昆虫的消化系统课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章昆虫的消化系统,第九章昆虫的消化系统,1,前 言,昆虫的消化系统包括一根由口到肛门，纵贯于血腔中央的消化道，以及与消化有关的唾腺。,主要功能：消化食物，吸收营养物质，调节体内水分和离子平衡以及排出代谢废物。,前 言昆虫的消化系统包括一根由口到肛门，纵贯于血腔中央的消,2,1、物理加工：,大物质,小物质，暂时贮存。,前肠：磨碎（口腔，前胃）,贮存（嗉囊）,2、化学加工：,大分子,小分子，可溶性物质。,消化吸收过程，都由中肠完成。,3、排残（排遗）：,由后肠完成。,动物进入食物后有三个工序：,1、物理加工：大物质 小物质，暂时贮存。2、化学加工：大分,3,主要内容,消化道的一般构造和机能,唾腺,昆虫消化道的变异,消化与吸收,昆虫的营养生理,择食过程及其影响因子,主要内容消化道的一般构造和机能,4,1. 消化道的一般构造和机能,昆虫的消化道，主要是摄取、运送、消化食物以及吸收营养物质，此外，还具有控制水分平衡和排泌作用的特殊功能。,各种昆虫由于取食方式和取食种类的不同，其消化道常发生不同程度的变异。,1. 消化道的一般构造和机能昆虫的消化道，主要是摄取、运送、,5,昆虫的消化道根据其发生的来源和机能不同，可分为,前肠、中肠和后肠。,昆虫消化道的一般构造,昆虫的消化道根据其发生的来源和机能不同，可分为前肠、中肠和后,6,1.1 前肠的组织、区分和机能,来源与构造,前肠是由,外胚层,内陷而成,分为6层，内膜、肠壁细胞层、底膜、纵肌、环肌围膜。,前肠的功能,前肠的主要功能是摄食、吞咽、磨碎和暂时贮藏食物。,1.1 前肠的组织、区分和机能来源与构造,7,组 成,前肠从口开始，经由,咽喉、食道、嗉囊,，终止于,前胃,，而以向后伸入中肠的,贲门瓣,与中肠,为界。,（1）咽喉,在,咀嚼式口器,中，咽喉仅是食物的通道。,在,刺吸式口器,中，咽喉上附着的强大扩肌特化成咽喉唧筒。,组 成 前肠从口开始，经由咽喉、食道、嗉囊，终止于,8,（2）食道,仅是食物的通道。,（3）嗉囊,嗉囊是暂时贮藏食物的场所。,（2）食道仅是食物的通道。（3）嗉囊嗉囊是暂时贮藏食物的场所,9,（4）前胃,磨碎食物,作为调节食物进入中肠的活瓣-贲门瓣,过滤,（4）前胃 磨碎食物,10,（5）贲门瓣,使食物可以从前肠直接输入到中肠的肠腔，而不与胃盲囊接触，阻止中肠内食物倒流入前肠。,贲门瓣是,前肠与中肠的分界。,（5）贲门瓣使食物可以从前肠直接输入到中肠的肠腔，而不与胃盲,11,来源：内胚层,1.2 中肠的来源、构造和功能,中肠是分泌消化酶、消化食物和吸收养分的主要部位。一般昆虫的中肠壁呈管状，前端紧接前胃，后端以,马氏管着生处与后肠分界,。,来源：内胚层1.2 中肠的来源、构造和功能,12,分为6层，由内向外分别为：,围食膜、肠壁细胞层、底膜、环肌、纵肌和围膜。,组织构造,特点：中肠组织与前肠的不同之处在于：,（1）,无完整的内膜，只有围食膜。,（2）,肠壁细胞层较厚且分化。,（3）,肌肉层较薄，层次相反。这些特点有利于消化吸收的功能。,分为6层，由内向外分别为：围食膜、肠壁细胞层、底膜、环肌、纵,13,（1）围食膜,保护中肠肠壁细胞免受食物和微生物损害的作用，并有显著的选择性穿透功能。此外，围食膜还具有保存消化液的功能。,（1）围食膜保护中肠肠壁细胞免受食物和微生物损害的作用，并有,14,（2）胃盲囊,增加中肠的消化吸收面积；加强中肠分泌消化液。,有的昆虫胃盲囊特化，失去上述功能。如天牛，吃木屑（粗纤维），难消化，但有一些微生物与天牛共生，微生物的繁殖场所在胃盲囊内。,（2）胃盲囊增加中肠的消化吸收面积；加强中肠分泌消化液。,15,中肠的超微结构,组成中肠的细胞有4类：即柱状细胞、杯状细胞、再生细胞和内分泌细胞。,中肠的功能,中肠的主要功能是分泌消化液、消化食物和吸收养分。,中肠的超微结构 组成中肠的细胞有4类：即,16,1.3 后肠的组织和功能,组织构造,来源：外胚层,后肠的组织结构与前肠相似，只是肌肉的层次排列同中肠的相似。,与前肠的区别：内膜比前肠的薄，易被水分和无机盐渗透；肌肉的层次排列同中肠的相似。,1.3 后肠的组织和功能组织构造来源：外胚层,17,组 成,在后肠的前端与中肠的交界处，着生有开口进入肠腔的马氏管，在马氏管开口的前方，常有突入肠腔内的,幽门瓣。,幽门瓣有控制中肠内消化残渣进入回肠的功能，当幽门瓣关闭时，仅有马氏管的排泄物进入后肠。,后肠一般分为回肠、结肠和直肠3个部分。,组 成 在后肠的前端与中肠的交界处，着生有开口,18,在回肠与直肠的交界处，有一圈由扮状物形成的直肠瓣，以调节残渣进入直肠。许多昆虫的直肠常特化成卵圆形或有长形的垫状内壁或圆锥状突起，,称直肠垫。,垫上的内膜特别薄，主要功能是吸回残渣中的水分和无机盐类。,在回肠与直肠的交界处，有一圈由扮状物形成的直,19,后肠的功能,排残（排遗），并参与排泄作用。,吸收功能。可以回收残渣中的水及营养物质。可以回收代谢水。,后肠的功能排残（排遗），并参与排泄作用。,20,2. 唾 腺,由外胚层内陷形成的一类多细胞腺体，开口于口腔中。,2. 唾 腺 由外胚层内陷形成的一类多细胞腺体，开口于口腔,21,润滑口器。,溶解食物和分泌消化酶。,昆虫分泌消化酶的种类与食物有关，肉食性昆虫的唾液中含有蛋白酶和脂肪酶；取食花粉的只有蔗糖酶；取食种子的含有脂肪酶；吸血昆虫的唾液中则含有阻止血液凝固的抗凝剂。,不同的昆虫有特殊的功能，,例如：蚜虫，传毒。蚊子，抗血素（吸血时使血不凝固）。胡蜂，加固剂。有些昆虫的唾液里含有外激素。,唾液的主要功能：,润滑口器。唾液的主要功能：,22,3. 昆虫消化道的变异,取食固体食物的昆虫,取食液体食物的昆虫,1.形态： 短而粗,细而长,2.前肠： 咽喉不发达,发达，唧筒,食道不发达,发达,嗉囊发达,没有,前胃很发达，突 起变成刺,没有,3中肠：短的直筒,细而长,围食膜发达,无,胃盲囊有,无，中肠特化为滤室（同翅目昆虫）;,中肠的前后端和后肠的前端包埋在一个结缔组织组成的膜内,。,4后肠：直肠垫发达,无,3. 昆虫消化道的变异 取食固体食物的昆虫取食液体食物的昆,23,4. 消化与吸收,昆虫的食物范围非常广泛，从腐烂的有机质、尸体、动植物组织以及她们的汁液和花蜜，一直到一般认为很难消化的毛发和蜡质等，昆虫对食物的适应性，表现在消化道的形态结构、对食物的消化能力和营养利用3方面。,4. 消化与吸收 昆虫的,24,4.1 昆虫的消化作用,肠外消化,昆虫的消化作用有两种方式。,昆虫在取食前先将唾液或消化液注入寄主体内，当寄主组织溶解后，再吸回肠内的过程，称为肠外消化。肠外消化常见于具,刺吸式口器,和,肉食性,的昆虫中。,4.1 昆虫的消化作用 肠外消化 昆虫的消化,25,肠内消化,昆虫消化食物主要发生在中肠内，在某些昆虫中，肠道内的共生菌也参与部分消化作用。,（1）糖类,昆虫一般不能吸收食物中的多糖和双糖，只有分解为单糖才能被吸收利用。食物中的双糖主要有麦芽糖、海藻糖和蔗糖。由-葡萄糖苷酶和-葡萄糖苷酶分解。淀粉和纤维素可在多种酶的作用下逐渐分解为单糖。,肠内消化 昆虫消化食物主要发,26,（2）蛋白质,昆虫将蛋白质消化成为蛋白肽和多肽后，才能被肠壁细胞吸收。在细胞内肽酶的作用下，还能进一步水解成氨基酸。,（2）蛋白质 昆虫将蛋白质消化成为蛋白肽和多肽,27,（3）脂类,甾醇类 直接吸收,甘油三酯 酶解吸收,在昆虫消化道内，还含有裂解长链脂肪酸甘油酯和短链脂肪甘油酯的两种酯酶，以及消化磷酸酯的磷酸酯酶。,（3）脂类 甾醇类,28,4.2 影响消化酶活性的因素,多数昆虫的消化液PH值=6-8，较稳定。,胃毒剂被中肠吸收，不能被中肠解毒、离解。,苏云金杆菌的毒蛋白的释放一定要在碱性条件下，鳞翅目幼虫的消化液pH值就是8，所以效果较好。,昆虫消化酶活性受肠道pH值和氧化还原电位的影响。,4.2 影响消化酶活性的因素 多数昆虫的消化液PH值=6-8,29,氧化还原电位决定生化反应的能量和方向,同时还影响酶活性和肠壁细胞的吸收。,中肠的氧化还原电位一般是正的。但是幕天蛾幼虫中肠电位，后肠则有很高的氧化电位。这是因为它以羊毛为食，在负电位条件下，角蛋白中的双硫键很容易裂解为-SH基，从而被蛋白酶所消化。,氧化还原电位决定生化反应的能量和方向,同时还影响酶活性和肠壁,30,4.3 营养物质的吸收,主要发生在中肠前部和胃盲囊中，也有在直肠部分,有主动吸收和被动吸收两种,随着吸收作用的进行，营养物质通过肠壁细胞进入血淋巴中。,4.3 营养物质的吸收主要发生在中肠前部和胃盲囊中，也有在直,31,4.4 肠液流动循环理论,Berridge（1969）提出营养物质和排泄物质的液流循环理论,4.4 肠液流动循环理论 Berridge（1969）提出,32,（消耗食物干质量-排泄物干质量）,消耗食物干质量,100%,消化系数 =,昆虫增加的体重（干质量）,消耗的食物质量（干质量）,100%,食物转化率=,4.5 营养物质的利用,（消耗食物干质量-排泄物干质量）消耗食物干质量100%消化,33,