昆虫生理学第六章(呼吸系统)

胸上。如蚊科的蛹
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。
功能：气体交换的重要场所。
第三节 气管系统的呼吸机制和控制
{ 一、气体在气管里的传送 扩散 通风 1，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。在保证气体交换的条 件下，尽量减少体内水分的散失。
{ 气体扩散 浓度梯度 气流压力梯度
部位： 微气管 机制 ： 气体分压
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。
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。
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。
（1）气管本身具有伸缩性 （2）气囊可被血压或体躯弯曲等压缩，表现 出风箱作用。 昆虫体躯的收缩运动是产生通风作用的主要原 因，这种体躯的收缩运动也可称为呼吸运动。
呼吸运动
a. 仅背板运动：鞘、半翅目 b. 背板和腹板同时运动：蝗虫 c. 左右和上下压缩同时进行：鳞、脉翅目 d. 沿腹部长轴伸缩：双翅目、蜜蜂
第五章 昆虫的呼吸系统
Inspiration System
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概论
昆虫通过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。
一、气门
气门是 与外界想 通的门户， 其位置大 多数在身 体的两侧。
（一）气门的类型 1，多气门型
① 全气门式：(Holopneustic)具有10对有效气门， 即在中、后胸 上各1对，腹部8对。 如蝗虫
② 周气门式：(Peripneustic)：具有9对有效气门， 即中胸1对，腹部有8对。如鳞翅目幼虫
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
行
气
体
三、气管鳃呼吸（水生昆虫如蜉蝣的气管腮和 蜻蜓直肠腮）
四（ 、水 气生 泡昆 和虫 气如 膜龙 呼虱 吸）
五、寄生昆虫的呼吸方式
通过体壁直接从寄主体内获得氧气
第二节 气管系统的来源、组成 气管的来源：外胚层
气管系统的组成
气门（spiracle）：气管在身体两侧的开口 气管(trachea)（主气管、支气管） 气囊(air sacs)：气管的膨大部分 微气管：气管分支末端位于组织的部分
几丁质组成。
2 构造特点： （1）内膜上无蜡质 （2）气管可伸缩 （3）脱皮时可脱掉
3 气管的功能：
通风作用
（二）气管的分布和排列
三、气囊（air sac）和微气管(tracheole)
气囊 1) 概念：气管的膨大部分 2) 特点：(1) 薄而软 (2) 无明显螺旋丝
微气管 1) 概念：直径在一微米以下的末端封闭的气管。 2) 特点：(1) 脱皮时不脱去 （2）通透性强
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
气门腔(atrium) 气门腔口(atrial orifice) 围气门片(peritreme)
(三)气门的构造
外闭式气门 根据气门结构和开闭肌肉的有无
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瓣和垂叶。
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பைடு நூலகம்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。
③半气门式：(Hemipneustic)： 具有8对有效气 门，即中胸1对，腹部7对。 如蕈蚊科幼虫
2，寡气门型 ① 两端气门式：(Amphipneustic)：具有2对有效气
门，即前胸1 对，第8腹节上1对。 如蝇科幼虫 ② 后气门式： (Metapneustic)具有1对有效气门，
位于腹部最一节上。如蚊科幼虫 ③ 前气门式：(Propneustic)有1对有效门，位于前
管内的O2＞管外 管内的CO2＜管外 渗透压 （微气管的通透性）
2，通风作用
行动活泼和飞行的昆虫，除气体扩散作用外，还 需要有通风作用来保证氧的迅速供应，并尽快地排 除体内产生的二氧化碳。
部位： 机制：
气管 、气囊 体躯的运动 气管、气囊的伸缩
为了有效地进行通风作用，气管系统产生了两 种适应结构：
蝗虫气门
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。
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。