第一章：昆虫体壁生理

蜜蜂生理学第一章 体壁体壁的结构层次表皮层由外向内可分为上表皮和原表皮，原表皮又分为外表皮和内表皮原表皮层最厚体壁的功能1. 机械功能：形成外骨骼，增加了肌肉的附着面，为虫体提供了严密的保护和坚固的支撑，使虫体有较大的可塑性2. 物理屏障功能：抗物理化学损伤及病虫侵害3. 代谢功能：是昆虫的原料储存库是代谢废物运输排泄的重要通道4. 感觉功能：昆虫通过体壁各种感觉器监测环境条件的变化，从而调整生理代谢的过程5. 防卫功能：为昆虫的保护色、警戒色和拟态提供了物质基础。

对构成保护层、防止水分流失、保护自身组织、抵抗微生物、防御天地方面等都有重要作用几丁质的基本结构，生物合成关键酶，几丁质降解1. 由N-乙酰-β-D-葡萄糖胺通过β-1,4-糖苷键聚合而成，由表皮细胞分泌形成，是一种含氮多糖2. 几丁质合成酶3. 降解：几丁质酶、几丁二糖酶，蜕皮时依赖这些糖苷水解酶，水解表皮、肠内、围食膜中的几丁质，降解产物被皮细胞吸收，作为沉积新表皮时的原料新表皮的形成过程，表层溶离皮细胞分裂→离皮→皮细胞褶皱、重叠→蜕皮膜、蜕皮液出现→沉积表皮质层→沉积新表皮→蜕皮→暗化、骨化→分泌蜡层和护蜡层皮层溶离：皮细胞由原来的扁平状变为排列紧密的圆柱状，产生的表面张力使得皮细胞层与内表皮之间产生间隙，称为溶离鞣化、骨化过程鞣化：表皮中蛋白质通过同醌类化合物交联脱水，成为不溶性物质，从而使表皮硬化或暗化的过程（N-乙酰多巴胺为鞣化剂）过程：氨基酸−−−→−酚氧化酶多巴−−−→−多巴脱羧酶多巴胺−−−−−−→−A乙酰化酶、乙酰辅酶N-乙酰多巴胺（进入表面细胞中）−−−−→−表皮二酚氧化酶N-乙酰多巴醌（扩散到原表皮层）−→−鞣化蛋白质−→−与第二个蛋白质或别二醌交联相互作用−→−多聚体骨化：是昆虫表皮变硬的另一个机制，不同于鞣化作用，主要是蛋白质与鞣化剂碳原子结合的位置不同，且最终形成的交联物结构也不同。

过程：N-乙酰多巴胺经过支链活化后，以苯环支链β-碳原子与蛋白质交联，使之脱水变硬的过程，称为β-骨化作用骨化常伴随鞣化而发生，两者使用共同N-乙酰多巴胺不发生柔滑时，骨化也不发生第二章 消化系统消化道包含哪些结构前肠、中肠（柱状细胞、再生细胞、内分泌细胞）、后肠围食膜的功能，化学组成组成：蛋白质（20%~50%）：糖蛋白，蛋白多糖几丁质（4%~20%）功能：1.保护中肠免受食物颗粒和病源微生物的损害2.中肠的区室化作用3.分子筛和保护酶的功能昆虫对花粉的消化方式？蜜蜂的消化方式？1.机械破坏甲虫2.刺吸花蓟子3.外部消化凤蝶4.消化花粉壁弹尾目昆虫5.花粉内消化6.假发芽7.渗透压突变蜜蜂蜜蜂采食花粉与花粉营养的关系蜜蜂并不能根据花粉的营养价值高低来选择采集或取食何种花粉，它的取食量更主要取决于花粉的适口性适口性：与脂类有关（冷冻干燥是最好的储存方法）消化酶二种类，影响消化酶活性因素种类：糖酶、蛋白酶影响因素：1.PH值成蜂中肠PH：5.6~6.3 幼虫：6.82.温度3.食物：蔗糖、花粉→消化道中糖酶、蛋白酶等酶类的分泌量和活性会相应增加到一定浓度→影响蛋白质消化与利用引起昆虫厌食物质穿膜运输类型被动运输：顺电化学梯度进行的穿膜运输，不消耗细胞的代谢能简单扩散：不需要专一载体，只要膜两端物质存在一定的浓度差即可进行物质运输协助扩散：需要依赖细胞膜表面特殊的运输蛋白的协助才能完成物质运输主动运输：逆电化学梯度的穿膜运输，有专一的载体蛋白协助，需要消耗代谢能物质运输的主要异同点运输方式方向载体耗能方式简单扩散顺不需要电化学梯度势能协助扩散逆需要电化学梯度势能主动运输逆需要细胞代谢能离子通道特点，类型特点：1.离子选择性，每一种离子通道只能输送特定大小和电荷的离子，而其他离子不能通过2.可控性，离子通道只在特定的刺激下才开放并随即关闭，由跨膜电位控制的称为电压门通道，由机械应力控制的称为机械门通道中肠对糖吸收主要两个因素影响1.糖从蜜囊向后肠的转运速率，也就是蜜囊的排空速率（最主要）2.进入血淋巴中的葡萄糖转化为海藻糖的速率消化道菌群功能1. 参与消化和提供营养2. 分解有害物质3. 抑制有害微生物生长影响营养吸收的因素1. 肠细胞微绒毛的数量，直接影响到消化与吸收的面积2. 肠道内不同区域的膜透性，由于膜透性的不同，肠道前部与后部的吸收能力往往有差异3. 肠道内是否有液流循环第三章 排泄系统马氏管细胞种类主细胞、星形细胞含氮排泄物氨、尿素、尿酸、尿囊素、尿囊酸尿酸为主要代谢物的优势1. 尿酸需水量最少（用越少的水来排除体外废物则越有利于体内水分平衡，也就越有利生存）2. 尿酸的毒性比氨低很多原尿产生的机制血淋巴−→−产生于马氏管端段−→−基端−−−−−−−−−→−，收回血淋巴水分和部分离子被重吸排入直肠 在昆虫体内，离子与小分子是如何穿膜运输的离子和小分子半膜不需要产生膜泡，是直接或借助膜上特殊蛋白质来穿膜的直肠垫的主要功能是什么能主动回收直肠腔内的水分和无机盐物质，对维持昆虫体内的水分和盐分平衡起重要作用昆虫主要靠什么器官来维持血淋巴水分和盐分平衡马氏管、直肠哪两种激素对排泄起直接的调节作用？他们是如何起作用的利尿激素和抗利尿激素利：促进餐后和羽化后的排尿，清楚多余水分排出毒素抗：抑制马氏管中原尿的形成第四章 呼吸与能量供氧方式（扩散作用，通风作用）概念，功能扩散作用：大气和微气管的公压差扩散进入微气管功能：只能满足静止时的需氧量通风作用：利用体壁肌有节奏的收缩和体壁的弹性，使虫体内部产生有节奏的压力变化，迫使气管和气囊做周期性的胀缩运动，同时配合气门的开闭，进行有秩序的抽气和排气功能：提高换气效率昆虫细胞内产生的CO 2如何排除1. 少数经体壁，绝大部分由气门排出2. CO 2的间歇式暴发释放3. CO 2的调节与杀虫脂肪体主要有哪些细胞类型营养细胞：脂肪体重最主要的细胞，脂肪提是蜜蜂最重要的物质，能源的制造工厂和储存仓库绛色细胞：在脂肪或脂蛋白合成中有重要作用，还具有分泌功能，能排出物质以保持血淋巴化学平衡脂肪体有哪些生物功能1.参与脂肪的合成，积蓄和分解2.糖原的合成和分解及海藻糖合成3.蛋白质的合成，贮存和分解4.尿酸的合成和贮存5.色素的合成和积蓄第五章肌肉与运动昆虫的肌肉有几种类型肌肉类型：按着虫补位和作用不同（骨骼肌、脏肌）肌原纤维的形状和排列方式（管状肌、束状肌、纤维状肌）简述肌纤维的组织结构肌纤维：分化成熟的肌细胞，是细长圆柱形，因肌细胞是细长纤维状，故又称肌纤维。

第三章体壁桑蚕的体壁和其它昆虫一样，是身体最外层组织，能保持体型、防止水分散失，保护体内组织不受损伤和抑制病原物侵入。

同时，肌肉（运动肌）均附着于体壁上，故肌肉又相当于动物的骨骼。

体壁还是各种感觉器官存在的场所。

第一节体壁的构造一、幼虫体壁的构造幼虫体壁由底膜、真皮、表皮三层构成。

表皮内贯穿很多孔道。

(一) 底膜：是一层由中性粘多糖组成的，非细胞结构的，薄而透明的薄膜，是体壁的最内层，紧贴于真皮上，直接与血液接触。

故一般认为底膜是由血球分泌形成的，也有人认为是由真皮分泌形成的。

作用：支撑和保护真皮细胞的作用。

(二) 真皮细胞层：位于底膜上面，由一层细胞构成。

每个细胞有一个略呈球形的核，细胞膜不明显，只有眠中才比较清晰。

真皮细胞中一般含有尿酸盐类的结晶物，有时也含有色素。

作用：①真皮是一层活化细胞层，能进行周期性的分泌，形成新的表皮层。

②特化形成毛原细胞、蜕皮腺、毒腺、腊腺及感觉细胞。

(三) 表皮层：位于真皮层的外面，是体壁的最外层。

表皮层是真皮层向外分泌形成的产物，为非细胞结构，故表皮不能生长，只能在一定范围内伸展，即将原有皱褶舒展的结果。

体壁的作用和特性主要取决于该层，可将它分为三层，各层之间由孔道贯穿。

1.内表皮：是表皮的最内层，紧贴于真皮上，呈片层结构，无色柔软，它是表皮中最厚的一层，约占表皮厚度的4/5。

其成分主要是几丁质和蛋白质，两者以共价键相结合，形成稳定的络合物－糖蛋白，而组成内表皮。

几丁质是节肢动物所特有的一种化学物质，其化学成分是含N 的多糖类物质，不溶于水、有机溶剂及稀酸、碱液中，对一般酸碱的抵抗力都很强。

其物理性状与纤维素相似，具有延伸性和曲折性。

蛋白质是一种能溶解于水的节肢蛋白。

内表皮中不含色素，其特点是无色、透明、柔软而富有弹性，在每次蜕皮中，大部分被溶解吸收。

2.外表皮：位于内表皮的上面，上表皮的下面。

外表皮比内表皮薄，约占表皮厚度的1/5，具有坚硬性和不染色性，但其内一般含有色素。

昆虫生理生化《昆虫生理生化》第一章体壁引言昆虫体壁（integument）又称外骨骼，它具有高等动物皮肤和骨骼的双重功能，使虫体具有坚强的支撑，并为肌肉提供了着生点，但在体壁的某些区域，仍然有柔软的性质，关键部位有许多关节，保证虫体能行动自如。

体壁也是一个复杂的代谢库，这些过程都受到激素的调节和控制。

体壁又是虫体与环境之间的界面，是抵御外界异物和阻止杀虫剂渗透的屏障，特别对保持水分有很大的作用。

第一节体壁的组成昆虫体壁包括皮细胞、表皮和基底膜三部分，表皮是皮细胞分泌的产物，但基底膜则是由血细胞分泌的。

一皮细胞1.昆虫的皮细胞主要分布在虫体外围，局部区域已在胚胎发育时随着外胚层的内陷成为前肠、后肠、气管或生殖道的管壁细胞；另一部分特化成腺细胞、毛原细胞和膜原细胞。

皮细胞的生理特点是具有周期性吸收、合成和分泌能力。

2.在极大多数昆虫中，皮细胞都是以单层形式排列的，细胞的纵切面大多呈柱状，也有不规则的。

3.皮细胞的大小与密度因虫种和发育阶段不同而异，并且与生长期间是否进行有丝分裂有关。

(一) 形态结构1.昆虫皮细胞的形态结构是随变态和脱皮周期而不断变化的，皮细胞在脱皮期间分泌作用较弱，顶膜与底膜平直，侧膜不明显，细胞核不清晰。

2.沉积新表皮开始时期顶膜弯曲，常有原生质丝突入表皮层内，侧膜出现，胞核明显。

3.在溶离旧表皮与沉积新表皮期间，细胞的合成、分泌和吸收都很旺盛，顶膜微绒毛发达，基膜褶深陷，底膜也常随基膜一起内陷，并有血淋巴进入到内褶中，增加了基膜与血淋巴接触机会和吸收面积。

(二) 胞间联系1.皮细胞能够识别自身所处的位置，并与周围细胞进行联系和协调，按程序分泌和沉积特定的表皮。

2.皮细胞之间复杂的横向通讯联络，主要通过侧膜联接来实现。

大量平行排列的皮细胞间，在侧膜的上半部形成隔壁联结与间隙联结，皮细胞之间也借此进行信息交流，甚至结成合胞体。

3.皮细胞之间有离子偶联和由浓度梯度产生的信息交流，还能调节细胞生长和影响形态发生。

第一章昆虫体躯构造及功能一、昆虫在动物界中的地位世界上已知动物：150万种：按进化程度，由低级到高级分成：原生，海绵，腔肠，扁形，圆形，环形，节肢，软体，拟软体，毛鄂，棘皮和脊索等12门动物。

节肢动物门为最大的一门，由水生到陆生，现存节肢动物是从古生代寒武纪55000万年前的节肢动物进化而来。

（一）、节肢动物门的特征（1）体躯明显分节，并集聚为体段，左右对称，许多体节上有成对的分肢的附肢。

（2）整个体躯被有含几丁质的外骨胳。

（3）体腔就是血腔。

（4）消化道为于体中央。

（5）循环系统为于体背。

（6）神经系统为于腹面。

（二）、昆虫纲的特征（1）体躯分头、胸、腹三段（2）头部有触角1对、复眼1对单眼1~3个，口器附肢3对（上、下鄂，下唇）是感觉和取食的中心（3）胸部具有3对胸足，有翅1~2对，是运动中心。

（4）腹部是内脏和生殖的中心，腹部末端有尾须和生殖器（5）昆虫的一生还要经过一系列变态二、昆虫与人类的关系昆虫在地球上的历史至少已经有3亿5千万年而人类距今不过1百万年世界上已知昆虫约为100万种，约占动物界的2/3，最大的一目为鞘翅目，已命名的种类为33万种以上。

昆虫对人类的为害在农业方面，主要表现在与人类争夺自然资源。

主要农作物害虫造成的经济损失十分惊人，自公元前707~1935年的2642年间，我国共发生蝗灾796次平均每三年一次。

对人类有益的昆虫三、昆虫的外部形态（一）、昆虫体躯的一般构造体躯由一系列环节（体节）组成体节：头触角口器胸前足每节有一对附肢，一对胸足中足后足腹9~11体节（大部分附肢已经消失）仅末端数节附肢特化成外生殖器、尾须（二）、昆虫的头部（1）位于体躯的最前端（2）由几个体节愈合而成（3）头上生有触角、复眼、单眼及口器是感觉和取食的中心（4）头的外壁坚硬形成头壳，里面有脑、消化道及口器附肢的肌肉。

（5）昆虫的头部具有特殊的保护作用和对口器、附肢强大肌肉牵引力的适应。

1．昆虫头部的分区：虽然头上分节已经消失，但由于存在许多后生的沟、缝而将头壳分成若干区域，大致分为以下几个区域：（1）额唇基区：是头的最前面，包括额和唇基（2）颅侧区：是头壳的侧面和颅顶部分，上以冠缝、前以额颊沟、后以后头沟为界分成两个颅侧区。