昆虫生理

受精作用
精子 刺激 未成熟分裂的卵子（受精囊孔） (2n) 成熟分裂 雄性原核 卵核（1个） + 极体（2-3个） (n) (n) 受精卵 (2n)
四、昆虫生殖的控制机制
一、昆虫生殖的两种类型： 成虫发育型、蛹期发育型 二、影响昆虫生殖的外部因素 三、昆虫生殖的激素调控
激素对生殖的调控
卵黄蛋白：卵母细胞自身合成、 还来自滋养细胞、卵泡细胞、血淋巴
生长发育中的卵母细胞
脂类：卵母细胞自身合成、 还来自滋养细胞、卵泡细胞和脂肪体 碳水化合物：卵母细胞自身合成
形 成 卵 子
卵黄 膜 卵黄沉积后的 卵母细胞
卵壳
卵子形成
卵子（2N） 卵管塞 卵巢管柄
未进行成熟分裂的卵母细胞
二、雄性生殖器官
• 成虫发育型：
控制
（成虫期）脑
• 蛹期发育型：
咽侧体 分泌 卵黄沉积 JH
控制

（蛹期）脑
前胸腺 分泌 卵巢发育 MH

第二节 昆虫的血液 一、昆虫的血液组成
血浆blood plasma • 昆虫的血液===血淋巴haemolymph 血细胞hemocytes 血浆：无机离子、血糖、血脂、氨基酸和蛋白质、激素 血细胞 血浆中的非血细胞：围心细胞、绛色细胞、脂肪体 血液的功能：1、循环；2、止血；3、免疫；4、解毒；5、阻止天敌捕 食；6、代谢
气管：分布、结构和气囊、微气管
气管的构造
• 无气门腔 • 有气门腔 （外闭式、 内闭式）
气管的分布
气管的结构和气囊
二、昆虫的气体交换 和呼吸代谢
扩散作用、通风作用、特殊的呼吸方式
（葡萄糖------丙酮酸+ATP） 循环（丙酮酸——二氧化碳+ATP） 、磷酸戊糖途径
基酸------相应的酮酸------三羧酸循环
反射 弧
突
触
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
冲动在神经元突触间的传导
化学传导：大多数昆虫 电传导：少数昆虫
杀虫剂的神经毒理
拟除虫菊酯类：改变离子通道阻止膜电位的传导 烟碱：与乙酰胆碱受体结合，使化学传导失控 有机磷和氨基甲酸酯类：抑制乙酰胆碱酶的活性，阻碍化学传导
• 细胞免疫：
吞噬作用——少量小型外源物——浆血细胞、颗粒血细胞 成瘤作用——大量小型外源物——凝血细胞、颗粒血细胞、浆血细胞 包被作用——大型外源物——与成瘤作用相似
• 体液免疫：
脂肪体、血细胞、 围心细胞、马氏管、 中肠和受伤后的真皮细胞等 抗菌肽、蛋白 破坏微生物细胞膜的通透性 阻止微生物细胞分裂增殖 杀死或钝化代谢毒物（解
心侧体与激素
• 心侧体
• （利尿激素、抗利尿 激素、促心搏因子、 激脂激素、高血糖激 素和羽化激素）
激素对昆虫生长发育 和变态的调控
• 幼虫期：JH=MH • 末龄幼虫：JHMH • 蛹期：0=JH MH
昆虫生长调节剂在害虫防治中的应用
昆虫生长调节剂(growth regulatiors) 对益虫的作用
脑神经细胞的分布及与心侧体的连接
• 脑前方：中区神经 分泌细胞（mNSC） • 前脑两侧：侧区神 经分泌细胞（lNSC） • 与心侧体的连接： mNSC的轴突组成 一对神经，lNSC的 轴突分别组成两对 神经延伸到心侧体；
脑激素（prothoracotropic hormone,
PTTH)
• 也叫活化激素、促前胸腺激素 • 幼虫期：能促进前胸腺的细胞核合 成RNA，细胞质内的蛋白质代谢 • 蜕皮时：促进前胸腺分泌蜕皮激素
卵子的形成过程
一、卵母细胞的形成
卵母细胞 卵泡细胞
原始生殖细胞 卵原细胞 有丝分裂 一个卵母细胞 一群子细胞 供给营养 多个滋养细胞
无滋式
具滋式
二、卵黄的沉积 三、形成卵子 四、卵巢成熟的时期 五、特殊生殖方式（幼体生殖、孤雌生殖）的卵子形成
卵黄的沉积
合成和沉积 卵黄 卵黄蛋白 脂类 碳水化合物
一、昆虫的内分泌系统和激素
• 主要内分泌器官及其激素
• 激素对昆虫生长发育和变态的调控作用 • 昆虫生长调节剂在害虫防治中的应用
主要的内分泌器官及其激素
• 脑神经分泌细胞和脑激素
• 前胸腺和蜕皮激素 • 咽侧体和保幼激素 • 心侧体及其激素
脑神经分泌细胞和脑激素
• 形态、功能 • 分布及与心侧体的连 接 • 分泌产物（脑激素、 羽化激素、利尿激素、 抗利尿激素等） • 脑激素
脂类代谢
活化 甘油 3-磷酸甘油酯 糖酵解 甘油酯 脂肪酸 脂酰辅酶A 乙酰辅酶A 三羧酸循环 脂酶 活化 -氧化
南 山：昆虫内部解剖生理 Shan Nan:The Anatomical Structure and Physiology of Insect
第五节 昆虫的感觉器官
小
眼
复
眼
复 眼 的 成 像
机 械 感 受 器
化 学 感 受 器
第六节 昆虫的激素
• 概念：是昆虫内激素，由内分泌器官分泌，散布于昆虫体内，经由血 液运送到作用部位。
• 功能：调节和控制昆虫本身的生长、发育、变态、滞育、交配、生殖、 两性异态、多型现象和生理代谢作用等。
Leabharlann Baidu
对害虫的作用
第七节 昆虫的信息素
• 外激素，是同种昆虫个体间或异种昆虫个体间的化学通信物质， 由特殊的腺体分泌散布于昆虫体外，以调节或诱发同种间其他个 体或异种个体间的特殊行为。 • 种内的如雌雄虫间的引诱、集结、标记踪迹、报警自卫等，还可 对个体发育过程产生特殊的影响，如性成熟的抑制和性别的决定 等。 • 种间的如寄主吸引寄生蜂寄生的利它素等。
雄性生殖器官的基本构造 睾丸的基本构造和精子的 形成 输精管（输精管、射精管） 和雄性附腺
睾丸的基本构造
• 睾丸管 睾丸 • 睾丸管的分区 ：
生殖区 生长区 成熟区 转化区
精子的形成
• • • • 生殖区 生长区 成熟区 转化区
三、昆虫的交配、受精和产卵
• 引起昆虫交配的原因 • 授精和受精作用 • 产卵
第四节 昆虫的肌肉系统和生理
肌膜

收缩性蛋白肌原纤维 肌纤维肌膜去极化肌肉收缩 糖原、脂肪 肌质 （长形的多核细胞） 细胞核
收缩性蛋白：肌球蛋白、肌动蛋白等
第五节 神经系统
一、神经系统的基本构造
神经元 神经系统
神经胶细胞
神经元 神经节：是联络神经元、运动神经细胞和胶细胞的集合体。 神经胶细胞：包围在神经节和神经索外，形成鞘细胞层，起支持、保护 和滋养神经细胞的作用。
昆虫的血糖——海藻糖
葡萄糖
非还原性双糖
葡萄糖
1. 2. 3.
作为能源 几丁质、粘多糖、糖蛋白 越冬时： 甘油、山梨酸、多元醇 • • 对生物膜有不通透性 • 低渗透压效应 仅被海藻糖酶分解
血 细 胞
起源于中胚层细胞
1、原血细胞浆血细胞 2、浆血细胞颗粒血细胞 3、凝血细胞颗粒血细胞 4、伪足血细胞浆血细胞 5、蠕形血细胞浆血细胞 6、脂血细胞颗粒血细胞 7、颗粒血细胞浆血细胞 8、类绛血细胞 9、珠血细胞颗粒血细胞
中枢神经系统
控制神经脉冲和内分泌
脑 神 经
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 腹末复合神经节
气门的开闭 后肠和生殖器官
四、神经冲动的传导机制
概念：突触、反射、反射弧 冲动在神经纤维上的传导 冲动在神经元突触间的传导 运动神经元与肌肉间的突触传导 杀虫剂的神经毒理
神
细胞体轴突 侧支 | 树突 端丛
经
元
单极神经元：联络神经元 运动神经元 双极神经元：感觉神经元 多极神经元：感觉神经元
神经分泌细胞：特化的神经元
侧支
树突
神经分泌细胞
神
经
节
二、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
追踪信息素
• 蜜蜂：

奈氏腺

• 白蚁：
第五腹节背面 的腹腺
聚 集 信 息 素
• 大小蠹属（Dendroctonus） ♀ ♂
释放聚集信息素
♀
寄 主
寄主气味
♀♂ ♂♀
♂♀
释放出三种混合气体 大量小蠹侵入 竞争性鸣叫
♂♀
释放抑制聚集信息素
♂♀♂♀
外界的小蠹不再侵入寄主
昆虫信息素的应用
1. • • 性信息素的应用 作为害虫预测预报的工具 直接防治
大量诱捕法 迷向法 与其他防治措施组合
2.
其他信息素其他信息素
白蚁的追踪信息素与杀虫剂的混合使用
毒）
二、心脏的搏动
• 心脏的搏动 • 血液的循环
第三节 昆虫的呼吸系统和生理
1、气管系统的呼吸作用——气体交换 2、细胞的呼吸作用——呼吸代谢 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
一、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
气门：数目（0-10对）、类型（多气门型、寡气门型、无气门型）、构 造
昆虫生理
第一节 昆虫的生殖系统 一、雌雄生殖系统
基本构造 卵巢的基本构造和卵子的形成 输卵管（侧输卵管、中输卵管）及各附属结构（生 殖腔及其附腺）
雌性生殖器官的基本构造
• • • • • •
卵巢 输卵管 受精囊 附腺 生殖孔 生殖腔
卵巢的基本构造
卵巢管 卵巢 （一定数目） 卵巢管（端丝、卵巢管 本部、卵巢管柄） 卵巢管本部：生殖区、 生长区 卵巢管的类型：无滋式 多滋式 端滋式
性信息素（sex pheromone）
• 第一个性信息素发现：Butenandt，1959年，蚕蛾醇。 • 目前发现的信息素种类：400种，其中350种为鳞翅目，其他的为 鞘翅目、膜翅目、等翅目和双翅目种类。 • 雌蛾的性信息素：10~21个碳的脂肪族。功能团常为醋酸酯、醇 基、酮基等。双键位置自第3位到第13位。也有少数烷类（如灯 蛾科） • 分泌腺体：腹部第八、九节的腹节间膜，特化成不同的形状 • 雄蛾和雄蝶的性信息素 • 其他目的性信息素 • 性信息素的生物合成 性信息素前体（来自寄主植物、腺体中的类脂体） 性信息素 • 脑神经和内分泌腺体调节性信息素的合成和释放
9
1
2
6
脂血细胞
7
8
3
4
5
止血作用
凝血块
细胞破裂（凝血因子） 细胞伪足（伪足集成网状结构） 细胞破裂＋细胞伪足
昆虫的免疫系统
• 对外源异物的识别：
细菌、微生物胞壁物质（肽葡聚糖、脂多糖、-1，3-葡聚糖等） 识别蛋白 识别蛋白（凝集素、血素等） ＋ 启动免疫反应 外源物
前胸腺和蜕皮激素（MH）
Molting hormone (MH) 蜕皮激素
3-脱氢蜕皮酮
蜕皮酮
20-羟基蜕皮酮
血 淋 巴
脂 肪 体
血 淋 巴
MH和JH协调控制昆虫的发育， 包括蜕皮、变态的基因的开与关
咽侧体和保幼激素（JH）
几种不同结构的倍半萜类 （侧链长度和环氧化程度不同）
MH和JH协调控制昆虫的发育， 包括蜕皮、变态的基因的开与关