1、第十一章第十一章 昆虫的消化系统昆虫的消化系统 前前 言言 昆虫的消化系统包括一根由口到肛门，纵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贯于血腔中央的消化道，以及与消化有关的唾腺。动物进入食物后有三个工序：腺。动物进入食物后有三个工序：1、物理加工：、物理加工：大物质大物质 小物质，暂时贮存。小物质，暂时贮存。前肠：磨碎（口腔，前胃）前肠：磨碎（口腔，前胃）贮存（嗉囊）贮存（嗉囊）2、化学加工：、化学加工：大分子大分子 小分子，可溶性物质。小分子，可溶性物质。消化吸收过程，都由中肠完成。消化吸收过程，都由中肠完成。3、排残（排遗）：、排残（排遗）：由后肠完成
2、。由后肠完成。主要内容主要内容 消化道的一般构造和机能消化道的一般构造和机能 唾腺唾腺 昆虫消化道的变异昆虫消化道的变异 消化与吸收消化与吸收 昆虫的营养生理昆虫的营养生理 择食过程及其影响因子择食过程及其影响因子 1.消化道的一般构造和机能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。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。消化道常发生不同程
3、度的变异。昆虫的消化道根据其发生的来源和机能不昆虫的消化道根据其发生的来源和机能不同，可分为同，可分为前肠、中肠和后肠。前肠、中肠和后肠。昆虫消化道的一般构造昆虫消化道的一般构造 1.1 前肠的组织、区分和机能前肠的组织、区分和机能 来源与构造来源与构造 由于前肠是由由于前肠是由外胚层外胚层内陷而成，因此在组织上与体壁内陷而成，因此在组织上与体壁相似，相似，由内向外可区分为由内向外可区分为6层，即内膜、肠壁细胞层、层，即内膜、肠壁细胞层、底膜、纵肌、环肌及围膜。底膜、纵肌、环肌及围膜。特点：特点：1.内膜相当于体壁的表皮层内膜相当于体壁的表皮层，比较厚，其表面，比较厚，其表面生有短毛或小刺，在
4、前胃部分特化成齿状或板状突起，生有短毛或小刺，在前胃部分特化成齿状或板状突起，可磨碎食物可磨碎食物。内膜一般对消化产物及消化酶等都表现。内膜一般对消化产物及消化酶等都表现不渗透性，不渗透性，所以前肠没有吸收功能。所以前肠没有吸收功能。2.肌肉发达。肌肉发达。组组 成成 前肠从口开始，经由前肠从口开始，经由咽喉、食道、嗉囊咽喉、食道、嗉囊，终止于，终止于前前胃胃，而以向后伸入中肠的，而以向后伸入中肠的贲门瓣贲门瓣与中肠与中肠为界。为界。（1 1）咽喉）咽喉 在口之后，位于额神经节后方，背面有起源于额区在口之后，位于额神经节后方，背面有起源于额区或后唇基的咽喉背扩肌。在或后唇基的咽喉背扩肌。在咀嚼
5、式口器咀嚼式口器中，咽喉仅是食中，咽喉仅是食物的通道，但在物的通道，但在刺吸式口器刺吸式口器昆虫如吸血的雌蚊中，咽喉昆虫如吸血的雌蚊中，咽喉上附着的强大扩肌特化成咽喉唧筒，吸食时，与食窦唧上附着的强大扩肌特化成咽喉唧筒，吸食时，与食窦唧筒交替伸缩将血液抽吸入食道。筒交替伸缩将血液抽吸入食道。（2 2）食道）食道 是咽喉后面的狭长管，可以直接伸入中肠或终止是咽喉后面的狭长管，可以直接伸入中肠或终止于前胃，仅是食物的通道。于前胃，仅是食物的通道。（3 3）嗉囊）嗉囊 是食道后面的膨大部分，有的昆虫其嗉囊是消化是食道后面的膨大部分，有的昆虫其嗉囊是消化道后端突出的一个圆球形支囊。嗉囊是暂时贮藏食物道
6、后端突出的一个圆球形支囊。嗉囊是暂时贮藏食物的场所。的场所。直翅目昆虫直翅目昆虫取食时，唾液腺分泌的唾液即与食物一同取食时，唾液腺分泌的唾液即与食物一同吞入前肠，中肠分泌的消化液也可倒输入前肠，这样吞入前肠，中肠分泌的消化液也可倒输入前肠，这样嗉囊就成为进行部分消化作用嗉囊就成为进行部分消化作用的场所。的场所。在在蜜蜂蜜蜂中，花蜜和唾腺分泌的酶在中，花蜜和唾腺分泌的酶在嗉囊嗉囊中混合转变成中混合转变成蜂蜜，因而嗉囊又称为蜜胃。蜂蜜，因而嗉囊又称为蜜胃。嗉囊对水溶液没有渗透性，但嗉囊对水溶液没有渗透性，但橄榄油能通过蜚蠊的嗉橄榄油能通过蜚蠊的嗉囊壁囊壁，因而蜚蠊取食脂肪后，部分脂肪可被吸收。，因
7、而蜚蠊取食脂肪后，部分脂肪可被吸收。（4 4）前胃）前胃 位于前肠的后端，常特化成多种形状。其原始型仅为位于前肠的后端，常特化成多种形状。其原始型仅为狭长的管道，并略微伸入中肠的前端形成贲门瓣。狭长的管道，并略微伸入中肠的前端形成贲门瓣。但在取但在取食固体食物的昆虫中，前胃常很发达，食固体食物的昆虫中，前胃常很发达，并在外面包围有强并在外面包围有强壮的肌肉层，内壁则有由内膜特化形成的齿状或板状突起。壮的肌肉层，内壁则有由内膜特化形成的齿状或板状突起。前胃除有磨碎食物的功能外，前胃除有磨碎食物的功能外，还可以作为调节食物进入中还可以作为调节食物进入中肠的活瓣并兼有过滤作用。肠的活瓣并兼有过滤作用
8、。（5 5）贲门瓣）贲门瓣 位于前胃的后端，由前肠末端的肠壁向中肠前端内位于前胃的后端，由前肠末端的肠壁向中肠前端内褶而成，一般呈筒状或漏斗形，褶而成，一般呈筒状或漏斗形，主要功能是使食物可以主要功能是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。止中肠内食物倒流入前肠。贲门瓣是贲门瓣是前肠与中肠的分界。前肠与中肠的分界。前肠的主要功能是摄食、吞咽、磨碎和暂时贮藏食物。前肠的主要功能是摄食、吞咽、磨碎和暂时贮藏食物。前肠的功能前肠的功能 来源：内胚层来源：内胚层 1.2 中肠的来源、构造和功能中肠的来源、构造和
9、功能 中肠是分泌消化酶、消化食物和吸收养分中肠是分泌消化酶、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，后端以紧接前胃，后端以马氏管着生处与后肠分界马氏管着生处与后肠分界。中肠在组织上也分为中肠在组织上也分为6层，由内向外分别为：层，由内向外分别为：围食膜、围食膜、肠壁细胞层、底膜、环肌、纵肌和围膜。肠壁细胞层、底膜、环肌、纵肌和围膜。特点：中肠组织与前肠的不同之处在于：特点：中肠组织与前肠的不同之处在于：（1）无完无完整的内膜，只有围食膜。整的内膜，只有围食膜。（2）肠壁细胞层较厚且分化。肠壁细胞层较厚且分化。（3）肌肉层较薄，
10、层次相反。这些特点有利于消化吸肌肉层较薄，层次相反。这些特点有利于消化吸收的功能。收的功能。组织构造组织构造（1）围食膜）围食膜 中肠的围食膜与前肠的不同。其功能有保护中肠肠中肠的围食膜与前肠的不同。其功能有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。对消化酶和已消化的食物成分是可以通过性穿透功能。对消化酶和已消化的食物成分是可以通过的，但食物中未消化的蛋白质和碳水化合物则不能通过。的，但食物中未消化的蛋白质和碳水化合物则不能通过。此外，围食膜还具有保存消化液的功能。此外，围食膜还具有保存消化液的功能。（2）胃盲囊）胃盲
11、囊 在中肠前端，肠壁细胞向外突出，形成囊状或管状在中肠前端，肠壁细胞向外突出，形成囊状或管状的构造，一般的构造，一般2-6个。如蝗虫个。如蝗虫6个，蝼蛄个，蝼蛄2个。有的昆虫个。有的昆虫没有。如果有，胃盲囊的着生位置可作为中肠与前肠的没有。如果有，胃盲囊的着生位置可作为中肠与前肠的分界。分界。胃盲囊主要功能：（胃盲囊主要功能：（1）增加中肠的消化吸收面积；）增加中肠的消化吸收面积；加强中肠分泌消化液。（加强中肠分泌消化液。（2）有的昆虫胃盲囊特化，失）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
12、生物的繁殖场所在胃盲囊有一些微生物与天牛共生，微生物的繁殖场所在胃盲囊内。内。中肠的超微结构中肠的超微结构 从超微结构看，组成中肠的细胞有从超微结构看，组成中肠的细胞有4类：即柱状细类：即柱状细胞、杯状细胞、再生细胞和内分泌细胞。胞、杯状细胞、再生细胞和内分泌细胞。中肠的功能中肠的功能 中肠的主要功能是分泌消化液、消化食物中肠的主要功能是分泌消化液、消化食物和吸收养分。和吸收养分。1.3 后肠的组织和功能后肠的组织和功能 组织构造组织构造 来源：外胚层来源：外胚层 后肠的组织结构与前肠相似，只是肌肉的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，即环肌在内，纵肌在外，次排列同中肠
13、的相似，即环肌在内，纵肌在外，除直肠垫细胞外，大多数肠壁细胞都比较扁平。除直肠垫细胞外，大多数肠壁细胞都比较扁平。与前肠的区别：内膜比前肠的薄，易被水分和无与前肠的区别：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。机盐渗透；肌肉的层次排列同中肠的相似。组组 成成 在后肠的前端与中肠的交界处，着生有开口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，常有突入肠腔内的突入肠腔内的幽门瓣。幽门瓣。幽门瓣有控制中肠内消化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，仅有马残渣进入回肠的功能，当幽门瓣
14、关闭时，仅有马氏管的排泄物进入后肠。氏管的排泄物进入后肠。后肠一般分为回肠、结肠和直肠后肠一般分为回肠、结肠和直肠3个部分。个部分。在回肠与直肠的交界处，有一圈由扮状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，状内壁或圆锥状突起，称直肠垫。称直肠垫。垫上的内垫上的内膜特别薄，主要功能是吸回残渣中的水分和膜特别薄，主要功能是吸回残渣中的水分和无机盐类。无机盐类。后肠的功能后肠的功能 （1）排残（排遗），并参与排泄作用。）排残（排遗），并
15、参与排泄作用。（2）吸收功能。可以回收残渣中的水及营养）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。物质。可以回收代谢水。2.唾唾 腺腺 由外胚层内陷形成的一类多细胞腺体，开口于口腔中。由外胚层内陷形成的一类多细胞腺体，开口于口腔中。按开口的位置，可以区分为上颚腺、下颚腺和下唇腺按开口的位置，可以区分为上颚腺、下颚腺和下唇腺3类。以下唇腺最常见。类。以下唇腺最常见。鳞翅目和叶蜂等的幼虫，下唇腺转变成丝腺，上颚腺则鳞翅目和叶蜂等的幼虫，下唇腺转变成丝腺，上颚腺则代替唾腺的作用。代替唾腺的作用。昆虫唾腺的主要功能是分泌唾液。昆虫唾腺的主要功能是分泌唾液。润滑口器。润滑口器。溶解食物和分
16、泌消化酶。溶解食物和分泌消化酶。昆虫分泌消化酶的种类与食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；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。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，不同的昆虫有特殊的功能，例如：蚜虫，传毒。蚊子，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。昆虫的唾液里含有外激素。唾液的主要功能：唾液的主要功能：3.昆虫消化道的变异昆虫消化道的变异 取食固体食物的昆虫取食固体食物的昆虫 取食液体食物的昆虫取食液体食物的昆虫 1.1.形态：形态：短而粗短而粗 细而长细而长 2.2.前肠：前肠：咽喉不发达咽喉不发达 发达，唧筒发达，唧筒 食道不发达食道不发达 发达发达 嗉囊发达嗉囊发达 没有没有 前胃很发达，突前胃很发达，突 起变成刺起变成刺 没有没有 3 3中肠：短的直筒中肠：短的直筒 细而
