第三组+昆虫的排泄系统.ppt
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1、昆虫的排泄系统 Excretory system,Malpighian tubules,2,基本构造,昆虫的排泄系统主要由马氏管和后肠组成。 其主要功能是移除代谢废物,以调节体内水分和无机盐的平衡,维持血液一定的渗透压和化学成分,保证各内脏器官和组织进行正常的生理活动。,3,一、概述 1.昆虫的主要排泄器官 马氏管及后肠系统 2.其他排泄器官 体壁及其特殊结构(蚊幼虫的肛乳突、 鳃、表皮腺体)。 气管系统:排出二氧化碳 脂肪体 消化道等 下唇肾 围心细胞、绛色细胞、含菌体。 大囊泡体 :蜚蠊,4,3.昆虫的排泄物 气体:主要是二氧化碳,少量的NH3。 液体:H2O 固体:胆素和无机盐结晶,主要
2、有尿酸、尿囊素、尿囊酸、尿素、氨等。,5,二、排泄系统的结构和功能 马氏管是由意大利昆虫解剖学家Malpighi 于1669年首先在家蚕体内发现。1892年Meckel以Malpighi为管的名称以示纪念。1889年俄国柯伐列夫斯基作了证实。 并不是所有昆虫都具有马氏管,弹尾目昆虫、部分缨尾目以及蚜虫无马氏管,它们主要利用下唇肾、消化道或脂肪体作为排泄器官。,6,(一)马氏管的结构和功能 1.马氏管 马氏管是着生于中后肠交界处、基段与后肠相通的、端段游离或插入直肠的细长盲管。 2.马氏管的起源 起源于内胚层。,7,8,分为基段和端段,端段为液体原尿,基段为尿酸结晶。,基段与端段无分化,管内排泄
3、物均为液体,端段与直肠形成隐肾。,与半翅目型相似,但端段与直肠形成隐肾复合体。,马氏管基段与端段在组织构造上无明显分化,管内排均为液体。,3.马氏管的类型,4.马氏管的数目 原始的马氏管可能是根,现代昆虫中变异很大,多以偶数出现。 介壳虫根 半翅目根 直翅目20-100根以上 毛翅目、长翅目、鳞翅目根 鞘翅目4-6根 膜翅目蚊科根,9,注意:蚜虫无马氏管 马氏管虽然数目变异很大,但并不影响其排泄功能,数量多的,马氏管一般比较短而细;数量少的则马氏管比较长而粗。 连接肠道的一段称为基段,游离的为端段,两端之间为中段。,10,5.马氏管的结构(外内) 1)围膜 组成:一层含有很多微气管和交织成网的
4、气管端细胞组成; 功能:固联马氏管;有利于运动。 2)肌肉层 组成:由斜行横纹肌纤维组成。 功能:便于马氏管伸缩和扭动。 3)管壁细胞 最基本的是主细胞,分泌原尿。,11,6.马氏管的功能,马氏管,形成原尿,分泌泡沫和粘液,分泌丝,分泌石灰质,发光器官,12,()形成原尿是其主要功能 ()分泌泡沫和粘液,Structure and Function of the Malpighian Tubules, and Related Behaviors in Juvenile Cicadas: Evidence of Homology with Spittlebugs (Hemiptera: Cica
5、doidea & Cercopoidea) Author: Rakitov R.A.1 Source: Zoologischer Anzeiger,May 2002, vol. 241, no. 2, pp. 117-130(14),13,()分泌丝 草蛉幼虫在2龄以后,马氏管前端形态发生变化,管内充满着粘稠的分泌液,化蛹前自肛门拉出,形成圆形的白色小茧。 ()分泌石灰质 竹节虫的马氏管内收集的石灰质可被血液再吸收,用作形成卵壳的原料。 天牛幼虫马氏管的石灰质排入中肠,经口吐出,用作筑隧道的覆盖盖物。 (5)发光器官,14,15,新西兰罗吐鲁阿怀托摩萤火虫洞(Waitomo Caves ),1
6、6,17,(二)直肠的结构 直肠是排泄过程中对一些物质进行选择性重吸收的第二个系统,其肠壁细胞高度特化,可主动吸收和分泌。 昆虫的多数种类具有各种各样的直肠垫或直肠乳突。,18,1.美洲大蠊的直肠垫 主细胞的顶膜高度折叠,线粒体接近或位于顶膜内褶和侧膜堆内。膜大量折叠形成通道,可从直肠腔中吸收水和溶质,穿过基膜进入血淋巴。 基细胞的结构简单,膜较薄,外侧是血腔。基细胞顶膜与主细胞基膜的连接处形成众多的梯状连接线粒体复合体。 直肠垫的周缘是长而薄的连接细胞,顶端与细胞层连接,为非渗透性。直肠垫以外的部分的内膜是不通水的表皮层,水和溶质的吸收只发生在折叠膜上。,19,20,2.直肠乳突 双翅目的直
7、肠有4-5个手指样直肠乳突,细胞为柱状,在乳突中围成一个有瓣的开口,中心孔道与血淋巴相通。可从血腔中吸收离子,从肠腔吸收水分。,21,蝇类的直肠乳突和直肠,昆虫的直肠乳突与水分和离子的重吸收有关。,22,直肠的排泄功能 1) 可对水分和部分物质(离子、氨基酸)进行选择性重吸收; 2) 酸化。,23,(三)隐肾复合体 鳞翅目、鞘翅目和一些膜翅目叶蜂幼虫、脉翅目的蚁狮幼虫的马氏管与直肠形成一个隐肾复合体。 功能:直肠重吸收水分。 吸收大气水。,24,25,26,三、尿的组分和产生 (一)尿的组分 马氏管-直肠系统排除的尿,主要组分有下面几种: )含氮、硫、磷的有机代谢物,其中以氮素代谢物最多; )
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