昆虫的消化系统.pdf

前言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 关的唾腺QA主要功能：消化食物，吸收营养物质,调节体内水分和离子平衡以及排出代谢废 物。动物进入食物后有三个工序:1、物理加工：大物质f小物质，暂时贮存。前肠：磨碎（口腔，前胃）贮存（嗦囊）2、化学加工；大分子一小分子，可溶性物质。消化吸收过程，都由中肠完成。3、排残（排遗）：由后肠完成。主要内容消化道的一般构造和机能唾腺昆虫消化道的变异消化与吸收昆虫的营养生理择食过程及其影响因子1.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。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O昆虫的消化道根据其发生的来源和机能不 同，可分为前肠、中肠和后肠。昆虫消化道的一般构造L1前肠的组织、区分和机能A来源与构造前肠是由外胚层内陷而成分为6层，内膜、肠壁细胞层、底膜、纵肌、环肌围膜。A前肠的功能前肠的主要功能是摄食、吞咽、磨碎和暂时贮藏食物。A组成嗦，胃亨囊中肠幽门 食道!肛门直肠马氏管前肠从口开始，经由咽喉、食道、嗦囊，终止于前胃，而以向后伸入中肠的贲门瓣与中 肠为界。(1)咽喉在咀嚼式口器中，咽喉仅是食物的通道。在刺吸式口器中，咽喉上附着的强大扩肌特化成咽喉唧筒。(2)食道仅是食物的通道。(3)嗦囊嗦囊是暂时贮藏食物的场所。(4)前胃A磨碎食物 作为调节食物进入中肠的活瓣贲门瓣A过滤(5)贲门瓣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，阻止中肠内食物倒流入前肠。贲门瓣是前肠与中肠的分界a1.2 中肠的来源、构造和功能A来源t内胚层中肠是分泌消化酶、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,前端紧接前胃，后端以马氏管着生处与后肠 分界。再生细胞A组织构造分为6层，由内 分别为：围食忆.壁细胞层、底明肌、纵肌和围膜。W特点,中肠组织与崩版腔纵肌,图 11-4食物一4膝闱食膜一条纹边、底膜一环肌掰壁细胞昆虫中肠的横切面(仿Snodgrass)轴(1)无完整再生细胞1纵肌的内膜，只有围食腰队斗舞胸肠壁缩:胞层较厚且分化。(3)肌肉层较薄，层次相反。这些特点有利于消化吸收 的功能。(1)围食膜保护中肠肠壁细胞免受食物和微生物损害的 作用，并有显著的选择性穿透功能。此外，围食膜还具有保存消化液的功能。（2）胃盲囊A增加中肠的消化吸收面积；加强中肠分泌消 化液。A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，但有一些微 生物与天牛共生，微生物的繁殖场所在胃盲囊 内。中肠的超微结构组成中肠的细胞有4类：即柱状细胞、杯 状细胞、再生细胞和内分泌细胞。A中肠的功能中肠的主要功能是分泌消化液、消化食物 和吸收养分。1.3 后肠的组织和功能A来源：外胚层组织构造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。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。A组成后肠一般分为回肠、结肠和直肠3个部分。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，常有突入肠腔内的幽门瓣。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，仅有马氏管的排泄物进入后肠。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，称直肠垫。垫上的内膜特别薄，主要功能是吸回残渣中的水分和 无机盐类。后肠的功能排残（排遗），并参与排泄作用。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。2.唾腺A由外胚层内陷形成的一类多细胞腺体，开 口于口腔中Q唾液的主要功能:润滑口器。溶解食物和分泌消化酶。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；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。不同的昆虫有特殊的功能，例如：蛇虫，传毒。蚊子,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Q3.昆虫消化道的变异取食固体食物的昆虫1.形态：短而粗2.前肠，咽喉不发达 食道不发达 嗦囊发达 前胃很发达，突起变成刺3.中肠：短的直筒 围食膜发达取食液体食物的昆虫细而长发达，唧筒发达没有没有细而长无胃盲囊有4.后肠：直肠垫发达无，中肠特化为滤室（同翅目昆虫）；中肠的前后端和后肠的前端包埋在一 个结缔组织组成的膜内Q无4.消化与吸收昆虫的食物范围非常广泛，从腐烂的有机质、尸体、动植物组织以及她们的汁液和 花蜜，一直到一般认为很难消化的毛发和蜡 质等，昆虫对食物的适应性，表现在消化道 的形态结构、对食物的消化能力和营养利用3 方面。4.1 昆虫的消化作用昆虫的消化作用有两种方式。肠外消化昆虫在取食前先将唾液或消化液注入寄主 体内，当寄主组织溶解后，再吸回肠内的过程,称为肠外消化。肠外消化常见于具刺吸式口器 和肉食性的昆虫中QA肠内消化昆虫消化食物主要发生在中肠内，在某些昆 虫中，肠道内的共生菌也参与部分消化作用。(1)糖类昆虫一般不能吸收食物中的多糖和双糖，只有分解为单糖才能被吸收利用。食物中的双糖主要有麦芽糖、海 藻糖和蔗糖。由a-葡萄糖昔酶和0-葡萄糖昔酶分解。淀 粉和纤维素可在多种酶的作用下逐渐分解为单糖。（2）蛋白质昆虫将蛋白质消化成为蛋白肽和多肽 后，才能被肠壁细胞吸收。在细胞内肽酶 的作用下，还能进一步水解成氨基酸(3)脂类留醇类-直接吸收甘油三酯-酶解吸收在昆虫消化道内，还含有裂解长链脂肪酸甘 油酯和短链脂肪甘油酯的两种酯酶，以及消 化磷酸酯的磷酸酯酶。4.2影响消化酶活性的因素昆虫消化酶活性受肠道pH值和氧化还原电位的影响。多数昆虫的消化液PH值=6-8,较稳定。胃毒剂被中肠吸收，不能被中肠解毒、离解。苏云金杆菌的毒蛋白的释放一定要在碱性条件下,鳞翅目幼虫的消化液pH值就是8,所以效果较好。氧化还原电位决定生化反应的能量和方向，同时还影响酶 活性和肠壁细胞的吸收。中肠的氧化还原电位一般是正的。但是幕天蛾幼虫中肠电 位，后肠则有很高的氧化电位。这是因为它以羊毛为食，在负电位条件下，角蛋白中的双硫键很容易裂解为SH基,从而被蛋白酶所消化。4.3营养物质的吸收主要发生在中肠前部和胃盲囊中，也有在直肠部分有主动吸收和被动吸收两种随着吸收作用的进行，营养物质通过肠壁 细胞进入血淋巴中。4.4肠液流动循环理论Berridge(1969)提出营养物质和排泄物质的液流循环理论图11-9昆虫消化道和马氏管内液流循环理论图解 a.吸收循环必 排泄循环(仿Be门idge)4.5营养物质的利用消化系数二（消耗食物干质量避泄物干质量）XI。消耗食物干质量食物转化率=昆虫增加的体重（干质量）消耗的食物质量（干质量）X100%