第三章 昆虫的消化系统及其生理.ppt
第三章 昆虫的消化系统,昆虫的消化系统（digestive system）是一条纵贯于体腔中央的消化道，还包括开口于口腔中的与消化作用有关的唾腺。消化系统的主要功能是摄取、运送、消化食物，并从食物中吸收营养物质。,第三篇 昆虫的内部解剖和生理,第一节 消化道的构造和功能,不对称的管道，前后端分别与口前腔与肛门相通。根据来源及功能，分为三部分：前肠、中肠和后肠。不同口器类型的昆虫，消化道构造变异较大。,第三章 昆虫的消化系统,结构：咽喉 食道 嗉囊 前胃 贲门瓣唾腺功能：接受、运送、暂时储存食物，部分消化作用,1.1 前肠的结构和功能,常膨大。功能：暂时储存食物；初步消化食物(蜜胃)；帮助脱皮等,较特化，特别取食固体食物的昆虫，其内壁形成若干纵褶，内膜特化为齿或刺功能：磨碎食物和调节食物进入中肠，兼有过滤作用,第一节 消化道的构造和功能,结构:前肠突入中肠前端形成的一圈内褶。功能:引导食物进入中肠，阻止中肠的食物倒流。,第一节 消化道的构造和功能,贲门瓣,1.1 前肠的结构和功能,前肠的组织学,来源：在胚胎发育时期由外胚层内陷形成。因此与体壁是同源的。组织学：前肠的组织结构由内向外依次可分为内膜、肠壁细胞层、底膜、纵肌、环肌和肌肉围膜。因此，在组织结构上与体壁构造相同。内脏肌分为两层，内脏肌的交替收缩可引起消化道有节律的蠕动。,第一节 消化道的构造和功能,1.1 前肠的结构和功能,前后粗细相当的管道，消化和吸收的主要部位。前段通常生有胃盲囊。,胃盲囊结构：由中肠的肠壁向外突出成囊状或管状的构造。通常26个，位于中肠最前端。,胃盲囊功能：增加中肠的表面积，以利于消化和吸收，扩大容积和滞存共生物的作用。,1.2 中肠的结构和功能,第一节 消化道的构造和功能,围食膜的作用：仅存于取食固体食物的昆虫，具有保护中肠细胞免受固体食物颗粒和微生物损害的作用，并有明显的选择通透性。,围食膜的形成方式：由中肠肠壁细胞分泌形成的多层重叠的管状膜。如鳞翅目幼虫和直翅目等昆虫。中肠前端一群特殊细胞分泌的粘液，由贲门瓣前后伸缩压挤形成的单层管状薄膜，向中肠后方延伸而形成。如双翅目和革翅目及等翅目。,第一节 消化道的构造和功能,德国大蠊围食膜的超微结构,1.2 中肠的结构和功能,中肠的组织学,中肠的来源：在胚胎发育期，由内胚层细胞背合形成。中肠的组织结构：由内向外依次可分为围食膜、肠壁细胞、底膜、环肌、纵肌和肌肉围膜。与前肠相比，最显著的结构特点是肌肉层的排列相反，即环肌在内、纵肌在外。,第一节 消化道的构造和功能,1.2 中肠的结构和功能,柱状细胞分泌消化酶，吸收营养物质。杯状细胞调节血淋巴中钾离子的含量。再生细胞有分裂增殖能力的细胞。,组成中肠的细胞,第一节 消化道的构造和功能,1.2 中肠的结构和功能,前端以马氏管着生处与中肠分界。通常分为回肠、结肠和直肠3部分。排泄食物残渣和代谢废物；吸收食物和排泄物中的水分和无机盐。与前肠相似，但肌肉排列较紊乱。,1.3 后肠的结构和功能,第一节 消化道的构造和功能,1.4 唾 腺,唾腺 通常由上颚腺、下颚腺和下唇腺担当，其中最多见的是下唇腺。唾腺的主要功能是分泌唾液。唾液 唾液的主要功能是消化作用。含有多种消化酶，对食物进行肠外消化和肠内初步消化。润滑口器，溶解食物。形成口针鞘，防止寄主汁液和唾液流失。含有有利于取食的其它多种化合物：如蚊类含抗凝血素；蚜虫含果胶酶；胡蜂含粘胶质；蜜蜂含蜂后质、蜂王浆等。,第一节 消化道的构造和功能,1.5 昆虫消化道的变异,第一节 消化道的构造和功能,A.蝗虫B-D.天幕毛虫的幼虫、蛹和成虫E.苹果实蝇F.日本金龟子G.十七年蝉H.一种软蚧,不同类型口器消化道的变化,咀嚼式口器昆虫粗短，1.34.0倍体长。多数具有前胃。中肠分泌围食膜。中肠具有胃盲囊。后肠的直肠特化，多有直肠垫。,吸收式口器昆虫细长，1040倍体长。前肠无分化，无前胃。中肠无围食膜。中肠特长，一般没有胃盲囊。后肠一般无分化，无直肠垫。常形成一些特殊构造，如滤室。咽肌发达，形成食窦唧筒和咽喉唧筒。,第一节 消化道的构造和功能,1.5 昆虫消化道的变异,中肠分化为34段，各段担负不同的功能。如半翅目、同翅目和鞘翅目中的部分种类。,中肠的变化,第一节 消化道的构造和功能,蝽的消化道,1.5 昆虫消化道的变异,中肠的变化,形成滤室构造，如同翅目蝉、叶蝉、蚜虫等。,第一节 消化道的构造和功能,1.5 昆虫消化道的变异,第一节 消化道的构造和功能,滤室的作用,1.5 昆虫消化道的变异,糖类：能源、合成几丁质和糖蛋白的原料。氨基酸：蛋白质的原料，分必需和非必需氨基酸。脂类：储存能源、体壁表皮层和细胞膜的结构要素。维生素：酶的辅基。水分和无机盐：参与各种生理代谢和生化反应。,2.1 昆虫的营养,第二节 食物的消化和营养吸收,第三章 昆虫的消化系统,2.2 食物的消化和吸收,固体食物（碎片）、液体食物（悬浮液）（大分子物质）唾液（肠外消化）消化酶 消化道（肠内消化）液态（小分子物质）肠壁细胞 血液,第二节 食物的消化和营养吸收,肠外消化（取食前）为消化道外的初步消化，即：唾液或消化液 寄主组织或食物 吸入肠内肠内消化（取食后）为消化道内的充分消化，即：中肠消化液或发酵室中共生菌的酶类 分解食物,食物的消化过程,糖类的消化和吸收,（食物中)多糖、低聚糖 肠内 糖原分解酶（如葡萄糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶等）血腔 葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖 脂肪体 海藻糖 血液（被组织吸收）,第二节 食物的消化和营养吸收,2.2 食物的消化和吸收,脂类的消化和吸收,脂类 脂肪酶 肠腔 游离脂肪酸、甘油单酯、甘油二酯 血液（被组织吸收）甘油三酯 脂肪体（贮存）,第二节 食物的消化和营养吸收,2.2 食物的消化和吸收,蛋白质的消化和吸收,（食物中）蛋白质 小分子肽 蛋白酶 肠腔 氨基酸 血液（被组织吸收）,第二节 食物的消化和营养吸收,2.2 食物的消化和吸收,吸收循环（食物液流）：营养物质围食膜中肠前端、胃盲囊细胞血淋巴 分泌循环：血淋巴中过多的钾离子、水分杯状细胞肠腔 排泄循环（体液流）：血淋巴中代谢废物马氏管肠腔后肠 再吸收循环：后肠食物残渣、代谢废物直肠垫水分和无机盐再吸收,营养物质的吸收（液流循环）P214,第二节 食物的消化和营养吸收,2.2 食物的消化和吸收,消化液：pH68，植食性者偏碱性，肉食性者偏酸性。缓冲体系：磷酸盐、氨基酸盐和蛋白质。,肠道内环境与消化,第二节 食物的消化和营养吸收,2.2 食物的消化和吸收,1.昆虫消化道由哪几部分组成？各部分的来源、组织结构和功能有何不同？2.举例说明昆虫消化道与食性的适应性。那些昆虫具有滤室的结构，其结构和功能如何？3.什么是肠外消化？,本章重点和复习思考题,第三章 昆虫的消化系统,
