2022年医学专题—第十四章昆虫的呼吸系统(1).ppt

第十四章 昆虫(knchng)的呼吸系统,第一页，共二十二页。,昆虫的呼吸系统是由外胚层内陷形成的管状气管系统，昆虫通过这一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(pi ch)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。,第二页，共二十二页。,主要(zhyo)内容,概念(ginin)昆虫需能的特点 气管系统功能 气管系统的来源、构造、组成 其它的呼吸类型 呼吸生理 体温及体温的调节 呼吸与化学防治的关系,第三页，共二十二页。,1.概念(ginin),新陈代谢(xn chn dixi),包括同化(tnghu)（合成）代谢和异化（分解）代谢。,呼吸作用异化代谢,物理过程：空气中的O2各组织器官中去；体内CO2体外。化学过程：氧化分解体内的能源物质产生能量（ATP）；CO2 送出；水有时回收。,外呼吸,内呼吸,第四页，共二十二页。,2.昆虫(knchng)需能的特点,有翅，活动能力强，需能量(nngling)大 例如：飞行需要5mlO2/克.分；人跑步需要0.055mlO2/克.分。需能量的起伏大 例如：蝗虫，飞行时需能量5mlO2/克.分；休息需要0.055mlO2/克.分。,第五页，共二十二页。,3.气管(qgun)系统功能,特点：（1）通过气管(qgun)系统直接送O2到各组织器官；（2）通过气管系统将吸进的分子O2变成活化的O2。,主要是呼吸酶的作用：过氧化氢(u yn hu qn)酶，细胞色素酶 细胞色素酶 过氧化氢酶H2+O2-H2O2-H2O+O,第六页，共二十二页。,4.气管系统的来源、构造(guzo)、组成,气管(qgun)的来源：外胚层气管的构造：内膜、气管管壁细胞、底膜。,（1）局部地方加厚，形成螺旋(luxun)丝。其作用：（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，由脂蛋白和几丁质 组成。,内膜：,第七页，共二十二页。,组成(z chn),气门，气管(qgun)，支气管(qgun)，微气管(qgun)，气囊。,背面 背气管 背纵干 背气管连锁 气门气门气管 内脏 内脏气管 内脏纵干 内脏气管连锁 腹面(fmin)腹气管 腹纵干 腹气管连锁 同一侧 同一体节,分布情况,第八页，共二十二页。,微气管：,昆虫的气管(qgun)由粗到细进行分枝，当分枝到直径为25um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。,第九页，共二十二页。,气 囊：,气囊是气管的某些膨大成囊状，可被压缩(y su)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。,气囊(qnng)的功能：,（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(cjn)血液循环。,第十页，共二十二页。,多气门(qmn)型：最少8个 a、全气门式 10对 蝗虫（中后胸各1对，腹部8对）b、周气门型 9对 家蚕（前胸1对，腹部8对）c、半气门型 8对 瘿蚊幼虫（前胸1对，腹部7对）,气门(qmn)：数目最多不超过10个，三个类型，6种形式。,第十一页，共二十二页。,寡气门型 a、两端气门型 家蝇的幼虫（前胸(qin xin)和腹末）b、前端气门型 家蚊蛹 c、前端气门型 蚊幼虫 无气门型 内寄生：通过体壁 水生：尾鳃，气膜,第十二页，共二十二页。,气门(qmn)的构造：内闭式、外闭式。,开闭构造位于(wiy)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。,外闭式气门(qmn),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，活瓣由于垂叶本身的弹性而张开。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。,蝗虫气门,第十三页，共二十二页。,（2）内闭式气门(qmn),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(qindng)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(shy)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。,家蚕幼虫气门,第十四页，共二十二页。,气管系统包括在昆虫体内呈现一定排列的管状气管以及分布于各组织间的微气管和气管在虫体两侧的开口气门。此外，还包括由气管转化成的气囊(qnng)等组织结构。,第十五页，共二十二页。,5.其它(qt)的呼吸类型,体壁：内寄生气管鳃：尾鳃，豆娘稚虫 直肠(zhchng)鳃，蜻蜓稚虫,气泡(qpo)和气囊：,水生昆虫，有些水生昆虫身体某个部位长出疏水毛，形成气泡或气膜，把气体贮存在其中。,第十六页，共二十二页。,6.呼吸(hx)生理,通过气管系统输送气体的方法（气体的扩散作用，通风作用（气囊，气管）；气门的关、闭与CO2排出的关系(gun x)；呼吸的控制中心；微气管的气体交换。特点：a、伸到组织中的末端充满组织液；b、半透性膜。,（1）物理(wl)过程,第十七页，共二十二页。,燃料：糖源，脂肪，蛋白质氧的激活：各种呼吸酶代谢(dixi)途径（见书）呼吸商和呼吸系数,（2）化学(huxu)过程,呼吸过程中释出的CO2 与吸收的O2之间的体积之比称为(chn wi)呼吸商或呼吸系数（RQ）。呼吸商的大小可用来判断昆虫所用的能源物质种类和代谢途径。RQ1时表示消耗的是碳水化合物；0.8表示消耗的是蛋白质；0.7表示消耗的是脂肪。,第十八页，共二十二页。,7.体温(twn)及体温(twn)的调节,（1）热能(rnng)的获得：,昆虫是变温动物，外热源(ryun)动物。,运动；太阳辐射：调节晒太阳的位置，例蝗虫，身体与阳光平行，38.3，垂直，41.6。,第十九页，共二十二页。,a、体躯位置b、体表有特殊(tsh)的构造（鳞片）c、社会性昆虫：特殊的方式,（2）热能(rnng)的调节,例如蜜蜂，夏天巢温3435，实际上气温是高于35，运水降温；振动翅膀，起通风作作用（扇子）。冬天，运动，腹部肌肉的收缩 白蚁：恒温（巢温），巢的结构(jigu)特殊，本身有通风设备。冬天温度不够，引进真菌，使之发酵，产生热量，维持巢温。,第二十页，共二十二页。,8.呼吸(hx)与化学防治的关系,机械堵气门：40-50年代，油乳剂。合成有机农药：90%以上是神经毒剂，呼吸(hx)本身就是由神经控制的。神经毒剂最后破坏的都是呼吸(hx)代谢。神经毒剂抑制呼吸酶的作用，例如：氰化钾氰化气，破坏细胞色素氧化酶；鱼藤酮，抑制线粒体上的辅酶，影响三羧酸循环。用药与环境：昆虫生活的环境和昆虫体内生理状况。,熏蒸剂，烟雾(ynw)剂，神经毒剂,第二十一页，共二十二页。,内容(nirng)总结,第十四章 昆虫的呼吸系统。体温及体温的调节。物理过程：空气中的O2各组织器官中去。主要是呼吸酶的作用：过氧化氢酶，细胞色素酶。一种有螺旋丝，一种没有螺旋丝。气门(qmn)的构造：内闭式、外闭式。气管鳃：尾鳃，豆娘稚虫。合成有机农药：90%以上是神经毒剂，呼吸本身就是由神经控制的。神经毒剂最后破坏的都是呼吸代谢,第二十二页，共二十二页。,