第十四章昆虫的呼吸系统课件

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,*,第十四章 昆虫的呼吸系统,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。,主要内容,概念,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,1.,概念,新陈代谢,包括同化（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,O,2,各组织器官中去；,体内,CO,2,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,2.,昆虫需能的特点,有翅，活动能力强，需能量大,例如：飞行需要,5mlO,2,/,克,.,分；人跑步需要,0.055mlO,2,/,克,.,分。,需能量的起伏大,例如：蝗虫，飞行时需能量,5mlO,2,/,克,.,分；休息需要,0.055mlO,2,/,克,.,分。,3.,气管系统功能,特点,：（,1,）通过气管系统直接送,O,2,到各组织器官；,（,2,）通过气管系统将吸进的分子,O,2,变成活化的,O,2,。,昆虫供氧，不靠血液，直接依靠气管,各组织器官中去,排出体外,CO,2,O,2,主要是呼吸酶的作用：过氧化氢酶，细胞色素酶,细胞色素酶 过氧化氢酶,H,2,+O,2,-,H,2,O,2,-,H,2,O+O,4.,气管系统的来源、构造、组成,气管的来源：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：,组成,气门，气管，支气管，微气管，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 腹气管 腹纵干 腹气管连锁,同一侧,同一体节,分布情况,微气管：,昆虫的气管由粗到细进行分枝，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。,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。,气囊的功能：,（,1,）贮存,O,2,；,（,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。,多气门型：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：数目最多不超过,10,个，三个类型，,6,种形式。,寡气门型,a,、两端气门型 家蝇的幼虫（前胸和腹末）,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,气门的构造：内闭式、外闭式。,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,。,外闭式气门,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,（,2,）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。,家蚕幼虫气门,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等组织结构。,5.,其它的呼吸类型,体壁：内寄生,气管鳃,：尾鳃，豆娘稚虫,直肠鳃，蜻蜓稚虫,气泡和气囊,：,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。,6.,呼吸生理,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,CO,2,排出的关系；,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,）物理过程,燃料：糖源，脂肪，蛋白质,氧的激活：各种呼吸酶,代谢途径（见书）,呼吸商和呼吸系数,（,2,）化学过程,呼吸过程中释出的,CO,2,与吸收的,O,2,之间的体积之比称为呼吸商或呼吸系数（,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。,RQ,1,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。,7.,体温及体温的调节,（,1,）热能的获得：,昆虫是变温动物，外热源动物。,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,。,a,、体躯位置,b,、体表有特殊的构造（鳞片）,c,、社会性昆虫：特殊的方式,（,2,）热能的调节,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。,8.,呼吸与化学防治的关系,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。,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，烟雾剂，神经毒剂,