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1、排泄系统排泄系统十六章昆虫的排泄系统 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望排泄系统排泄系统 昆虫的排泄系统（昆虫的排泄系统（昆虫的排泄系统（昆虫的排泄系统（excretory systemexcretory systemexcretory systemexcretory system）：以马氏管为主，辅以）：以马氏管为主，辅以）：以马氏管为主，辅以）：以马氏管为主，辅以体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等排泄器官和组织所体壁、气管系统、消化道、脂肪
2、体及围心细胞等排泄器官和组织所体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等排泄器官和组织所体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等排泄器官和组织所形成的系统。形成的系统。形成的系统。形成的系统。机能：机能：机能：机能：1.1.1.1.将新陈代谢的最终产物（将新陈代谢的最终产物（将新陈代谢的最终产物（将新陈代谢的最终产物（COCOCOCO2 2 2 2和和和和N N N N素废物）排出体外素废物）排出体外素废物）排出体外素废物）排出体外2.2.2.2.调节体液中无机盐类和水分的平衡，从而维持体内比较稳定的生调节体液中无机盐类和水分的平衡，从而维持体内比较稳定的生调节体液中无机盐类和水分的平衡，从
3、而维持体内比较稳定的生调节体液中无机盐类和水分的平衡，从而维持体内比较稳定的生理环境及正常生理活动。理环境及正常生理活动。理环境及正常生理活动。理环境及正常生理活动。排泄系统排泄系统一、马氏管的数目和排泄面积一、马氏管的数目和排泄面积1 1数目数目 11）少则）少则2 2条；条；如蚧类如蚧类22）多则多则250250余条；如蝗虫余条；如蝗虫 33）一般为一般为4646条。条。如鳞翅目、长翅目、毛翅目等；如鳞翅目、长翅目、毛翅目等；44）无无 如弹尾目、蚜科等。如弹尾目、蚜科等。通常全变态昆虫比不全变态昆虫马氏管要少。通常全变态昆虫比不全变态昆虫马氏管要少。第一节第一节第一节第一节 马氏管马氏管
4、马氏管马氏管（malpighian tubemalpighian tube）及其排泄机能及其排泄机能及其排泄机能及其排泄机能2 2表面积表面积马氏管的数目与长度成反马氏管的数目与长度成反比，即少则长，多则短，但比，即少则长，多则短，但表面积差不多。表面积差不多。排泄系统排泄系统 外观：呈偶数的细管状外观：呈偶数的细管状外观：呈偶数的细管状外观：呈偶数的细管状 着生处：中后肠交界处着生处：中后肠交界处着生处：中后肠交界处着生处：中后肠交界处 基部：基部：基部：基部：与肠腔相通与肠腔相通与肠腔相通与肠腔相通 端部端部端部端部：为盲状，游离于血淋巴：为盲状，游离于血淋巴：为盲状，游离于血淋巴：为盲状
5、，游离于血淋巴或埋于直肠细胞中或埋于直肠细胞中或埋于直肠细胞中或埋于直肠细胞中 基段细胞：刷状边基段细胞：刷状边基段细胞：刷状边基段细胞：刷状边 端段细胞：蜂窝边端段细胞：蜂窝边端段细胞：蜂窝边端段细胞：蜂窝边 马氏管的特化马氏管的特化马氏管的特化马氏管的特化隐肾：出现隐肾：出现隐肾：出现隐肾：出现于大多数鞘翅目昆虫和部分的于大多数鞘翅目昆虫和部分的于大多数鞘翅目昆虫和部分的于大多数鞘翅目昆虫和部分的鳞翅目昆虫。是回收水分和无鳞翅目昆虫。是回收水分和无鳞翅目昆虫。是回收水分和无鳞翅目昆虫。是回收水分和无机盐的特效系统。机盐的特效系统。机盐的特效系统。机盐的特效系统。二、马氏管的结构二、马氏管的
6、结构排泄系统排泄系统1.基膜基膜1）组成：一层含有很多微气）组成：一层含有很多微气管和螺旋状横纹肌纤维组成。管和螺旋状横纹肌纤维组成。2）功能：）功能：（1）固联马氏管）固联马氏管（2）有利于运动（随器管的）有利于运动（随器管的蠕动而运动）蠕动而运动）2.肌肉层肌肉层1）组成：由斜行横纹肌纤维）组成：由斜行横纹肌纤维组成。组成。2）功能：便于马氏管伸缩和）功能：便于马氏管伸缩和扭动。扭动。排泄系统排泄系统3.管壁细胞管壁细胞1）组成：单层细胞层组成：单层细胞层（1）蜂窝边：端部呈短杆形）蜂窝边：端部呈短杆形的栅栏状的组织。的栅栏状的组织。（2）刷状边：基部呈刷状的）刷状边：基部呈刷状的原生质的
7、突起。原生质的突起。2）功能：分泌和吸收作用）功能：分泌和吸收作用排泄系统排泄系统直翅目型鞘翅目型半翅目型鳞翅目型三、马氏管的基本类型三、马氏管的基本类型排泄系统排泄系统 马氏管的排泄物主要是在新陈代谢过程中产生的含氮废物。马氏管的排泄物主要是在新陈代谢过程中产生的含氮废物。马氏管的排泄物主要是在新陈代谢过程中产生的含氮废物。马氏管的排泄物主要是在新陈代谢过程中产生的含氮废物。排泄物的种类排泄物的种类排泄物的种类排泄物的种类（一）尿酸（一）尿酸（一）尿酸（一）尿酸:尿酸占氮素废物的尿酸占氮素废物的80-90%80-90%，尿酸中含，尿酸中含H H量为量为2.38%2.38%。尿酸作为昆虫的主要
8、排泄物，对要求保水的陆栖昆虫和生活在干燥环尿酸作为昆虫的主要排泄物，对要求保水的陆栖昆虫和生活在干燥环尿酸作为昆虫的主要排泄物，对要求保水的陆栖昆虫和生活在干燥环尿酸作为昆虫的主要排泄物，对要求保水的陆栖昆虫和生活在干燥环境中的昆虫，具有重要作用。为什么？境中的昆虫，具有重要作用。为什么？境中的昆虫，具有重要作用。为什么？境中的昆虫，具有重要作用。为什么？尿酸分子含尿酸分子含尿酸分子含尿酸分子含H H H H原子的百分率比原子的百分率比原子的百分率比原子的百分率比任何其它动物的任何其它动物的任何其它动物的任何其它动物的N N N N素排泄物都小，所以在代谢过程中形成尿酸分子时，素排泄物都小，所
9、以在代谢过程中形成尿酸分子时，素排泄物都小，所以在代谢过程中形成尿酸分子时，素排泄物都小，所以在代谢过程中形成尿酸分子时，消耗水也最少。消耗水也最少。消耗水也最少。消耗水也最少。尿酸的溶解度极小，排泄时不需伴随很多水分。尿酸的溶解度极小，排泄时不需伴随很多水分。尿酸的溶解度极小，排泄时不需伴随很多水分。尿酸的溶解度极小，排泄时不需伴随很多水分。（二）尿囊酸（二）尿囊酸（二）尿囊酸（二）尿囊酸:含含含含H5.6%H5.6%（三）尿囊素（三）尿囊素（三）尿囊素（三）尿囊素:含含含含H3.8%H3.8%（四）氨（四）氨（四）氨（四）氨:含含含含H17.6%H17.6%四、马氏管的排泄机制四、马氏管的
10、排泄机制排泄系统排泄系统排泄机制大体是：尿酸盐、水、钾盐、钠盐排泄机制大体是：尿酸盐、水、钾盐、钠盐等血液中的物质渗入（或主动运输入）马氏管端等血液中的物质渗入（或主动运输入）马氏管端段，而在基部水、钾盐、钠盐被吸回血液，形成段，而在基部水、钾盐、钠盐被吸回血液，形成尿酸沉积。沉积的尿酸进入后肠后，在直肠中进尿酸沉积。沉积的尿酸进入后肠后，在直肠中进一步回收水分和无机盐类，使尿酸进一步沉积与一步回收水分和无机盐类，使尿酸进一步沉积与消化残渣混在一起成为粪便排出体外。消化残渣混在一起成为粪便排出体外。1.排泄过程排泄过程（如吸血蝽）如吸血蝽）排泄系统排泄系统2.排泄机制排泄机制（一）尿液酸化：尿
11、酸进入马氏管与钠钾离子结合呈碱性，通过基段时，水（一）尿液酸化：尿酸进入马氏管与钠钾离子结合呈碱性，通过基段时，水和钠钾离子被吸收，尿液和钠钾离子被吸收，尿液pH下降，尿酸析出。下降，尿酸析出。（二）液流循环（即排泄循环）：原尿中的水分和离子等经过直肠时进一步（二）液流循环（即排泄循环）：原尿中的水分和离子等经过直肠时进一步被再吸收，构成排泄循环。被再吸收，构成排泄循环。（三）渗透作用：马氏管壁和直肠壁均有渗透性。（三）渗透作用：马氏管壁和直肠壁均有渗透性。排泄系统排泄系统1.1.1.1.分泌泡沫和粘液分泌泡沫和粘液分泌泡沫和粘液分泌泡沫和粘液 如如如如沫沫沫沫蝉蝉蝉蝉的的的的若若若若虫虫虫虫
12、，体体体体外外外外常常常常包包包包围围围围一一一一层层层层泡泡泡泡沫沫沫沫，用用用用以保护虫体，减少损水或不受天敌的伤害。以保护虫体，减少损水或不受天敌的伤害。以保护虫体，减少损水或不受天敌的伤害。以保护虫体，减少损水或不受天敌的伤害。五、马氏管的其它功能五、马氏管的其它功能2.2.分泌丝分泌丝分泌丝分泌丝如草蛉幼虫在如草蛉幼虫在如草蛉幼虫在如草蛉幼虫在2 2 2 2龄以后，马氏管前端发生了形龄以后，马氏管前端发生了形龄以后，马氏管前端发生了形龄以后，马氏管前端发生了形态的变化，管内充满着粘稠的分泌液，化蛹前自肛态的变化，管内充满着粘稠的分泌液，化蛹前自肛态的变化，管内充满着粘稠的分泌液，化蛹
13、前自肛态的变化，管内充满着粘稠的分泌液，化蛹前自肛门拉出，造成圆形的白色小茧。门拉出，造成圆形的白色小茧。门拉出，造成圆形的白色小茧。门拉出，造成圆形的白色小茧。3.3.分泌石灰质分泌石灰质分泌石灰质分泌石灰质如竹节虫的马氏管内收集石灰质，可被血如竹节虫的马氏管内收集石灰质，可被血如竹节虫的马氏管内收集石灰质，可被血如竹节虫的马氏管内收集石灰质，可被血液再吸收，用作形成卵壳的原料。液再吸收，用作形成卵壳的原料。液再吸收，用作形成卵壳的原料。液再吸收，用作形成卵壳的原料。排泄系统排泄系统一、直肠的重吸收功能一、直肠的重吸收功能第二节第二节第二节第二节 直肠及其排泄生理直肠及其排泄生理直肠及其排泄
14、生理直肠及其排泄生理 离子从血液主动运输进离子从血液主动运输进入直肠垫细胞间隙，形成高入直肠垫细胞间隙，形成高浓度区域，使得肠腔中的水浓度区域，使得肠腔中的水分和一些溶质被动扩散进入分和一些溶质被动扩散进入细胞间隙，又经内部连通的细胞间隙，又经内部连通的细胞间隙，流入漏斗形通道，细胞间隙，流入漏斗形通道，当达到足够的液压时，通向当达到足够的液压时，通向血腔的瓣膜被冲开，水流进血腔的瓣膜被冲开，水流进入血腔。入血腔。离子离子水水排泄系统排泄系统由肠壁细胞分泌由肠壁细胞分泌为细胞突，用以分隔为细胞突，用以分隔管腔和血淋巴管腔和血淋巴直肠周隙黄粉甲二、隐肾管系统（二、隐肾管系统（二、隐肾管系统（二、
15、隐肾管系统（cryptonephridial complexcryptonephridial complexcryptonephridial complexcryptonephridial complex）（鞘翅目、鳞翅目）（鞘翅目、鳞翅目）排泄系统排泄系统 围肾膜对水无通透性，围肾膜对水无通透性，但钾离子可以通过进入马但钾离子可以通过进入马氏管，使腔内的渗透压增氏管，使腔内的渗透压增高。从直肠进入间隙的水高。从直肠进入间隙的水分，便被动扩散到马氏管分，便被动扩散到马氏管腔内，最后流向马氏管的腔内，最后流向马氏管的基端，并被管壁细胞吸回基端，并被管壁细胞吸回到血腔内。到血腔内。排泄系统排泄系统
16、第三节第三节第三节第三节 其它排泄器官其它排泄器官其它排泄器官其它排泄器官一、下唇肾（一、下唇肾（labial kidneylabial kidney）二、脂肪体二、脂肪体(fat body)(fat body)永久性封闭处理或短期贮存。永久性封闭处理或短期贮存。三、围心细胞三、围心细胞(pericardial cell)(pericardial cell)吞噬马氏管无法排除的染料、色素颗粒和胶吞噬马氏管无法排除的染料、色素颗粒和胶体粒子。体粒子。四、消化道四、消化道 吸血昆虫通过中肠排除血红蛋白和酸性染料。吸血昆虫通过中肠排除血红蛋白和酸性染料。五、五、体壁体壁 下唇肾下唇肾排泄系统排泄系统
17、一、破坏组织一、破坏组织（一）破坏马氏管细胞（一）破坏马氏管细胞如如有有机机氯氯化化合合物物中中毒毒后后，细细胞胞界界线线不不清清，细细胞胞内内产产生生空泡等。空泡等。（二）破坏脂肪体细胞（二）破坏脂肪体细胞如除虫菊酯类，可使脂肪体细胞分离。如除虫菊酯类，可使脂肪体细胞分离。二、脂肪体对杀虫剂有较强的抗性二、脂肪体对杀虫剂有较强的抗性二、脂肪体对杀虫剂有较强的抗性二、脂肪体对杀虫剂有较强的抗性 因为脂肪体从血液中吸收代谢废物，所以当杀虫剂进因为脂肪体从血液中吸收代谢废物，所以当杀虫剂进入血液后，也可被脂肪体所吸收而贮存（特别是脂溶性的入血液后，也可被脂肪体所吸收而贮存（特别是脂溶性的杀虫剂），降低了药剂的毒效。杀虫剂），降低了药剂的毒效。第四节杀虫剂与排泄系统的关系