在 显微镜下。皮上有白色涂层，由非常小的颗粒物构成。这当然是发光物 质。。。。。。剩下的问题是白片是用什么物质构成的。首选的可能性 是磷，这是从化学的角度考虑的。萤火虫用猛烈的试剂煅烧处理，那简 单的物质就会发光；但就我所知，还没有人沿着这条线索获得完全满意 的答案；这里似乎没有磷参与，尽管有时用磷光来形容萤火虫的微光。 一定还有别的不为人知的回答。”19世纪生物化学还没有萌芽，生物科 学的发展还停留在对生命现象的描述，所以在当时法布尔只能在显微镜 下观察到萤火虫的发光物质，而留下了 一定还有别的不为人知的回答 给 后人。如今对萤火虫的发光的解释已归结为：
新表皮的沉积
蜕皮液
蜕皮膜
上表皮 外表皮 内表皮
护蜡层 蜡层 多元酚层 表皮质层 原表皮层
皮细胞层
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鞣化和暗化作用
• 鞣化作用（tanning)：醌类物质同表皮中的蛋白质分子发生交联，形成鞣
（luciferase） 萤光素酶 ATP Mg2+ O2 萤光素(luciferin) 发光物质 光
前
言 （二）
昆虫每一独特的生命活动、行为和习性等都与它特有的内部结构、 生理功能、代谢作用密切相关。下一页的彩图能让你想到些什么 呢？我常被这些“杰作”所迷惑，我不得不承认在生物的进化历 程中，昆虫对环境的适应是最成功的。在五彩缤纷的昆虫世界里， 这些只是少数的例子。法布尔在19世纪借助一部显微镜就已经可 以发现萤火虫的发光物质，并推测它是一种含磷化合物，那么， 在21世纪的今天，借助各种先进的技术，有没有人可以解释更多 的奇特现象呢？会不会是你们当中的某一位呢？ 昆虫内部解剖生理是《昆虫学概论》这门专业基础课的重要组成 部分，了解昆虫各个系统的内部解剖和生理机能可以帮助我们分 析昆虫的行为习性、生态适应，为害虫防治和益虫利用的策略制 定提供理论依据。
内部器官和生理系统
内脏器官生理系统 消化道、唾腺等消化系统、马氏管等排泄系统、 背血管、血淋巴及搏动器等循环系统、气管、气门呼吸系统、 体壁肌、内脏肌肌肉系统、腹神经索、脑神经系统、 性腺、生殖管、生殖孔生殖系统
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan: The Anatomical Structure and Physiology of Insect
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第十一章 昆虫内脏器官的位置
一、体壁和体腔
体壁 integument、血淋巴 haemilymph、 体腔 coelomic cavity（血腔 haemocoele）
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象鸟的花和象蜂的鸟
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化蛋白使表皮变硬的过程，
醌鞣化：酪氨酸 → N-乙酰多巴胺（鞣化剂）→ N-乙酰多巴胺-醌 → 鞣化蛋白 ↑ ↑ + 酶 二元酚氧化酶 （蛋白质）2
-骨化：酪氨酸 → N-乙酰多巴胺 → 中间体 → -骨化蛋白 ↑ ↑ + 酶 激活 （蛋白质）2
• 暗化作用：醌类物质聚合成醌多聚物（真黑素），使虫体体色加深的过程
水虿 的 捕猎 本领
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蜻蜓的复眼
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萤火虫的光辉
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目
录
第十一章：昆虫内脏器官的位置 第十二章：昆虫的体壁和生理 第十三章：昆虫的消化系统和生理 第十四章：昆虫的排泄系统和生理 第十五章：昆虫的呼吸系统和生理 第十六章：昆虫的肌肉系统和生理 第十七章：昆虫的循环系统和生理 第十八章：昆虫的神经系统和生理 第十九章：昆虫的激素和信息素 第二十章：昆虫的生殖系统和生理
脂类
• 类脂（磷脂、蜡、甾醇等）（溶于乙醚、氯仿等有机溶剂） 蜡：主要成分是酯[长链脂肪酸（24-26个偶数碳原子）和长链脂 肪醇（16-36个偶数碳原子）所组成]的混合物，还含有少量的长 链的烃、醇、醛、酮和酸等各类化合物。 昆虫表皮的腊层包括蜡质（烷烃、烯烃等烃类化合物，约占表皮 脂类的50-75%）和其他成分（如游离脂肪酸，长链醇、酯，甾醇 等） 昆虫表皮蜡层的疏水性可以阻止杀虫剂等化学物质及病原物的侵 入。 昆虫表皮的硬度与长链醇的含量成正比，