第二章—体壁.ppt

第二章 昆虫的体壁 1、什么是昆虫体壁？ 体壁是昆虫硬化了的皮肤，也称外骨骼（体躯最外层组织）。 2、昆虫体壁有什么作用？ 骨架作用：形成虫体外形，并支撑身体，着生肌肉。 保护作用：防止体内水分蒸发；抵御外部有毒物质；抵御外部微生物。 感觉作用：着生各种感觉器官和腺体，是内外信息交流的屏障。 营养成分的贮存库 一、体壁的结构 表皮质层通常又由角质精层和多元酚层组成。 底膜 皮细胞层 表皮层 内表皮 外表皮 上表皮 护蜡层 蜡层 表皮质层 膜原细胞 毛原细胞 底膜 腺细胞 蜕皮腺 皮细胞层 上表皮 内表皮 外表皮 皮细胞腺孔 刚毛 上 表 皮 外 表 皮 蜡层 多元酚层 表皮质层 护蜡层 孔道 底膜(Basement membrane) 是由血细胞分泌而成，主要成份含糖蛋白的胶朊纤维；它是一个双层的构造，其作用是将皮细胞层与血腔分开，具有选择透性。 皮细胞层(Epidermis) 皮细胞层是一单细胞层，其排列整齐，是体壁结构中唯一有生命的一层。 皮细胞层有三个主要作用： 皮细胞的主要生理功能是控制昆虫的脱皮作用，在脱皮过程中分泌脱皮液，消化旧的内表皮并吸收其产物合成新表皮，分泌和吸收作用是由其顶端的原生质丝构成的孔道来进行的。 一部分皮细胞分化形成了腺体如唾液腺、毒腺、脱皮腺等，统称皮细胞腺。 特化、形成各种外长物如刚毛、鳞片、刺和距等等，以及感觉器官。 表皮层 表皮层是由皮细胞分泌的一种异质的非细胞层，分为内表皮、外表皮和上表皮3层。 内表皮 是由皮细胞向外分泌所形成的最后一层，也是表皮层中最厚的一层，为10-200um。 内表皮中主要含有几丁质和蛋白质的复合体，或称粘多糖蛋白质。 当昆虫饥饿和脱皮时， 内表皮可被消化、吸收， 因而内表皮具有贮备营 养成分的功能。 外表皮 在内表皮的外方，是经过鞣化反应而形成的含蛋白质层，色深而坚硬，厚3-10um，几丁质排列呈丝状，是表皮层中最坚硬的一层。 昆虫节间膜等柔软的外表皮一般不发达或不含外表皮。 昆虫在脱皮时，外表皮全部脱去。 上表皮 表皮的最外层，覆盖于昆虫的体表、气管壁及化学感受器表面。该层不含有几丁质，厚度为1-3um，上表皮的层次依昆虫种类而不同，从内向外一般分为表皮质层、蜡层和护蜡层。 上 表 皮 外 表 皮 蜡层 多元酚层 表皮质层 护蜡层 孔道 上表皮各层的特点和作用 表皮质层：通过鞣化修复破损表皮 蜡层：蜡质，保水。 护蜡层：含脂类和鞣化蛋白质，性质稳定，保护蜡层的功能。 （1）内表皮 endocuticle： 最厚，10~200μm，无色柔软 为几丁质—蛋白质复合体，呈 多层的片状结构，具延展性， 可被消化吸收。 （2）外表皮 exocuticle： 3~10 μm，坚硬而色深， 为鞣化后的含骨蛋白， 蜕皮时不能被吸收。 （3）上表皮 epicuticle 1~2 μm，不含几丁质。 依形成的次序，由内向 外分为三层。 二、 表皮的化学成分 表皮的主要组分是几丁质和蛋白质，此外还有脂类、色素和无机盐类。 几丁质——是一类性质稳定的含氮多糖物质（N-乙酰氨基葡糖-氨基葡糖多聚体），占昆虫表皮的25~40%。 蛋白质——以多糖蛋白、鞣化蛋白、橡胶质精的形式主要存在于原表皮（内、外表皮）中。 脂类——以蜡层的形式存在于上表皮。 多元酚及其氧化酶——参与表皮的硬化与暗化。 色素——形成体色。 三、蜕皮 昆虫的体壁由于外表皮的硬化，形成外骨骼，阻碍了昆虫的生长，幼虫只有进行周期性脱皮，才能继续进行生长发育。脱皮是一个复杂的生理过程，并受激素的调控。 脱皮过程包括皮层的溶离 、旧表皮的消化和新表皮的沉积等一系列连续的生理过程。 在脱皮过程开始时，皮细胞首先进行有丝分裂，皮细胞由原来的扁平状变为排列紧密的圆柱状，由于皮细胞形状的改变所产生的表面张力导致在皮细胞层与内表皮之间产生一个小的空隙，这一过程称皮层溶离。 随后皮细胞开始在这一间隙中分泌脱皮液，脱皮液包括蛋白酶和几丁酶，这些酶在开始时是无活性的，当绛色细胞在紧贴皮细胞分泌一层角质精层后，这些酶开始消化旧的内表皮，在消化过程中，会形成一层极薄的脱皮膜，脱皮膜与昆虫感受外界环境信息有关，与此同时，旧表皮在角质精层下面开始分泌新的前表皮（包括内表皮和外表皮）。在消化后的旧表皮中，90%以上的物质被重新吸收利用，并参与新表