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昆虫生理生化

《昆虫生理生化》

第一章体壁

引言

昆虫体壁(integument)又称外骨骼,它具有高等动物皮肤和骨骼的双重功能,使虫体具有坚强的支撑,并为肌肉提供了着生点,但在体壁的某些区域,仍然有柔软的性质,关键部位有许多关节,保证虫体能行动自如。

体壁也是一个复杂的代谢库,这些过程都受到激素的调节和控制。体壁又是虫体与环境之间的界面,是抵御外界异物和阻止杀虫剂渗透的屏障,特别对保持水分有很大的作用。

第一节体壁的组成

昆虫体壁包括皮细胞、表皮和基底膜三部分,表皮是皮细胞分泌的产物,但基底膜则是由血细胞分泌的。

一皮细胞

1.昆虫的皮细胞主要分布在虫体外围,局部区域已在胚胎发育时随着外胚层的内陷成为前肠、后肠、气管或生殖道的管壁细胞;另一部分特化成腺细胞、毛原细胞和膜原细胞。皮细胞的生理特点是具有周期性吸收、合成和分泌能力。

2.在极大多数昆虫中,皮细胞都是以单层形式排列的,细胞的纵切面大多呈柱状,也有不规则的。

3.皮细胞的大小与密度因虫种和发育阶段不同而异,并且与生长期间是否进行有丝分裂有关。

(一) 形态结构

1.昆虫皮细胞的形态结构是随变态和脱皮周期而不断变化的,皮细胞在脱皮期间分泌作用较弱,顶膜与底膜平直,侧膜不明显,细胞核不清晰。

2.沉积新表皮开始时期顶膜弯曲,常有原生质丝突入表皮层内,侧膜出现,胞核明显。

3.在溶离旧表皮与沉积新表皮期间,细胞的合成、分泌和吸收都很旺盛,顶膜微绒毛发达,基膜褶深陷,底膜也常随基膜一起内陷,并有血淋巴进入到内褶中,增加了基膜与血淋巴接触机会和吸收面积。

(二) 胞间联系

1.皮细胞能够识别自身所处的位置,并与周围细胞进行联系和协调,按程序分泌和沉积特定的表皮。

2.皮细胞之间复杂的横向通讯联络,主要通过侧膜联接来实现。大量平行排列的皮细胞间,在侧膜的上半部形成隔壁联结与间隙联结,皮细胞之间也借此进行信息交流,甚至结成合胞体。

3.皮细胞之间有离子偶联和由浓度梯度产生的信息交流,还能调节细胞生长和影响形态发生。

4.皮细胞有时也会象变形虫那样移动位置,这种位移出现在修补伤口的时候。

(三)皮细胞的特化

1.皮细胞会发生多种特化,并形成相应的外长物,如鳞片、刚毛和距等。

2.皮细胞不但普遍具有腺细胞的分泌功能,能分泌蜕皮液如表皮物质,而且有一些细胞还专门特化成大型的分泌细胞,即皮细胞腺。

二底膜

底膜是皮细胞基膜下方的双层结缔组织,由含糖蛋白的胶原纤维构成,内层为无定型的

致密层,外层为网状层。

三表皮

表皮的基本组分是上表皮和原表皮。原表皮部分或全部鞣化成为坚硬的外表皮,未蹂化的则为内表皮。在有些昆虫中,外表皮与内表皮之间还有一层中表皮。

(一)上表皮

上表皮(epicuticula)是形成表皮时皮细胞最先分泌的一层,也是表皮的最外层。一般分为粘胶层、蜡层、外上表皮层和内上表皮层。

1.粘胶层

(1)粘胶层(cement layer)又称护蜡层,是上表皮的最外层,是皮细胞腺分泌物覆盖在蜡层上形成的,具有保护蜡层的功能。

(2)粘胶层的主要成分是蛋白质和脂类,经过多元酚鞣化以后性质相当稳定。

(3)粘胶层性质的变化影响到表皮的亲水性程度。

2.蜡层

(1)蜡层(Wax layer)在粘胶层与外上表皮之间,主要成分是长链烃类和其他脂肪酸酯和醇,是皮细胞在临脱皮前分泌的,然后扩散到虫体表面。

(2)蜡层具有防止虫体失水的功能。

3.外上表皮层

外上表皮(outer epicuticle)又名角质精层(cuticulin)主要成分是脂蛋白,被醌鞣化以后性质十分稳定,具有高度抗降解能力。稳定的外上表皮,有孔道与内侧的皮细胞相通。4.内上表皮

内上表皮(inner epicuticle)主要成分是脂蛋白与多元酚的复合体,又称为“多元酚层”。多元酚的存在使上表皮具有较大的折光率,其中有酚氧化酶,在修复伤口时具有鞣化受损表皮的作用。

(二)原表皮

(1)原表皮(procuticle)是昆虫皮细胞最主要的分泌物,它构成体壁的绝大部分,主要成分是几丁质与蛋白质的复合体,一般含水分30-40%,几丁质20-30%,蛋白质20-30%,无机盐3-5%。

(2)原表皮经过鞣化除分化为外表皮(exocuticle)和内表皮(endocuticle)以外,还存在中表皮层(mesocuticle)

第二节表皮的化学组分

表皮的主要组分是几丁质和蛋白质,还有脂类、色素和无机盐类。

一几丁质

1.几丁质(chitin)是昆虫表皮的主要成分之一,占虫体干重的25-40%,由N-乙酰-D -葡萄糖胺通过β-1,4-糖苷键聚合而成。

2.几丁质的晶体形成具有很大的异质性,在昆虫表皮及类似结构中已经发现有α、β、γ三种。在环境条件的诱导下,β和γ型几丁质都可以转化为α型,但是反之则不能。

3.昆虫体内几丁质都与蛋白质结合成为一种特殊的复合体,它是糖蛋白的一种,几丁质就是这种糖蛋白的一个辅基。

4.几丁质是由皮细胞分泌前体物后在细胞外聚合而成的。前体物是几丁单体。它附着在细胞顶膜上,在几丁聚合酶的作用下,聚合成为几丁质微丝。昆虫蜕皮期间表皮中几丁质受到降解,并被吸回皮细胞,在沉积新表皮时被再度利用。

二蛋白质

昆虫的上表皮和原表皮中都有大量的蛋白质,在外表皮中形成为鞣化蛋白。在皮细胞中,

蛋白质是由粗面内质网合成的。皮细胞能识别血淋巴中某些特殊的蛋白质,并能吸收它们用来构成表皮蛋白质。

三脂类

1.昆虫表皮的脂类,主要存在于上表皮中,它对抵御杀虫剂等化学物质和微生物的侵入有

重要作用。

2.昆虫表皮脂类是高度复杂的混合物,包括烃类、脂肪酸、醇、酯、蜡以及甾醇类等多种。

3.昆虫表皮脂类含量受到季节性的影响。

四色素

昆虫体表呈现的色素色,是体壁中色素的反映。多种多样的色彩,对隐蔽虫体、防止天敌捕食(有时与拟态相结合)、警戒或威胁捕食者以及吸引异性等都有重要作用,此外还与调节体温有关。昆虫体壁中的色素的种类很多,如黑色素、类黄酮和胆色素等。

(一)黑色素

昆虫的黑色素(melanins)大量存在于外表皮的鞣化蛋白中,包括真黑素(吲哚黑色素)和儿茶酚的衍生物或聚合物。黑色素的形成往往与表皮的黑化与硬化同时发生,其前体物酪氨酸去胺和脱碳,产生多巴,形成吲哚环,由吲哚醌结合成黑色素单体,最后聚合成为真黑素。

(二)类黄酮

类黄酮(flavonoid)包括黄酮和花色素苷,前者使昆虫表皮呈黄色,后者则呈紫红色到蓝色。

(三)胆色素

胆色素(bile pigments)以胆绿素(bi liverdin)为代表,表现出亮绿色或蓝色。

(四)眼色素

眼色素(ommochromes)广泛存在于昆虫和节肢动物的眼和表皮中,包括眼黄素、眼紫红色和眼色素D等。

(五)类胡萝卜素

类胡萝卜素(Carotenoids)包括β-胡萝卜素、叶黄素(Cutein)和虾青素(astaxanthin)通常与蛋白质相结合,呈黄色、桔黄色和红色,与胆绿素一起即产生绿色。

(六)嘌呤和碟呤

粉蝶的翅中含有嘌呤(purine)及其同系物核苷酸的代谢物,能产生多种鲜艳的色彩。碟呤(pterin)能在昆虫体内合成,还和蛋白质载体一起,形成色素小体。

第三节脱皮

昆虫脱皮包括皮层溶离和脱去旧皮两个过程。

一皮层溶离

1.皮层溶离:昆虫的皮细胞在沉积新表皮之前,有一个与旧表皮分离产生间隙的过程,称皮层溶离,它发生在每龄虫后期。

2.鳞翅目幼虫在脱皮前几天表现出停食,活动减少,还会出现一个漫游期(Wandering period)当时体表发亮,表皮呈透明状,四处爬行,寻找合适的化蛹场所。

3.皮细胞的分泌活动增加以后,细胞外隙中逐渐充满蜕皮液,旧表皮受到蜕皮液中蛋白酶和几丁质酶(由酶原激活)的消化,内表皮逐渐消失。这个过程一直进行到内表皮中片层极大部分都消化为止。

二新表皮的沉积

在皮层溶离之后,最先形成的表皮层是外上表皮层(即角质精层),接着进行新表皮层的沉积。这时皮细胞对旧表皮的消化与吸收还在不断进行,原表皮的片层是按日节律进行沉

积,一直持续到下次皮层溶离之前。遇到饥饿或滞育,片层的沉积中止,并且延缓脱皮。

三脱皮

1.脱皮(ecdysis):新的原表皮开始沉积以后,旧表皮逐渐被消化,最后剩下旧上表皮、外表皮和少数几层未消化的内表皮。接着,昆虫就脱去旧表皮,这就是脱皮。

脱皮过程意味着新的虫龄的开始,在变态期由此化蛹或羽化,所以它是两个虫龄或虫态的分界线,而实际上新表皮的形成开始于皮层溶离之后不久。

2.脱皮过程

脱皮过程是按一定的顺序进行的,先从头壳的脱裂缝处裂开,此时昆虫通过血流量的控制而调整,对头部加大血压,迫使脱裂缝开裂,头部逐渐从旧表皮的裂缝中伸出,与口器相连的前肠内膜同时脱去,以后腹部往前收缩,与肛门相连的直肠旧内膜也随之脱去,随着腹部向前收缩,头胸部从旧表皮中脱出,同时各气门内的气管旧内膜也一一脱去,最后中体离开旧表皮。脱下的旧表皮,就是蜕(moult)。

3.脱皮过程的进行依靠大量的蜕皮液在新表皮与旧表皮之间起润滑作用,其成分除由皮细胞分泌外,一部分可能是蜕皮腺分泌的,与表皮相连接的肌腱,在临脱皮前才被切断。

4.初脱皮的虫体,有一个伸展体躯的过程,脱皮前由于皮细胞层在旧表皮下不能充分伸展,无论细胞层或细胞膜都是皱缩的。昆虫一旦脱去旧表皮,依靠吞咽空气,调整血压,使皮层迅速扩张。

第四节表皮的鞣化和骨化作用

昆虫表皮通过鞣化或骨化,硬度、色泽和透水性能等一系列物理性状都发生变化,鞣化和骨化是既有联系又有区别的两个过程,一般发生在脱皮之后,仅少数昆虫发生在脱皮之前。

一鞣化作用

1.鞣化(tanning)又称醌鞣化,是指表皮中蛋白质通过同醌交联,成为不溶性物质,从而

使表皮硬化或暗化。

2.若蛋白质过剩而醌不足,即以还原态的邻苯二酚形式出现,表皮的颜色较浅,相反,当

醌过量时,结合后的物质处于氧化状态,表皮的颜色较深,说明鞣化过程中是否同时发生暗化,视醌的含量而定。

二骨化作用

1.骨化作用(sclerotization)主要是鞣化剂与蛋白质结合的位置不同,最终形成不同结构的交联物。

2.骨化作用以N-乙酰多巴胺作为鞣化剂时,常常不氧化成醌,而呈还原状态,其支链可以被活化,产生一个中间体,该中间体同表皮中蛋白质相连接,大多以邻近芳香环的碳原子即β-碳原子参加反应,这种骨化又称β-骨化作用。

三鞣化剂

1.昆虫表皮的鞣化剂是促进表皮中蛋白质交联的一类带芳香基团的胺类化合物,最常见的

是N-乙酰多巴胺,它由酪氨酸转化而成。

2.鞣化剂都是低分子量的二元酚与表皮蛋白形成的复合体。

第五节脱皮和鞣化的激素调控

一脱皮的激素调控

1.昆虫脱皮首先受到前胸腺分泌的蜕皮激素的调节,以全变态昆虫为例,在幼虫到蛹的转

化过程中,第一个蜕皮激素峰控制幼虫的发育方向,并诱导幼虫出现停食和漫游等一系列特殊行为,以后出现第二个蜕皮激素峰,激发一系列与表皮沉积有关的生化反应,包

括皮细胞中RNA和蛋白质的合成,皮层游离及新表皮沉积。

2.保幼激素除了抑制幼虫发生变态以外,对前胸腺具有调控作用,并依不同的发育状态而

产生抑制或刺激作用。

(1)在前期可抑制前胸腺对促前胸腺激素的感受性,从而影响它的活力,使蜕皮激素分泌受阻。

(2)后期可刺激脂肪体产生一种蛋白因子,再激发前胸腺分泌蜕皮激素,诱导出脱皮过程的发生。

二鞣化作用的激素调控

1.鞣化激素(bursicon):大多数昆虫由神经分泌细胞产生,是分子量为40KD的蛋白质,

能启动鞣化作用,是昆虫表皮形成和鞣化所必需。

2.鞣化激素作用

①鞣化激素首先活化血细胞中酪氨酸酶,并使酪氨酸进入皮细胞,在酶作用下转变为N-乙酰多巴胺。

②直接作用于皮细胞,增加多巴胺的穿透性,改变cAMP系统的效应。

③鞣化激素还有维持新表皮可塑性的作用,使新表皮在硬化前能充分伸展。

第六节体壁的功能

体壁既是昆虫的物理屏障,又是它们的生理代谢库。

一穿透性

(一)水分

昆虫能通过体壁从环境中获得水分,也能透过体壁丧失水分。

(二)杀虫剂

杀虫剂等外源性化合物进入虫体比水分来得容易,原表皮鞣化以后,亲水性降低,能阻止某些药剂的进入,但节间膜、感觉毛和气门气管等处都为杀虫剂进入虫体提供了可能。

二硬度和强度

1.昆虫表皮的机械性能包括硬度、强度和张力等几方面。在虫体的不同部位,这些性能有

很大差异,而咀嚼式口器中构成上颚的表皮有极大的硬度和强度。

2.昆虫的体躯(特别是幼虫)就像一个圆筒或一个圆球,体壁可视为筒壳,在这种骨骼保

护下,它能抵御种种不良的环境条件,防御天敌的进攻,经受各种机械冲击,能钻隧道,防挤压。

3.昆虫表皮有很大的张力,能承受内部组织和血液变化产生的压力。

第二章消化与营养

引言

昆虫与高等动物一样,必须吸取糖类、脂类、蛋白质和维生素等基本营养物质,其中包括它自身不能合成的甾醇。很多昆虫还能依靠共生物提供氨基酸、B族维生素和甾醇等。

昆虫消化道的变异,取食的多样性,消化酶的种类,定向取食机制和特定的消化代谢过程,都反应了它们的生理适应性和特异性。

第一节消化器官的结构和功能

昆虫的消化器官包括消化道和唾腺两部分,前者又分为前肠、中肠和后肠。前肠、后肠和唾腺起源于外胚层,而中肠起源于内胚层。

一、前肠

1.前肠的功能

前肠的功能是接纳和磨碎食物,并进行暂时储存和初步消化。

2.前肠的结构

咀嚼式口器昆虫前肠大多分为咽喉、食道、嗦囊和前胃等四部分。从内向外为内膜、肠壁细胞、底膜、纵肌、环肌和围膜。

3.前肠各部分功能

(1)食道是狭直的食物通道,其后部扩大形成嗦囊。

(2)在嗦囊中,利用唾液和中肠倒流过来的消化液,对暂时贮存的食物进行初步消化。

(3)前肠后端为前胃,具有活瓣作用,能调节食物进入中肠的速度,或作为滤器,可分离食物中液体成分。

(4)喷门瓣位于前肠末端,是前肠突入中肠前端形成的一圈环状内褶,组成漏斗状结构,能推动食物进入中肠,在某些双翅目昆虫中,也参与围食膜的形成。

二、中肠

昆虫的中肠是分泌消化酶,消化食物和吸收营养的主要部位。自内向外为围食膜,肠壁细胞,底膜,环肌,纵肌和围膜。

(一)中肠的分化

1.昆虫中肠的分化主要发生在半翅目、同翅目和鞘翅目昆虫中,如长蝽有四个胃,第

一胃呈囊状,用以贮存食物;第二胃起活瓣作用,能调节液体食物进入第三胃的流

量;第三胃具有消化食物的功能;第四胃两侧有10个指状胃盲囊,内含共生菌,

与养分吸收有关。

2.胃盲囊的位置、数目和形状因昆虫种类不同而异,它的主要功能是增加中肠的表面

积,有利于分泌消化酶和吸收营养物质,还有扩大容积和滞留共生物的作用。

3.滤室是同翅目昆虫吸收汁液的适应性结构,通过滤室可以将前中肠内多余的水分直

接经马氏管或后肠排出,而使食物得到浓缩,提高消化酶的水解效率。

(二)围食膜

1.除吸取液体食物的昆虫外,多数昆虫的中肠都有围食膜。

2.围食膜的形成有两种方式:一种由中肠壁细胞分泌形成多层重叠的管状膜,见于鳞

翅目幼虫和某些直翅目昆虫中;另一种由中肠前端特殊的细胞分泌出的粘液,通过食道内褶与中肠之间环状裂缝的挤压,形成单层管状膜,见于双翅目、半翅目和等翅目昆虫中。

3.围食膜作用围食膜有保护中肠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酶的功能,在围食膜与肠壁间隙中,氨肽酶和海藻糖酶都能吸附在围食膜上,因此能保持较高的浓度。

(三)中肠细胞的细微结构

1.昆虫中肠细胞有四类:即柱状细胞、杯状细胞、再生细胞和内分泌细胞

2.柱状细胞

(1)柱状细胞具有分泌消化酶和吸收消化产物的功能,是肠壁细胞中最基本的一类。

它的顶膜特化成微绒毛,基膜形成深深的内褶,内含线粒体。顶膜的特化增加

了细胞的表面积,提高了对消化产物的吸收能力。细胞内含有丰富的内质网和

高尔基体,能合成消化酶。

(2)合成的消化酶可通过三种方式进入肠腔:一种是顶端分泌(apoorine)酶原粒或液泡直接从顶部微绒毛之间排入肠腔;另一种是局部分泌(merocrine)酶原粒

集聚在细胞顶部或侧面,由细胞膜包围成囊泡,进行胞吐外排;第三种是全胞

分泌(holocrine),含酶原粒的细胞脱离肠壁进入肠腔,当细胞崩解后即释放出

消化酶。

3.杯状细胞

(1)杯状细胞与调节血淋巴中钾离子的含量有关,主要存在于鳞翅目和毛翅目幼虫中以及蜉蝣目和捻翅目昆虫中,在肠壁上与柱状细胞相间排列。

(2)杯状细胞顶部内陷形成杯腔如杯颈。细胞质少,核位于杯腔下方。杯腔基部的微绒毛较长,绒毛内有线粒体;中部微绒毛较短,无线粒体;顶端的微绒毛最

短,而且多分叉。

4.再生细胞

(1)再生细胞是一种具有分裂增殖能力的小型细胞,位于肠壁细胞的基部。细胞质较少,但游离核糖核酸的含量很高。

(2)再生细胞的功能是补充因分泌活动而消耗的细胞,或在脱皮和化蛹过程中更新旧的细胞

5.内分泌细胞(endocrine cells)

内分泌细胞在许多昆虫的中肠内都有发现,细胞内有分泌颗粒,形态和染色特性都与神经分泌颗粒相似,功能尚不清楚。

三、后肠

1.后肠的组织结构与前肠相似,但表皮质内膜较薄,纵肌和环肌较少,而且排列次序不

规则。除直肠垫细胞外,大多数肠壁细胞都比较扁平。

2.后肠一般分为回肠、结肠和直肠三部分。

(1)回肠,回肠前端着生马氏管,有的昆虫回肠与中肠之间有幽门。

(2)结肠,结肠是狭窄的管道,在部分昆虫中与回肠无明显区别。

(3)直肠,多数昆虫的直肠膨大呈囊状,肠壁较薄,常特化成各种直肠垫。

3.不少昆虫的后肠具有特殊功能:①蛀食木材的白蚁和甲虫,后肠扩大成“发酵室”,内

含各种细菌和鞭毛虫,有利于纤维素的消化;②蜻蜓幼虫复杂的直肠鳃具有呼吸作用;

③玉米螟幼虫后肠细胞能分泌后肠激素,加速它的滞育过程。

四、唾腺

唾腺是开口于口腔中的多细胞腺体,在胚胎发育过程中,由皮细胞内陷而成,按开口的位置、分别称为上颚腺,下颚腺或下唇腺,主要功能是分泌唾液,但有的特化成丝腺或毒腺。

(一)唾腺的结构

昆虫的唾腺,以下唇腺最为普遍(少数鞘翅目昆虫无下唇腺),它们在多数昆虫中成为泡状腺体。

(二)唾腺的功能

1. 润滑口器和溶解食物。

2. 分泌消化酶,对食物做初步消化。

3. 形成口针鞘

4. 唾液中含有多种对昆虫取食极为重要的化合物。

5. 有些昆虫的唾腺与取食和消化无关。家蚕的下唇腺用来吐丝;蜜蜂蜂王的上颚腺能分泌蜂后质(queen substance)

第二节择食与取食

一、择食过程

(一)嗅觉定向

昆虫选择食物时首先通过感受器接受寄主或食物发生的信息,以灵活的动作和敏锐的嗅觉来觉察寄主的特殊气味,才能发现食物源。

(二)视觉判断

视觉在昆虫的择食过程中,帮助它们识别食物的颜色和形状,以及确定食物的方位。(三)味觉鉴别

当昆虫接触到寄主时,味觉感受器和接触化学感受器起着重要作用。植食性昆虫能感受多种化学成分,包括寄主植物的营养成分和植物次生物质。它的鉴别能力依赖于感觉器官对特定化合物的敏感程度,以及中枢神经系统对信息的综合过程。

二、影响昆虫取食的因子

(一)生理和生态条件

昆虫的生理状态和生态环境影响昆虫的取食行为。初孵化和蜕皮前后的幼虫以及刚羽化的成虫一般不取食;蛹和滞育昆虫也不取食。取食量和持续取食的时间是由化学感受器的适应性和前肠中食物量决定的。

(二)化学物质

影响昆虫选择食物的化学物质是多种成分的混合物,昆虫的化学感受器接受这些混合物的复合刺激,产生引诱助食和抑食作用。

1.引诱作用

昆虫能对各种具有引诱作用的化学物质的气味产生正趋性。

2.助食作用

对大多数昆虫来说,很多化合物具有刺激取食和营养的双重作用,但植物次生物质只有助食作用而无营养价值。

3.抑食或拒食作用

某些化合物能抑制昆虫取食,阻碍对食物的消化和利用,产生抑食作用,或使昆虫忌避食物而产生拒食作用,植物次生物质中的生物碱和萜类,常具有抑食作用。三、消化与吸收

(一)肠外消化

1.昆虫在取食前先将唾液或消化液注入寄主组织或食物内,使食物受到初步消化,然后再

吸入肠内,称为肠外消化.

2.吸食植物汁液的昆虫,它们依靠唾液中的多种酶类,进行肠外消化;龙虱幼虫没有唾液,依靠消化液中的酶类,进行肠外消化.

(二) 肠内消化

昆虫消化食物主要发生在中肠内(也有些昆虫始于嗦囊),局部发生在肠壁细胞中,肠道内共生菌也参与部分消化作用.

<一>糖类

1.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吸收利用.

2.植食性昆虫的消化酶普遍含有β-葡萄糖苷酸,能够分解食物中的蔗糖、乳糖和纤维素

二糖中的β键。淀粉和纤维是在多种酶的作用下逐渐分解为单糖的。

3.消化纤维素是在两种酶的作用下完成的,一种是裂解纤维素为纤维素二糖的纤维素酶;

另一种是裂解纤维素二糖为葡萄糖的半维素酶(纤维二糖酶),这些酶由昆虫直接产生或由肠内微生物提供的。

〈二〉蛋白质

1.昆虫消化蛋白质成为蛋白胨和多肽以后,才能被肠壁细胞吸收。在细胞内肽酶作用下,

还能进一步水解成为氨基酸。消化蛋白质依靠唾液与消化液中的肽链内切酶。

2.细胞肽链内切酶分为三种:①作用于—COOH端的羟基多肽酶②作用于—NH2端的氨

基多肽酶③水解二肽的二肽酶。

<三>脂类

昆虫对脂类的消化吸收,由于脂类组分比较复杂,因此方式也多种多样。甾醇类不经

消化就能吸收,甘油三酯需要通过酶的作用,分解成为较小分子的甘油单酯和游离的脂肪酸后,才能被吸收。

三、影响消化酶活性的因素

昆虫消化酶的活性受到消化酶PH值和氧化还原电位的影响。

(一)PH值

消化酶在一定的PH范围内才显示最大的活性。前肠的内含物没有缓冲能力,它的PH值主要由食物决定;中肠液的PH范围为6.0—8.0,中肠液能以较强的缓冲力来稳定PH值;后肠由于马氏管的分泌作用,肠液的PH值通常是偏酸性的。

(二)氧化还原电位

在消化和吸收过程中,氧化还原电位决定生化反应的能量和方向,同时还影响消化酶的活性和肠壁细胞的吸收。

四、消化酶的合成和分泌

1.昆虫消化液酶活性的水平受生理因素的影响,酶活性也随着昆虫发育状态而变化;此外还随着季节不同而异。

2.昆虫消化酶的合成和分泌,可能存在一种促分泌机制,食物及其代谢产物直接刺激中肠细胞而诱导酶的分泌,这种有规律的调节作用受到神经和激素的控制。

第四节营养物质的吸收和利用

昆虫对营养物质的吸收主要发生在中肠前部或胃盲囊中,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

一、吸收过程

(一)糖类

1.双糖和多糖水解成葡萄糖后,有肠壁细胞被动吸收。葡萄糖按浓度梯度方向,从肠

腔向血腔扩散并迅速进入中肠周围的脂肪体,葡萄糖被转化为海藻糖,从而使葡萄

糖在血液中的浓度始终低于肠腔中的,转化速率的快慢决定扩散速率的快慢。此外,嗦囊排空速率也能调节葡萄糖通过肠壁细胞向血腔扩散的速度。

2.昆虫还能通过吸收肠腔内水分来提高糖的浓度,或将葡萄糖转化为蔗糖和糖原。(二)蛋白质和氨基酸

1.蛋白质、肽和氨基酸的吸收作用主要发生在中肠中。蛋白质通常先被消化成为分子

量较小的肽,再被肠壁细胞吸收,进而在细胞内分解成为氨基酸,有的则在肠腔内直接分解成氨基酸而被吸收。

2.氨基酸的吸收方式取决于它们的食物和血淋巴之间的浓度梯度。氨基酸的吸收还存

在一种非特异性的交换过程。血淋巴中氨基酸通过扩散从血腔逆流到肠腔积累到肠壁细胞内,甚至会达到饱和程度。

(三)脂类

1.食物中的脂类,大多是甘油三酯,在肠腔内被水解成游离脂肪酸、甘油二脂和甘油

单脂。甘油二脂能通过肠壁进入血腔,并以甘油三脂形式贮存与脂肪体内,以后甘

油二脂、甘油三脂和其他醇脂形式,从脂肪体释入血腔中。

2.血淋巴中的甘油二脂可作为蛋白质的转运载体。胆甾醇类化合物,一般不需改变形

式,就能被昆虫的中肠或嗦囊直接吸收。

二、营养物质的液流循环

1.昆虫消化道内营养物质的吸收主要发生在中肠和胃盲囊内。1969年,Berridge用蝗虫和美洲大蠊消化道进行了营养物质细胞水平上的吸收实验,提出一个全面反映营养物质在昆虫体内运转的模式,即“液流循环”理论,其中包括中肠胃盲囊为主的吸收、中肠杯状细胞的分

泌,直肠垫的再吸收和马氏管的排泄,由此形成一个完整的液流循环体系。

2.“液流循环”理论

从前肠分期流入中肠的食物液流,都可透过围食膜,由后向前被中肠前端的吸收细胞和胃盲囊细胞吸收,进入血液,形成液流循环。而从前所吸入的过多钾离子和水分,则可经后端的杯状细胞的分泌,排入肠腔,形成分泌循环。液流循环理论认为:营养物质、水分、无机盐和排泄物的流动是提高吸收作用的一个有效机制。

三、食物的利用效率

昆虫利用食物进行消化吸收以后,一部分用来构成虫体和参与物质代谢,一部分用于能量代谢。昆虫利用食物的综合效率包括消化率、转化率和利用率三个指标。

(一)消化率

昆虫的消化率是指取食量与利用量之间的比例

消化率(AD)=———————————————————

(二)食物转化率

转化率(ECD)是指在一定时间内被消化的食物吸收后转化为虫体组织的百分率

转化率(ECD)=————————————----——————

(三)食物利用率

利用率(ECI)是指昆虫利用摄取的食物来构成虫体的能力,实为消化率与转化率的乘积。(ECI=AD×ECD)

利用率=——————————————————————

第五节昆虫的营养需求

昆虫的营养与它的取食习性、体内消化酶系的特点以及自声身合成的能力有关。一、营养成分

昆虫的营养成分包括糖类、脂类、蛋白质和氨基酸、维生素、甾醇、无机盐和水分。(一)糖类

糖类是昆虫的重要能源物质,并可转化为氨基酸和脂肪。昆虫对糖类的利用主要取决于对多糖及低聚糖的水解能力。

(二)氨基酸

1.昆虫合成结构蛋白和酶需要氨基酸,氨基酸通常存在于饲料的蛋白质中,一种昆虫

利用蛋白质的能力取决于对蛋白质的消化能力以及蛋白质中氨基酸的种类和含量。

2.昆虫所需的氨基酸分为必需和非必需两种,前者昆虫不能自身合成,主要依靠食物

来提供,后者可由昆虫利用其他营养成分进行转化和合成。必需氨基酸是:精氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异量氨酸、色氨酸、组氨酸、丙氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸和苏氨

酸等10种,非必需氨基酸还可能相互转化,转化的条件是它们结构的相似性。(三)脂类

1.脂类是昆虫贮存能量的化合物(特别是昆虫迁飞时所必需的),也是表皮和细胞膜的

结构要素。昆虫需要多种不饱和脂肪酸和甾醇两类。

2.甾醇具有多种功能,它是细胞膜的组分之一,也是脱皮激素的前体物质,外表皮蜡

质和脂蛋白载体中都有甾醇。

(四)维生素

1.维生素是昆虫酶类的主要组成部分或辅酶分子的构成单元。维生素的缺乏会影响很

多代谢过程,使昆虫的生长发育受阻,组织和细胞发生病变。

2.昆虫需要的B族维生素有7种,包括硫胺、核黄素、烟酰胺、吡哆酸、叶酸和生物

素等。

(五)脂原因素

1.脂原因素又称脂因素,包括胆碱和肌醇,是水溶性的促生长因素,它不是辅酶成分。

2.昆虫体内的磷脂酰胆碱(卵磷脂)是细胞膜的重要成分之一,也是甲基传递者;乙

酰胆碱是神经传导的重要递质。

(六)水分和无机盐

1.水分是昆虫生理代谢和生化反应的主要媒介,来源于食物或直接饮水,少数昆虫的

直肠有吸收功能,有的昆虫能从湿度饱和的空气中吸收水分。

2.无机盐是生理代谢的重要因素:镁、锌、锰和铜等阳离子是酶或辅酶的组成部分;

钙、镁等阳离子对某些酶以及代谢机制有激发或抑制作用;钾和钠等阳离子能调节血液及组织液的渗透压,保持离子平衡,构成缓冲体系,保证酶系统的活动和代谢。

二、昆虫的营养平衡

1.昆虫最佳生长发育的营养条件离不开适宜的营养物质的平衡、营养物质的平衡比率是任何食物产生营养价值的主导因素。生物首先必须排泄体内多余的营养物质,才能与其它较少的营养物质达成平衡。

2.昆虫最佳的营养平衡随发育状态不同而异,在一般幼虫期末龄和初龄需要更多的营养。

三、共生物与营养的关系

1.有些昆虫不能直接利用食物中的营养成分,必须借助共生物的作用来消化特殊食物,从中获得必须的营养成分,促进营养物质的代谢和转化。暂时共生关系对某些昆虫获得特殊营养是很重要的。

2.昆虫体内共生菌种类很多,细菌和类细菌多存在与蜚蠊目、等翅目、半翅目、虱目、食毛目、鞘翅目和双翅目等某些昆虫体内;鞭毛虫和酵母菌常存在于蜚蠊和白蚁中,飞虱、蚜虫体内存在多种类酵母菌;放线菌生活在吸血蝽体内。

3.共生菌在昆虫体内的位置和形成因昆虫的种类和微生物的类型不同而异。有些共生菌生活在消化道内,还有许多微生物共生在昆虫脂肪体内,如蜚蠊的含菌细胞。

4.共生物对昆虫营养代谢的作用总结起来有下列几方面:①协助昆虫消化特种食物

②提供昆虫重要的营养成分③参与氮素代谢④调节营养平衡⑤可能与性分化有关

第三章循环与防卫

引言

1.昆虫的循环系统属于开放式,它的整个体腔就是血腔,所有内部器官都浸浴在血液中。昆虫仅有一种循环体液,兼具哺乳动物血液和淋巴液的特点,故称为“血淋巴”。昆虫血液在体内循环,仅有一段途经背血管,其余均在组织器官间流动。这种开放式循环系统的最大特点是血压低、血量大,并随取食和生理状态的不同变化很大。

2.昆虫循环系统的主要功能是运输养料、激素和代谢废物,维持正常生理所需的血压、渗透压和离子平衡,参与中间代谢,清除解离的组织碎片,修补伤口,对侵染物产生免疫反应,以及飞行时调节体温等。昆虫循环系统没有运输氧的能力,氧气由气管直接输入各种组织器官内,所以昆虫大量失血,可能会破坏正常的生理代谢,但不会直接威胁它的生命安全。

第一节循环器官的结构和功能

昆虫循环器官包括背血管、背膈、腹膈和辅博器,此外还有一些与血液组成密切相关的造血器官和肾细胞等,它们大都来源于胚胎发育时中胚层组织。

一背血管

1.背血管(dorsal vessel)是昆虫的主要循环器官,胚胎发育时由中胚层中的成心母细胞发

育而来,位于背中线处体壁下方,由尾端一直延伸到头内,下边有背膈,两侧着生有成对的翼肌。

2.背血管后端通常封闭,前端均开口于脑和食道之间,其形状在不同昆虫中,可分为三种

类型:①直管型,没有明显膨大部分和分枝,有的在前段有1~2个部位产生局部扩大,如肥螋和衣鱼;②球茎型,后段排列呈一连串球茎状膨大,如直翅目、鞘翅目昆虫;③分枝型,在直管型的背血管上着生有成对的分枝管,如蜚蠊。

(一)心脏

1.心脏是背血管后段具有心门的部分,它的主要功能是抽吸北血窦内血液,向前压入动脉。

2.心脏壁上有开口的心门1~12对,分为流入式和流出式两种:①流入式心门包括简单的

裂隙式、唇式和漏斗式三种,它们通常向内凹陷形成心门瓣,在形式上将心脏分成很多心室。在心脏舒张时,心门开启,允许血液流入心脏,收缩时心门关闭,阻止血液外流。

②流出式心门常见于直翅类昆虫体内,它没有凹陷的心门瓣,而与分枝血管相连,心脏

收缩时,血液通过心门流出,经分枝血管进入围脏窦,舒张时由背膈阻塞分枝血管开口,从而阻止血液倒流。

3.流出式心门通常与流入式相间分布,所以在两类心门之间,可以形成一个小的局部血液

循环。

(二)大动脉

1.大动脉(aorta)是背血管前段没有心门的部分。位于头内的部分称为头大动脉,位于胸

内的称为胸大动脉。大动脉通常为简单的直管,没有翼肌和和隔膜相联。

2.大动脉的功能主要是吸入心脏的血液导入头内,大动脉也是激素进入血液的一个重要部

位。

(三)翼肌

翼肌(alary muscle)是很薄的一层肌肉,从心门之间的心脏腹侧壁上呈翼状连接到两侧体壁上,其功能是协助心脏搏动。

二背膈与腹膈

1.背膈(dorsal diaphragm)和腹膈(ventral diaphragm)是昆虫体腔内与血液循环密切相关

的结缔膜,分别紧贴在心脏下方和神经索上方,将体腔划分为围心窦、围脏窦和围神经窦。

2.隔膜除了有保护和支持器官和分隔血液的作用以外,还通过自身的搏动,能使血液向后

背流动,促进循环。

三辅搏器官

1.辅搏动器(accessory pulsatile organds)是昆虫体内辅助心脏,促进血液循环的结构,

通常位于触角,翅和附肢基部或内部,大多不与背血管相连。

2.它们由含肌纤丝的薄膜组成,有膜状,辬状,管状或囊状等多种。随着薄膈的收缩,驱

使血液流入远离体躯的部位,蝗虫的触角末端,蚜虫的胫节基部都有辅搏动器。

四造血器官

1.造血器官(hemopoietic organs)是昆虫体内不断分化并释放血细胞的囊装构造,周围有

膜包被,膜囊内有相互交织的类胶原纤维和网状细胞。

2.产生血细胞时,先由网状细胞分化出干细胞,干细胞经多次分裂后形成细胞群,再进一

步分化成同类型的细胞群,释放入血液中。

五肾细胞

肾细胞是中胚层分化的细胞,具有吞噬胶体颗粒进行代谢和贮存的功能,常见的如位于

围心窦内心脏两侧的称为围心细胞,在头部的称头部聚集细胞,食管周围的花环细胞等。

第二节血液的组成和物理性状

昆虫血液是体腔内循环流动的淋巴样液体,包括血细胞和血浆两部分。透明或稍浑浊,除少数昆虫(如摇蚊幼虫)因含血红素而呈红色外,大多为黄色、橙色和蓝绿色。

一血细胞

1.血细胞(hemocytes)是悬浮在血浆中的游离细胞,占血液的

2.5%。血细胞在胚胎发育

时由中胚层细胞游离分化而来,在胚后发育过程中,通过有丝分裂进行补充,具有发达的造血器官或造血组织的昆虫,还能通过造血作用来补充。

2.昆虫血细胞的种类较多,在不同昆虫中最基本的可分为六类:原血细胞、浆血细胞、粒

血细胞、珠血细胞、类绛色细胞和凝血细胞。

(一)原血细胞

1.原血细胞(prohemocyte)是一类普遍存在的椭圆形小血细胞,细胞核很大,位于中央,

几乎充满整个细胞,核质比一般为0.5-1.9。后膜无突起,胞质均匀,个别细胞内可见到颗粒或液泡,内膜系统不发达,很少见到光面内质网和高尔基体,但有许多游离的核糖体。

2.原血细胞无吞噬功能,但具有活跃的分裂增殖能力,并能转化为浆血细胞,主要功能是

分裂补充血细胞。

(二)浆血细胞

1.浆血细胞(plasmatocyte)是一类形态多样的吞噬细胞,典型的呈梭形,核较小,位于细

胞中央,质膜通常向外形成多种外突,胞质丰富,内含丰富的微管,有的成束排列,是细胞变形运动的机构。

2.它的主要功能是吞噬异物,同时也参与包被和成瘤作用,是重要的防卫血细胞。

(三)粒血细胞

1.粒血细胞(granulocyte)是一类普遍存在且含有小型颗粒的圆形或梭形血细胞,核较小,

位于细胞中央,质膜通常无外突,胞质内有大量膜包被的颗粒,有的内部呈片状结构,有的排列着许多微管,内含糖蛋白和粘多糖,但绝大多数无结构。

2.粒血细胞可以分化成其他类型的血细胞,它的主要功能是贮存代谢,还参与防卫作用。

(四)珠血细胞

1.珠血细胞(spherulocyte)是一类含有较多的大型膜泡的圆形或卵形血细胞,核小,常偏

离细胞中央。

2.珠血细胞由粒血细胞发育而来,具有贮存和分泌作用,没有吞噬功能。

(五)类绛色细胞

1.类绛色细胞(oenocytoids)是一类形态和大小多变的血细胞,核小,偏离细胞中央,质

膜无外突,胞质内含有板状、棒状和针状内含物、微杆核糖体和老化的大型线粒体,其他细胞器不发达。

2.类绛色细胞没有吞噬功能,主要是参与物质代谢和分泌作用。

(六)凝血细胞

1.凝血细胞(coagulocyte)是一类普遍存在的,非常脆弱的圆形纺锤形细胞。质膜无外突,

但常有细微的皱纹,胞质透明,细胞器少,核较大,常偏离胞中央,外貌呈车轮状。2.凝血细胞由粒血细胞发育而来,主要功能是凝血和防卫。

二血浆

血浆(plasma)是一种浸浴着所有组织和细胞的循环液体,其中水分占85%左右,比

重在1.012~1.070之间。细胞与血浆间频繁的物质交换构成了血浆中复杂的物质体系和动态变化。

(一)无机离子

1.昆虫体内的无机离子种类很多,而且虫种不同离子的组分也不同。种间的差异与系统发

育地位和食物有关。低等昆虫一般都是高Na+血浆。

2.无翅亚纲昆虫的血浆渗透压主要由Na+和Cl-构成,有翅亚纲(蜻蜓目、广义直翅目、革

翅目和半翅目)无机离子是由Na+、k+、Ca2+和Mg2+构成,其中以Na+和Cl-为主。

3.昆虫血浆中的无机离子,有相当部分是与蛋白质结合而存在的,一般通过主动运输形式

进出各种组织和细胞。离子的作用主要是参与物质运输和生物电异生,调节神经活动性、酶活动力、pH和渗透压。

(二)血糖

1.昆虫的血糖主要是海藻糖(trehalose),它是由两个分子的葡萄糖以α-1,1-糖苷键结

合形成的无还原性的二糖,由脂肪体吸收消化道摄入的单糖合成后,作为糖的一种贮存形式和主要运输形式释入血浆。在鳞翅目昆虫中,海藻糖占整个含糖量的90%以上。2.它作为血糖有三个优点:①由于生物膜对海藻糖的不通透性,能防止肠壁渗漏,保证糖

类的吸收和代谢调节;②海藻糖的渗透压效应小,仅有葡萄糖的一半,能更有效的在血浆中贮存和运输③海藻糖的活化性低,很少受非专一性转葡基的作用,不会干扰正常的生化过程。

3.血糖主要被用作能源化合物,或用来合成表皮中的几丁质以及各种粘多糖和蛋白质,在

越冬过程中,血糖可被迅速转化成甘油、山梨醇、多元醇等,这些物质不仅可通过溶质效应降低过冷却点,同时还能保护细胞和酶蛋白免受冻害。葡萄糖醛酸在毒物代谢过程中是重要的络合剂。

(三)血脂

1.昆虫血浆中非水溶性的脂类化合物,一般含量为0.5%~

2.5%,包括甘油一脂、甘油二

脂、甘油三脂、脂肪酸、甾醇、磷脂和其他烃类化合物,其中以甘油二脂为主,通常结合成脂蛋白的形式运输。

2.脂类由消化道吸收后,通过血液运送进入脂肪体内贮存,作为能源动用时,再由脂肪体

释入血浆中运往代谢组织或器官。脂类代谢受激素调控,它的浓度水平与血糖呈负相关。

(四)氨基酸和蛋白质

1.昆虫血浆中具有高浓度的氨基酸,包括合成蛋白质所需的各种氨基酸以及某些氨基酸衍

生物。血浆中的氨基酸大都是L型的,仅个别氨基酸(丙氨酸和丝氨酸)有D型存在。

2.血浆氨基酸最重要的功能是为各种组织中细胞合成蛋白质提供原料和调节渗透压。此外

某些氨基酸还有特殊的功能,如酪氨酸是表皮鞣化剂的前体物,不少昆虫利用脯氨酸作为能源物质或起动生能的生化物质。L-谷氨酸是神经肌肉联结点的化学物质,而谷氨酰胺则是氮素代谢过程中传递NH2的重要化合物。

3.昆虫血浆中蛋白质目前已知的有下列几种:

①卵黄原蛋白,它是卵黄蛋白的前体物,由脂肪体合成,经血液输往卵巢;

②载脂蛋白,是与脂类结合参与运输的载体;

③JH结合蛋白,是一种能与JH结合的载体蛋白,保护JH不被非专一性酯酶降解;

④贮存蛋白,它在幼虫生长期积累在血浆中,化蛹前以颗粒形式被脂肪体吸收,沉积在脂肪细胞内,作为合成氨基酸和产生能量的来源;

⑤酶类,包括溶菌酶、非专一性酯酶JH专一性酯酶、以酶原形式存在的酪氨酸酶以及糖酶和磷酸酶;

⑥免疫蛋白,它在感染病菌时诱导产生,具有免疫功能;

⑦血红蛋白,是摇蚊幼虫特有的一类贮存蛋白,可与O2结合,提高幼虫缺氧后的恢复速度;

⑧温滞蛋白,遇低温时可与冰晶表面结合,阻止水分进一步晶化,降低冰点,从而产生温滞效应;

⑨色素蛋白,具有发色基团的血浆蛋白,它们大多来源于食物。

(五)氮素代谢物及其他物质

不同昆虫血浆中发现的氮素代谢物主要有尿酸、尿囊素、尿囊酸、尿素和氨。

三血液的渗透压与PH值

1. 昆虫血液的渗透压以NaCl计算,不少昆虫在遇到干燥,进行飞翔或脱皮后短暂时间内,血量会因失水而减少,随之使渗透压升高,这时昆虫会通过脂肪体,消化器官,排泄器官和其他组织,吸收并贮存血液中的离子,氨基酸和尿酸或排出体外,使血液渗透压处于稳定状态. 3.昆虫血液的pH值范围在6.0-8.2之间.调节pH主要缓冲物质是碳酸盐,磷酸盐,氨基酸和

蛋白质,某些组织或细胞内的碳酸酐酶可能起一定作用,但缓冲能力不强.

第三节血液的防卫系统

昆虫的血淋巴防卫系统由血浆和血细胞共同组成,其功能包括止血愈伤,对进入体内的病原物和寄生物的免疫反应,对外源化合物的解毒作用,阻止捕食性天敌的取食以及抗寒作用等. 一止血作用

1. 昆虫止血是在伤口处形成凝血块,以防血液流出和病菌侵入.

2. 根据昆虫形成凝血块的能力和方式,可将止血作用分成四种类型:

(1) 形成典型的凝血块.首先是在伤口上某些细胞(主要是凝血细胞)接受损伤刺激后(接触外界空气),迅速变形,其次是血细胞破裂,释放凝血因子,最后是(在破裂的血细胞附近)血浆中一些可溶性蛋白质被选择性凝集形成凝血块.如在直翅目,脉翅目,长翅目,毛翅目中

(2) 由凝血细胞在伤口处变形伸出大量细长的线状伪足,许多血细胞的伪足群集形成疏松的网状凝集物,他们固定或包囊血液中的固体颗粒,形成凝血块.常见于鳞翅目,金龟甲科和双翅目幼虫中

(3) 凝血细胞部分破裂和部分血细胞伸出线状伪足相结合,见于大多数同翅目,鞘翅目和部分膜翅目昆虫中

(4)不形成凝血块,在伤口附近的血细胞和血浆中均没有可见的反应,血液没有明显的止血功能,这种现象见于大多数半翅目,鞘翅目,鳞翅目,膜翅目和部分双翅目昆虫中

二免疫作用

1 昆虫免疫(immunity)不同于高等动物,它没有诱导产生高度专一性抗体的淋巴系统.昆虫的抗病能力主要依靠增加血液循环的血细胞数量和提高血浆中某些物质的浓度来提高免疫能力.它的免疫机制主要是血细胞的吞噬,成瘤和包被作用及抗菌肽的杀菌作用

2 昆虫血浆也有一定的凝集和溶菌作用,以及一些免疫能力不强的抗生作用

(一)吞噬作用

1 少量单细胞病原物,如细菌,真菌,原虫以及病毒侵入血腔时,血细胞能摄取这些病原物,进行消化清除.主要的吞噬细胞是浆血细胞,有些种类还有粒血细胞或其他血细胞参与

2 吞噬作用(phagocytosis)包括附着识别,摄入和消除三步,当血细胞识别异物以后,由细胞膜外突将颗粒包围,形成吞噬泡,通过溶酶体与吞噬泡融合,释放水解酶,分解吞噬物

(二)成瘤作用

1 当小型病原物大量进入血腔时,浆血细胞无法完全吞噬,这种情况下常发生成瘤作用(nodule formation)

2 成瘤作用发生时,首先是凝血细胞或粒细胞与病原物接触后破裂,诱导病原物周围血液凝集形成凝血块,将病原物固定在血块内,随后由血细胞破裂释放异源凝集素,诱使浆血细胞

附着在凝血块周围,最后,周围的浆血细胞扁平化,相互以桥粒联结形成外鞘,被包围的病原物在血细胞分泌的酚和酚氧化酶作用下,逐步黑化死亡

(三)包被作用

1 当较大的病原物(如线虫,寄生物及较大的原虫)侵入血腔时会发生包被作用,这是隔离大型病原物的一种有效免疫机制,它包括细胞包被作用及体液包被作用两类

2 细胞包被作用

首先由凝血细胞或粒血细胞通过膜上受体识别异物,并在接触后破裂释放出异源凝集素,随后异源凝集素诱使浆血细胞附着在外源物表面,形成由多层细胞构成的被壳,内层细胞不发生扁平化,胞质中含有许多电子致密的膜泡,是黑色素形成的前体物,这些细胞附着后大部分都坏死或自溶,释放的酚类化合物逐步黑色素化,被包围的生物随着黑色素化而被杀死

3 体液包被作用

体液包被是围绕侵入的病原生物进行黑色素沉积的过程,由病原物表面的糖基激活血浆中的酚氧化酶原在酚氧化酶的作用下,将血浆中的酚类化合物氧化,并与蛋白质一起形成黑色素蛋白复合物,沉积在病原物表面,使病原物不能活动和吸收营养而死亡

(四)凝集作用

凝血细胞或粒血细胞在受伤处发生凝集作用(conctrvation),同时诱集浆血细胞在凝血块底部形成无组织的包被,从而杀死伤口内的病原物,阻止它们的侵入

(五)溶菌作用

血浆中溶菌酶(lysozymes)或裂解蛋白(cecropins)能直接作用于病原物,使其细胞溶解。溶菌酶能溶解病菌的细胞壁,裂解蛋白的主要作用是溶解细胞膜,他与溶菌酶配合,能够形成一个有效的溶菌免疫系统

三解毒作用

各种外源毒物(如杀虫剂,植物抗生性次生物质和蜂毒之类的生物毒素)进入血腔后,与蛋白质(如凝集素)和非专一性酯酶相结合,使有的毒物被分解,因而钝化失毒

四阻止天敌捕食

昆虫利用血液中某些特殊化合物和反射性出血阻止天敌捕食,有些带有警戒色的昆虫,在血液中往往含有厌食或有毒的化合物,使天敌厌恶而免遭捕食

第四节血液的代谢功能

血液也是昆虫进行物质代谢的重要场所。它们参与结缔组织和表皮的形成和鞣化,而且与免疫反应和生殖过程有关。血细胞还参与组织解离过程中的物质分解,合成多种代谢酶,这些酶与蛋白质,氨基酸,糖,脂类的代谢都有十分密切的关系

一形成结缔组织

1 昆虫上皮细胞(如皮细胞及各种管壁细胞)的底膜,肌肉和神经的围膜以及辅助血液循环的各种膜状结构都是结缔组织,它们的间质主要是胶原纤维,糖蛋白和酸性粘多糖

2 结缔组织除由和它相关联的细胞以及纤维细胞分泌形成外,很多是由血细胞分泌形成的,尤其是浆血细胞和粒血细胞,通过提供营养或直接分泌间质参与结缔组织的形成

二参与表皮形成

表皮中某些蛋白质,鞣化过程中的各种鞣化剂都是血细胞合成和分泌的,这些血细胞包括类绛色细胞,粒血细胞,凝血细胞和珠血细胞

三合成防卫物质

异物识别因子(异源凝集素),溶菌酶和裂解蛋白,某些酚类和酚氧化酶等大都是血细胞合成释放的,止血作用和凝血作用中沉淀的血浆蛋白也有相当部分是血细胞合成的,血细胞还会合成并释放某些抗寒有关蛋白质

四解离幼虫组织

全变态昆虫在变态发育时,幼虫的组织器官常常全部或部分解离,为相应的成虫器官所代替。组织和细胞自溶解离的碎片,通常由血细胞吞噬进入胞内,形成由膜包被的颗粒,再与溶酶体融合形成消化泡,将组织碎片分解成有用的脂,氨基酸和糖类,再用来组建成虫的组织和器官

五合成酶类

血细胞还合成蛋白酶和肽酶,它们能控制血液中的蛋白质和肽类的水解,增加血浆氨基酸的供应,或进行渗透压调节,还能将无活性的肽水解成神经递质L-谷氨酸

第五节血液循环及其生理功能

昆虫开放式系统血液的循环是依靠心脏和辅搏器的搏动以及隔膜和肌肉的运动完成的。循环的主要功能是控制血压,运输物质和调节体温

一心脏的组织学与心搏

1 昆虫的心脏由单层细胞层的心肌所组成,里面为一层很薄的基膜,外围是结

缔组织构成的围膜

2 昆虫的心脏是肌原性的,它不受神经的支配,可自发产生动作电位引起收缩,随后由心脏壁的弹性产生舒张,从而进行节律性的搏动

3 心肌的膜电位和动作电位取决于肌膜两侧各种离子的浓度差异和通透性变化,一般维持膜电位的主要是K+,而产生动作电位的与Ca2+有重要关系

4 背血管起搏通常有前后两个中心点,典型的心搏是由后起搏点向前形成蠕动波,但除全变态幼虫外,昆虫(尤其是蛹)或多或少都有逆搏现象,即由前起搏点向后形成蠕动波。昆虫心搏的搏幅,频率,蠕动方向,以及间歇或停止,都受到神经,翼肌和体液因子的调控

5 昆虫心脏上的神经根据来源不同分为两类,一类是心神经元,它们是紧贴在心脏侧壁上的大型神经元,与心肌形成突触联接,见于蜻蜓目,直翅目和半翅目昆虫中,另一类是体神经,它们的细胞体位于各体节的神经节内,与心神经元相似,有的是运动神经,有的具有分泌活性,但都与心肌形成突触

6 神经通过与心肌的兴奋性和抑制性突触传导或分泌神经激素调节心搏的频率

二血液循环

昆虫的血液循环,在腹部由心脏抽吸血液,经大动脉进入头部,在头部触角和上颚内,血液从腹部流进,背面流出,在下颚和下唇内从背面流进,腹部流出。头部血液在压力梯度作用下,向后经胸部流进腹腔。在胸部,背侧面的液流在翅辅搏器的作用下,经前部翅脉流向翅端,再经后部翅脉返回胸部。足内的血流循环通常有辅搏器完成,有的昆虫则借助足的活动进行循环。进入腹部的血液在背膈和腹膈的波动下,在向后流的同时向背面流动,在围心窦进入心脏后继续进行循环。一次循环所需要的时间一般只需几分钟可完成

三循环与血压

1 昆虫的血压主要取决于血量与血腔的相对变化,因此幅度较大,可从-100到60mm水柱

2 影响昆虫血压的直接因素有3个

(1)血量,它与生长发育中的水分平衡有关

(2)消化道体积,主要由取食,饮水和吞入空气有关

(3)体壁肌的收缩,尤其是腹壁肌的收缩产生很高的局部血压

3 血压在昆虫生长,发育和行为动作中都发挥重要作用,尤其是对于呼吸和脱皮更显得重要4某些昆虫翅的伸展和折叠,鳞翅目成虫喙的伸展以及甲虫的反射性出血等也与血压变化有关

四循环与物质运输

依靠血液运输的物质包括:

(1)营养物质,它们通常由消化道吸收进入血液,在血液中稍加改变(如谷氨酸变成谷氨酰胺)或直接运往代谢组织,有的进入贮存组织,需要时运往代谢组织

(2)血细胞。在止血,免疫和吞噬解离组织时,血细胞快速密集到必要的部位发挥作用(3)代谢物,昆虫在体内多余的废物,毒物或外分泌物,大都通过血液循环由代谢组织运往排泄器官,排出体外

(4)激素调节因子,由血液从分泌器官运往靶组织,常常与血细胞或血浆中的载体结合以后进行运输

五循环与体温调节

1 血液循环是昆虫调节体温的一种重要方式。一般认为昆虫是典型的变温动物,但实际上不

少昆虫都能在一定温度范围内调节自身的体温

2 昆虫调节体温包括升温和降温两个方面,温度低时它们利用外界辐射和体内肌肉收缩及代谢产生的热量提高体温,气温高或代谢产生的热量过多时,一些水分来源极方便的虫种,通常用排出液滴的方法来蒸发散热,但一般飞行昆虫都用血液循环来冷却胸肌

第四章排泄与水分盐分平衡调节

引言

昆虫要维持正常的生命活动,必须及时清除体内的代谢废物和某些有毒或多余的物质,并维持体内渗透压系统的稳定,这些都是通过排泄作用和水分,盐分平衡调节来实现的

昆虫的马氏管是排泄系统的主体,它与直肠形成一个复合系统。马氏管分泌的原尿在直肠内回吸水分和盐分以后,最后才成为尿,并与粪便一起排出体外。昆虫还有多种类型的辅助组织和细胞,参与排泄或行使贮存排泄的功能

通过本章学习,了解昆虫排泄系统的结构与功能,了解昆虫排泄和血淋巴渗透压调节的机制,知道昆虫是怎样适应不同的外界条件,从而分布在各种生态环境中的

第一节马氏管和直肠

马氏管(malpighian tubles)是昆虫主要的排泄器官,在胚胎期由内胚层发育而来,原尿从马氏管进入直肠,在排出体外之前,还要在直肠中回吸水分和盐分,形成一个小循环,因此直肠也是排泄器官

一马氏管的结构

1 在昆虫纲中,大多数种类都有数量不等的马氏管,数量最少的是蚧,只有2根,沙漠蝗有250根

2 马氏管一端与消化道相通,另一端是封闭的,一般游离在体腔内浸溶在血淋巴中,或与脂肪体有紧密的接触。在鳞翅目和鞘翅目幼虫体内,马氏管的端段与直肠形成一个隐肾复合系统

3 马氏管的基端与肠道连通的方式有两类,一类通过公共管或囊状体(ampulla)另一类每根管的基端直接与直肠相通,连接的位置一般在中肠与后肠交接处

4 马氏管外围常有肌肉层,并附着有气管,不仅使马氏管的位置得到相对稳定,而且能频频摆动,保证最大限度地使周围血淋巴得以流动与更新,便于更广泛地吸收排泄物质

5 马氏管的端段以分泌为主,基端以吸收为主,具有分泌功能的管壁细胞,基区是高度发达的内褶,内褶中往往有线粒体。面向管腔的顶区有大量充满线粒体的微绒毛

6 基端细胞的微绒毛形态和密度都与端段不一样,一般比较粗短,稀疏,内中线粒体也较少

光镜下呈刷状边

7 马氏管中细胞间联系十分复杂,在电镜下可见到曲折交错的侧膜,并有桥粒结构相连,这种结构能阻断血淋巴中大分子物质通过侧膜间隙渗入管腔

二直肠的结构

1 昆虫的直肠后肠的后部,往往膨大成囊状。有些昆虫具高度特化的直肠垫和乳突,直肠垫由一层伸长和特化的肠壁细胞构成。典型的直肠垫由扁平的细胞排列而成,侧膜高度内陷,形成多层次的侧膜堆,两边有线粒体,具有丰富的ATP酶,是进行主动运输的部位,并分布有神经分泌细胞轴突

2 美洲大蠊的直肠垫由多种类型细胞所构成的一个回吸水分的通道。由主细胞和基细胞形成的双层结构,在主细胞和基细胞中,都有大量的气管与微气管,保证氧的供应

3 丽蝇直肠乳突是调节水分和盐分平衡的典型结构,乳突顶膜外侧具有选择性穿透能力的表皮层,底部细胞有高度发达的基内褶,侧膜上有众多的膜堆,以及充分特化的细胞间隙和瓣膜,使主细胞能从血腔中吸收离子,从而回吸肠腔中的水分

三隐肾复合体

1 鞘翅目和鳞翅目中有许多的马氏管与直肠构成一个隐肾复合体(cryptonephridial complex)

2 黄粉甲的隐肾复合体中,6根马氏管的端段围绕在直肠的四周,外围有一层围肾膜将它们裹在一起。在马氏管与直肠之间有围膜相间隔,马氏管在靠近血淋巴的一边有许多散生的细胞突起,顶部与围肾膜相连,构成珠泡状薄膈。围肾膜不透水,但K+能从薄膈处进入马氏管腔,使腔内形成高渗区。从直肠进入间隙的水分,被动扩散到腔内高渗区,最后流向马氏管端段回到血淋巴中

第二节尿的组分与产生

1 昆虫通过马氏管直肠系统排出的尿来源包括三部分:

(1)含氮,硫,磷的有机代谢物,其中以氮素代谢物为最多

(2)饲料中多余的水分和盐分,以及为了保持血淋巴中稳定的PH值及渗透压,必须去除的某些物质

(3)代谢过程中形成的色素或体内无法处理的物质

一原尿的形成

1 原尿起始于马氏管的端段,有的是透明溶液状,有的呈粘稠和悬浊状。大多数昆虫中原尿含有高浓度K离子,低浓度Na离子,其它离子较少

2 不管原尿组分如何,一般都与血淋巴等渗

3 原尿形成后,首先聚集在马氏管端段的管腔中,然后流向基端,再进入后肠,经过马氏管基端或直肠的回收,产生尿粒或尿液

二含氮代谢物

大多数昆虫排泄的含氮代谢物主要是尿酸,一部分昆虫则排泄尿素,尿囊素

和氨

(一)尿酸

1 尿酸作为昆虫最典型,最普通的排泄物,它的基本来源是蛋白质代谢中从头合成,少部分是核酸代谢产物

2 合成是从5-磷酸-D-核糖-1-焦磷酸开始,最终经次黄苷酸代谢为尿酸,尿中另一部分尿酸是核酸降解产生的,但含量较少

3 昆虫合成尿酸的部位是脂肪体,当尿酸从脂肪体释入血淋巴以后,即与蛋白质相结合,形成一个核糖尿酸

4 尿酸在进入马氏管时,大多数以钾盐形式溶解在原尿中,呈微碱性,在马氏管基端中,当K+被再吸收以后,pH值下降到中性或微酸性,尿酸被游离出来,成为颗粒结晶

(二)尿囊素与尿酸

马氏管细胞内有尿酸酶与尿囊素酶,尿酸可进一步被这些酶转化为尿囊素和尿囊酸,尿酸降解过程如下:

尿酸酶尿囊素酶尿囊酸酶

尿酸————尿囊素————尿囊酸————脲+乙醛酸

(三)脲

1 脲在昆虫排泄物中所占比例很小,并可通过血淋巴进入马氏管腔

2 以脯氨酸作为飞行肌能源物质的昆虫体内,在飞行时脯氨酸代谢产生脲,有一部分昆虫因食物中含有大量精氨酸,也参与鸟氨酸循环,能在消化过程中形成脲

(四)氨

1 游离氨在生物体内是有毒的,作为排泄物,它多见于水栖昆虫

2 昆虫尿中真正的氨大多是由氨基酸在转氨作用中形成,水栖昆虫尿中的氨都以水溶液排出体外

(五)其它含氮代谢物

昆虫尿中还有黄嘌呤次黄嘌呤蝶呤色氨酸衍生物肌酸肌酸肝以及蛋白质。

三糖和脂类

1很多昆虫的尿液中含有不同形式的糖(如单糖和二糖),它们并非来自血淋巴,而是来自消化道中过剩的食物。

2 尿中的脂类有脂肪酸如保幼激素等。

四离子和无机盐

原尿中的离子和水,既有作为多余物质排除成分,也有因排泄需要而参与液流循环。由于马氏管的选择性吸收与回收作用,原尿中的离子组分明显地区别于血淋巴中的。

第三节马氏管的运输机制

原尿中各组分穿过马氏管的运输,包括穿过质膜和胞间的运输,以及囊胞的胞吐作用。

一离子的主动运输

1 物质运输方式

生物体内物质通过生物膜时主要有两种不同的运输形式:一种是被动运输(passive transport),物质由高浓度区向低浓度区扩散,不需提供能量;另一种是主动运输(active transport),物质由低浓度区向高浓度区移动,需要直接提供能量,这在生物膜上是由各种离子泵来实现的。

2 昆虫体内离子泵

在昆虫运输系统中,推动离子主动运输的离子泵有钾泵、钠泵、钠/钾泵、氯泵和钙镁泵等。

3 钾泵

钾泵是一种活化K+的ATP酶,存在于马氏管的管壁细胞中,在运输K+时并没有对应的离子与之偶联,当马氏管细胞在通过顶膜的管腔K+时,使管腔一侧带正电,而使细胞内带负电。

4 钠/钾交换泵也是昆虫运输中一种重要的生物泵,一般分布在马氏管分泌细胞的基膜和侧膜上,它是Na/K ATP酶复合体。在K+与Na+相对应的出入生物膜时它是一种中性泵,但实

2016生理生化实验课

硕士研究生 《昆虫生理生化实验技术》 课程代码:3012100018 开课单位:植物科技学院 责任教师:牛长缨 研究生: 学号:

实验一昆虫血淋巴中蛋白质的分离(聚丙烯酰胺凝胶电泳法) 一、实验目的 掌握凝胶电泳基本方法,并测定各种昆虫,以及同一种昆虫不同发育阶段的血淋巴的蛋白谱。 二、实验原理 昆虫的各种组织,均含有多种蛋白质和各种酶类。在血淋巴中经分离和纯化后已鉴定的蛋白质有:卵黄原蛋白,脂蛋白,贮存蛋白,滞育蛋白,抗菌蛋白,抗冷蛋白等。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分离蛋白质和酶类,可以得到满意的蛋白谱和酶谱,通常能分离到20-30条带。 聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺在催化剂(过硫酸胺)与加速剂(四甲基乙二胺)的作用下,聚合交联而成,具有三维网状结构,能起分子筛的作用,因此常用它作为电泳支持物。对样品的分离不仅取决于各组分所带电荷的多少,也与分子大小有关。此外,凝胶电泳还有一种独特的浓缩效应,即在电泳开始阶段,由于不连续pH和凝胶孔径梯度作用,将样品压缩成一条狭窄区带。从而提高了分离效果。 三、实验材料和仪器 供试昆虫:菜青虫 试剂及配制: 1.Acr:丙烯酰胺Bis:甲叉双丙烯酰胺TEMED:四甲基乙二胺AP:过硫酸胺Tris:三羟甲基氨基甲烷 A:1mol/L HCl 48ml;Tris 36.3g;加水至100ml,pH 8.9;贮存于棕色瓶内,4℃保存。B:Acr 30g;Bis 0.8g;加水至100ml,贮存于棕色瓶内,4℃保存。 C:10%AP 1gAP加9ml水,最好现用现配,贮存于棕色瓶内。 D:1mol/L HCl 48ml;Tris5.98g;加水至100ml,贮存于棕色瓶内,4℃保存. E:Tris6g;甘氨酸28.8g;加水至1000ml,pH8.3(电极缓冲液) 2.1%溴酚蓝指示剂,苯硫脲 3.染色液:考马斯亮蓝R250 1.25g; 水227ml; 冰乙酸46ml; 甲醇227ml; 共500ml,溶解后过滤。 4.脱色液:水875ml; 甲醇50ml; 冰乙酸75ml. 5.分离胶及浓缩胶的配制: 分离胶高pH 不连续系统配制体积比(ml) A 1mol/L HCl Tris 加水至100ml 48ml 36.3g pH 8.9 2.5 B Acr Bis 加水至100ml 30g 0.8g 5 TEMED (直接用原液) 0.01 加水12.39 10%AP (最后加入) 0.1 浓缩胶配制体积比(ml) D 1mol/L HCl Tris 48ml 5.98g 1.25

动物解剖生理试题一

动物解剖生理试题一 一、名词解释(每小题3分,共15分) 1、胸廓 2、骨盆腔 3、鼻旁窦 4、消化 5、副性腺 二、选择题(每小题1分,共20分) 1、在面骨中,具有面结节和眶下孔的骨是() A、上颌骨 B、颧骨 C、泪骨 D、鼻骨 2、猪的胸椎一般有()块 A、12 B、14-15 C、13 D、18 3、反刍动物排出气体最主要的形式是() A、肺 B、胃肠道末端 C、嗳气 D、口腔 4、不属于皮肤衍生物的是() A、乳腺 B、角 C、皮脂腺 D、皮下组织 5、牛的肝脏位于() A、左季肋部 B、右季肋部 C、剑状软骨部 D、右髂部 6、动物固有鼻腔中的四个鼻道中,哪种与鼻旁窦相通() A、中鼻道 B、下鼻道 C、上鼻道 D、总鼻道 7、构成喉腔的四种软骨中哪种是成对的() A、甲状软骨 B、会厌软骨 C、勺状软骨 D、环状软骨 8、具有肠绒毛和微绒毛的是() A、结肠 B、直肠 C、盲肠 D、小肠 9、反刍动物进行化学性消化的主要器官是() A、瘤胃 B、瓣胃 C、皱胃 D、网胃 10、下列肌沟中,位于臂头肌和胸头肌之间的是()。 A、颈静脉沟B、髂肋肌沟C、前臂正中沟D、股二头肌沟 11、单室胃动物的胃液中分泌盐酸的是() A、颈黏液细胞 B、壁细胞C 主细胞、D、嗜银细胞 12、直接与( )相连的肋骨,称为真肋 A、髋骨 B、肩胛骨 C、枕骨 D、胸骨 13、具有舌圆枕、没有上切齿的是() A、猪 B、马 C、羊 D、牛 14、牛、羊和猪的肺分叶,右肺比左肺多的是() A、副叶 B、心叶 C、隔叶 D、尖叶 15、吸收营养物质的主要部位是() A、瘤胃 B、小肠 C、大肠 D、皱胃 16、下列对胆汁的描述,错误的是() A、由肝细胞分泌 B、含有胆色素 C、含有消化酶 D、含有胆盐 17、正常情况下猪、牛、羊等动物胸膜腔内压力_________大气压。 A、小于 B、等于 C、大于 D、以上都不对 18、家畜精子成熟的部位是: ( ) A、支持细胞 B、附睾 C、直细精管 D、曲细精管

昆虫生理

物理色是由于昆虫体壁上有极薄的蜡层、刻点、沟缝或鳞片等细微结构,使光波发生散射、衍射或干射而产生的各种颜色 合成色:这是一种普遍具有的色彩,它是由色素色和物理色混合而成 表皮是昆虫与环境之间的一个通透性屏障,外源性化学物质在一定条件下可以穿透体壁 体腔:体壁与消化道之间的空隙 血腔:由于昆虫的背血管是开放式的,血液在循环过程中要流经体腔,再回到心脏,所以昆虫的体腔又叫做血腔血窦:昆虫的血腔由肌纤维和结缔组织构成的膈膜在纵向分隔成两三个小血腔,称为血窦 消化系统:纵贯于中央(即围脏窦)的一根管道即消化道,它的前端开口于头部的口前腔,后端开口称肛门循环系统:在消化道的背面,有一根前端开口的细管,称背血管,它是推动血液循环的主要器官 神经系统:在消化道的腹面,有纵贯于腹血窦的腹神经索,它与脑组成昆虫的中枢神经系统

呼吸系统:用以呼吸的气管系统以主气管和支气管网分布在围脏窦内消化道的两侧、背面和腹面的内脏器官之间,再以微气管伸入各器官和组织中 肌肉系统:肌肉系统则附着于体壁内脊、低膜下面、附肢和翅基关节以及内脏器官的表面,使昆虫表现出各种行为内分泌系统:主要的内分泌腺体,如心侧体、咽侧体和前胸腺等,位于头部、前胸内咽喉及气门气管附近激素是由内分泌器官分泌、在昆虫体内起调控作用的微量化学物质。 排泄循环:通过端段以水溶液的形式从血液中吸收代谢废物,不断转入后肠;基段和直肠细胞将水分和无机盐选择性再吸收,并移除代谢废物贮存排泄是指血液中的的部分代谢产物被某些器官或组织吸收并贮藏起来,而不马上排出体外的特殊排泄方式 昆虫生理学:是研究昆虫体内各组织、器官、系统的结构、机能及其调节机制,控制昆虫生命活动与行为的一门科学 色素色:又称化学色。是由于虫体一定部位有某些化合物的存在而造成的,这些物质吸收某种长光波,而反射其它

昆虫生理学 sy

1 昆虫血淋巴中氨基酸含量明显高于高等动物,这有什么重要生理学意义? 答:昆虫生物化学重要的特征之一是血淋巴中含有其他动物类群无法与之相比的高浓度游离氨基酸,昆虫血淋巴中游离氨基酸具有重要的生理生化功能和生理学意义。它是昆虫体内蛋白质合成的原料,如家蚕丝蛋白的合成由血淋巴供给氨基酸;它可以通过改变自身浓度来调节渗透压;它可以解除代谢废物例如游离态氨的毒性;游离态氨基酸可以与某些杀虫剂如六六六,2,4-二甲基马尿酸结合,起到一定的解毒作用;它还可以通过各种途径脱氨基进入TCA 循环彻底氧化,作为昆虫能量的来源,如脯氨酸。另外,游离态氨基酸还参与许多形态发生和繁殖过程,例如酪氨酸是表皮鞣化剂的前体物。此外,由于昆虫血淋巴游离氨基酸含量极高,易于检测,所以在昆虫营养生理方面,它可以作为昆虫营养状况及昆虫人工饲料配方改良的生理指标。在昆虫毒理学中,血液中游离氨基酸的变化也是昆虫中毒诊断的一个重要指标。 2 钠在动物生理过程中重要性如何? 答:钠在动物体内主要以Na+形式存在,它在动物生理过程中起着非常重要的作用。主要作用有:1、调节机体和细胞的渗透压。体液与血液中,钠盐通过形成晶体渗透压,来调节体液和血液渗透压,这是生物机体正常代谢以及细胞生活在正常环境中的保障。2、调节体液的酸碱平衡。体液中通过例如NaHCO3/H2CO3,Na2HPO4/NaH2PO4等缓冲对来调节血液pH值,以维持体液酸碱平衡。3、参与体内蛋白质和糖类的代谢。在动物体逆浓度梯度吸收葡萄糖和氨基酸,以及肾脏中尿的重吸收葡萄糖和氨基酸都需要一种Na+依赖式转运体蛋白。4、维持正常的神经兴奋性和心肌运动。神经纤维受到刺激时会导致细胞膜透性发生变化,一些Na+通道会开放和关闭,使Na+内流或外流,从而影响静息电位和产生动作电位,从而维持正常的神经兴奋性和心肌运动。此外,钠还参与酶的合成等活动,作用和意义重大。 3缺水是生物从水生进化到陆生过程中必须克服的,昆虫获取了哪些结构和生理生化特性来克服? 答:从水生进化到陆生,保持体内水分是昆虫生存中非常重要的问题。昆虫失水的主要途径有,体表蒸发失水,呼吸失水和排出代谢物时失水。昆虫之所以能够保持水分较少散失,是因为他的体表、呼吸系统、排泄系统具有特殊的机构和生理功能。 1、减少体表失水。昆虫体壁从内到外是由内表皮,外表皮和上表皮组成,主要负责保持水分的是上表皮。上表皮从外到内由粘胶层,蜡层,外上表皮层和内上表皮层组成,蜡层排列紧密,导致水分不能从它们中间通过从而减少水分流失。 2、减少呼吸失水。大多数昆虫具有开放式气管系统,它除了增加氧气和二氧化碳交换面积之外,还可以增加水分的损失面积。但气管并不是所有时间都是开放的,开放的频率能够根据动物的氧气需要加以调节。代谢旺盛时(飞行时)身体不断排除二氧化碳,气门持续开放。代谢作用缓慢时(静止不动时),二氧化碳积存,定期排放,称为二氧化碳那的爆发式释放。由于气门开启时间短而间隙的时间又长,身体水分损失大大减少。 3、减少排泄失水。昆虫在中肠及后肠的交接处生长着数量不等的马氏管,它可以排除重提内的非气体代谢终产物。马氏管和直肠对排泄物和粪便中的水分重新吸收,进一步减少了水分通过排泄和排便的散失。 4真核生物在进化过程中获得何种结构使其既能利用氧气充分氧化有机物以得到能量,同时又避免氧自由基对细胞结构的破坏? 答:真核生物利用线粒体,叶绿体等细胞器充分氧化有机物得到能量。线粒体。

解剖生理期末考试试题卷

高一年级期末考试 解剖学、生理学 试题卷(春季班) 命题人: 时间 :2017年 7 月 6日 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分120 分,考试时间 100 分钟。第I 卷请把答案涂在答题卡上,第II 卷在答案卷上填写。 第Ⅰ卷(选择题,共 60 分) 一、单项选择题(本题共 40 个小题,每小题 1.5 分,共60 分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请将符合题目要求的选项选出) 1、下列生理活动过程中属于正反馈调节的是( )。 A 、减压反射 B 、血糖浓度调节 C 、排尿反射 D 、体温调节 2、O2和CO2在细胞膜上的扩散方式是( )。 A 、单纯扩散 B 、通道转运 C 、载体转运 D 、主动转运 3、排卵发生在( )。 A 、月经期 B 、增生期 C 、增生期末 D 、分泌期 4、不属于腺垂体分泌的激素是( )。 A 、生长激素 B 、促甲状腺激素 C 、催乳素 D 、催产素 5、关于脊休克的下列叙述,错误的是( )。 A 、脊髓突然横断后,断面以下的脊髓反射活动暂时丧失 B 、断面以下的脊髓反射、感觉和随意运动均可逐渐恢复 C 、动物进化程度越高,其恢复速度越快 D 、脊休克的产生,是由于突然失去了高位中枢的调控作用 6、正常人耳能听到的声波频率范围是( )。 A 、20~200Hz B 、20~2000Hz C 、20~20000Hz D 、200~20000Hz 7、安静状态下,当环境温度达到30℃左右时,机体的主要散热方式是( )。 A 、辐射 B 、发汗 C 、对流 D 、传导 8、消化液中最重要的是( )。 A 、唾液 B 、胃液 C 、胆汁 D 、胰液 9、卵圆窝位于( ) A 右心房 B 左心房 C 右心室 D 左心室 10、心的正常起搏点是( ) A 窦房结 B 房室结 C 房室束 D 普肯耶纤维 11、形成血浆胶体渗透压的物质主要是( ) A 、NaCl B 、葡萄糖 C 、清蛋白 D 、球蛋白 12、心脏射血发生在( ) A 、心房收缩期 B 、心室收缩期 C 、心室充盈期 D 、等容舒张期 13、醛固酮的主要作用是 A 保Na+ 排K+保水 B 保Na+ 排K+排水 C 保Na+ 保K+保水 D 排Na+ 排K+保水 14、正常情况下,影响尿量的最主要因素是( ) A 、肾血流量 B 、有效滤过压 C 、抗利尿激素 D 、醛固酮 15、维持人体某种功能的稳态主要依赖于( ) A 、神经调节 B 、自身调节 C 、正反馈 D 、负反馈 16、可兴奋细胞产生兴奋的共同特征是产生( ) A 、收缩反应 B 、分泌 C 、动作电位 D 、静息电位 17、以下部位氧分压最高的是 A 、组织液 B 、动脉血 C 、静脉血 D 、肺泡气 18、心室肌细胞动作电位的主要特征表现在( ) A 、0期 B 、 1期 C 、2期 D 、3期 19、不含有消化酶的消化液是( ) A 、唾液 B 、胃液 C 、胆汁 D 、胰液 20、下列与淀粉消化密切相关的消化液是 年级 班级 学号 姓名 密 封 线 内 不 要 答 题

第二篇昆虫的内部解剖结构

第二篇昆虫的内部解剖和生理 重点与难点: 本篇主要阐明昆虫内部器官的位置与形态结构,各系统的主要生理机能,及在个体生存、种族繁衍的作用,在害虫防治中的应用。学生在学习过程中应从昆虫个内部器官系统的基本构造入手。 昆虫生理学是研究昆虫体被各组织、器官、系统的结构、机能及其调节机制,控制昆虫生命活动与行为的一门学科。了解并掌握昆虫的内部解剖知识,是学好昆虫生理学的前提。 第一章昆虫内部器官的位置 重点与难点: 昆虫的内部器官系统、体腔和血窦。内部器官系统的名称和位置。体腔、血腔、血窦、隔膜等。 昆虫与其他节肢动物一样,其体躯的外面为一层含有几丁质的躯壳,即体壁。躯壳内部充塞着各种组织和器官等。 昆虫的体壁是一个纵贯的通腔,又叫血腔,昆虫所有内部器官都位于血腔内,直接浸浴在血液中。血腔有肌纤维和结缔组织构成的隔膜在纵向分隔成两三个小血腔,称为血窦。位于腹部背面、背血管下面的一层是背膈,它将血腔分隔成背血窦和围脏血窦。有些昆虫中,腹部腹板两侧之间还有一层腹膈纵隔其间,腹膈下面的血窦称腹血窦。 第二章体壁 重点与难点: 体壁对维持昆虫正常生命活动的作用;体壁的构造(底膜、皮细胞层、皮层);表皮的化学成分(几丁质、蛋白质、脂类、多元酚及其氧化酶、色素);脱皮(脱皮过程、脱皮的激素调控、鞣化作用的激素调控);昆虫体壁的色彩(色素色、结构色、结合色);体壁的衍生物,表皮的通透性(水分、气体、杀虫剂等)。 昆虫的体壁是体躯的最外层组织,有单一的细胞层及其分泌物组成,是昆

虫内部器官和外界环境之间的保护性屏障,既能防止体内水分的蒸发,又能防止外来物质的侵袭。表皮硬化成外骨骼,可保持昆虫的体形,内陷部分用以附着肌肉。 第一节体壁的构造 昆虫的体壁来源于外胚层,有里向外可分为底膜、皮细胞层和表皮层,表皮层是皮细胞分泌的产物,底膜由血细胞分泌而成。 1. 膜 底膜由皮细胞基膜下方的双层结缔组织,由含糖蛋白的胶原纤维构成,具有选择通透性,能使血液中的部分化学物质和激素进入皮细胞。 2. 皮细胞层 皮细胞层为一层单细胞层,细胞排列整体。细胞近表皮的一侧的质膜形成微绒毛,与溶离、吸收旧表皮和分泌、沉淀新表皮活动有关。皮细胞在发育过程中可特化成腺体、绛色细胞、毛原细胞及感受细胞等。 3. 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。内表皮由皮细胞向外分泌形成,是表皮层中最厚的一层。主要含几丁质和蛋白质的复合体,或粘多糖蛋白质,呈多层薄片状。外表皮是经过鞣化反应形成的含骨蛋白层。蜕皮时,外表皮全部退去。上表皮分为护蜡层、蜡层和表皮质层。 第二节表皮的化学成分 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。 1. 几丁质 是昆虫表皮的主要成分之一,占表皮干重的25%-40%。几丁质为无色无定型固体,不溶于水、稀酸、稀碱、酒精、乙醚等有机溶剂。在脱皮期间,表皮中的几丁质受几丁质酶和几丁二糖酶的作用而降解。 2. 蛋白质 是昆虫表皮各层的主要成分,约占表皮干重的一半以上。蛋白质成分随昆虫的发育阶段而变化。 3. 脂类 主要以蜡的形式存在于上表皮中,含有醇、碳氢化合物、脂肪酸、酯类等。 此外还含有多元酚及其氧化酶、色素等。 第三节脱皮 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

人体解剖生理学期末考试复习试题

主动转运闰盘尼氏体兴奋EPSP IPSP条件反射牵张反射心动周期神经核 单收缩静息电位反射受体视力ABO血型动脉血压呼吸运动微循环 肺通气呼吸膜基础代谢率肾糖阈绝对不应期神经纤维关节面动作电位 突触肌紧张脑干网状结构血液凝固肾单位分节运动 图1—18; 2—9; 3—9 A; 3—24; 3—38; 3—44; 3—61; 4—1; 6—3; 6—5; 6—15; 6—16;7—9; 8—4; 8—5; 8—7; 8—9 A; 8—11; 10—2; 10—3; 11—5 B; 11—13; 12—3; 12—6; 12—8; 13—3 C; 13--8 简答题: 1. 简述动作电位产生的机制。 2.以疏松组织为例,简述结缔组织结构特点。 3.骨骼肌细胞的结构(包括超微结构),心肌细胞的特点。 4. 简述上皮组织的特点及单层上皮的类型。 5. 以左心室为例,简述心脏的泵血过程。 6. 简述大脑皮层运动区对躯体运动的控制特点。 7. 简述躯干四肢的浅感觉传导通路? 8.人体骨骼的组成和各部主要肌。 9.眼视近物时的折光调节。 10.视杆细胞的感光换能机制。 11.简述鼓膜、听骨链的减振增压作用。 12.白细胞的主要类型及其功能。 13.何谓ABO血型?输血原则有哪些? 14.人体心脏的基本结构。它为什么会自动跳动? 15.影响心输出量的因素有哪些?如何影响? 16.肺通气的动力是什么?呼吸节律是如何形成的? 17.胃和肝的位置、形态结构。

18.小肠壁与消化吸收相适应的结构特点。 19.胃液、胰液和胆汁的主要成分、作用及其分泌调节。 20.正常情况下,影响能量代谢的因素有哪些?体温的生理性变动。21.肾的血循环特点及其意义。尿生成的基本过程和排尿反射。22.腺垂体的结构和功能及其与下丘脑的联系。 23.甲状腺激素的生理作用。 24.睾丸的结构与功能。 25.卵巢的内分泌周期及两种激素的生理作用。 26.女性生殖周期月经现象的解释及卫生。

2009昆虫生理学期末试卷

昆虫生理学期末考试卷 专业_____________ 学号______________ 姓名______________ 成绩______________ 一、中英互译,并解释(每题3分,共15分) 1、Insect physiology: 2. 滴度: 3. Integument: 4. 几丁质: 5. Pheromone Binding Protein: 二、判断题(每题2分,共16分) 1. 触角是昆虫主要的味觉感受器() 2. Molting hormones和Juvenile hormones都是神经激素() 3. 昆虫的前肠、中肠和后肠都是由外胚层发育而来的() 4. 昆虫表皮的硬化就是因为表皮中含有大量的几丁质() 5. 昆虫心脏的功能是抽吸背血窦内的血液,向前压入动脉() 6. 昆虫没有合成甾醇类物质的能力,所以在其饲料中常加入胆甾醇( ) 7. 激素在昆虫体内起作用,信息素在体外起作用() 8. 在血淋巴中运转时,昆虫的蜕皮激素和保幼激素需要与运转蛋白结合,而肽类和生物胺类激素不需要() 三、填空题(每题3分,共24分) 1. 中肠组织由内向外分为6层:。 2. 昆虫能量代谢的来源物质是:。 3. 离子通道可以分为:。 4. 和组成的昆虫神经系统的基本单位。 5. 神经传导递质主要有:。 6. 从生理功能上,对应于哺乳动物心、肝、肾、胃、鼻子机能的昆虫器官是: 。 7. 昆虫的信息素密码由构成。 8. 昆虫的化学感觉器官分为:。 四、简答题(每题9分,共45分) 1. 简述昆虫体壁的功能及由哪些层次构成?

2. 内分泌器官分为哪几类?每类有哪些主要器官? 3. 试述昆虫发育过程中内外因子的调节作用? 4. 简述动作电位是如何产生和传导的?

昆虫生理学课程作业

昆虫生理学课程作业资环学院农业昆虫与害虫防治专业 郭钰学号:2010222017 1 简述昆虫消化系统的结构及其结构的功能 昆虫的消化系统包括一根自口到肛门,纵贯于血腔中央的消化道,以及与消化有关的唾腺。(1)昆虫的消化道,主要是摄取、运送、消化食物及吸收营养物质,此外,还具有控制水分平衡和排泌作用的特殊功能。(2)昆虫的唾腺开口于食道,咽及口腔内所有腺体的总称。由皮细胞内陷而成,根据开口的位子,分别称上颚腺,下颚腺,下唇腺,主要是分泌唾液,有的特化为丝腺和毒腺。一般开口于口器部分的一对腺体为唾腺。如沙漠蝗的唾腺:由唾管和腺体组成;刺吸式口器昆虫腺体分为主腺和附腺,主腺细胞在剌入寄主组织时形成口针鞘。功能主要是分泌消化酶;润滑口器和溶解食物;分泌蜡丝;分泌抗凝素;分泌性引诱物质。根据消化道发生的来源和功能的不同,其结构可分为: (1)前肠:由咽喉,食道,嗉囊和前胃组成。 (2)中肠:前端与前肠相连,后端以马氏管的着生处与后肠分界。一般由前后粗细相似的管状构成。 (3)后肠:由回肠,结肠和直肠组成,以马氏管为界,还有突入肠腔内的幽门瓣和直肠垫。功能: (1)前肠:起源于外胚层。具有摄食、磨碎、暂时贮藏和初步消化食物的功能。 (2)中肠:起源于内胚层。又叫“胃”,是分泌各种消化酶,消化食物及吸收营养物质的主要部位。 (3)后肠:排除食物残渣和代谢废物,吸回水分和无机盐,调节血液渗透压和离子平衡的功能。 另外,在前、中肠之间有喷门瓣,用以调节食物进入中肠的量;在中、后肠之间有幽门瓣,控制食物残渣排入后肠。 2 中肠细胞的组成及各类细胞的功能 从超微结构看,中肠的细胞由4类组成:柱状细胞、杯状细胞、再生细胞、内分泌细胞。功能: (1)柱状细胞:具有分泌消化酶和吸收消化产物的功能,是肠壁细胞中最基本的一类,它的顶膜特化成微绒毛,基膜形成深深的内褶,内含线粒体。质膜的特化增加了细胞的表面积,提高了对消化产物的吸收能力。

解剖生理学试题

运动解剖生理学期终考试 人体解剖学姿势:身体直立,两眼平视,两足并拢,足尖向前,上肢垂于体侧,手掌向前1、方位 1上与下:靠近头部者为上,靠近足部者为下。 2前与后:靠近腹侧者为前,靠近背侧者为后。 3内与外:凡属空腔器官,接近内腔者为内,远离内腔者为外。 4内侧与外侧:以身体正中面为准,靠近正中面者为内侧,远离正中面者为外侧。 5浅与深:以体表为准,接近体表者为浅,远离体表者为深。 6近侧端与远侧端:四肢靠近躯干部分为近侧端,远离躯干部分为远侧端。 7桡侧与尺侧:前臂外侧为桡侧,内侧为尺侧。 8 胫侧与腓侧:小腿外侧为腓侧,内侧为胫侧。 2、人体的基本切面 1矢状面:沿人体前、后径将身体分为左、右两部分的平面。沿人体正中线所作的矢状切面称为正中面。 2冠状面:沿人体左、右径,将身体分为前、后两部分的平面。 3水平面:与地面平行将身体分为上、下两部分的平面。 3、人体的基本轴 1矢状轴:垂直通过冠状面的轴。 2冠状轴:垂直通过矢状面的轴。 3垂直轴:垂直通过水平面的轴。 4、生命的基本特征:新陈代谢、兴奋性、应激性、适应性、生殖 5、兴奋性 兴奋性:在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特性。 可兴奋组织:神经、肌肉和某些腺体 兴奋:在生理学中将这些可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现。 生理活动表现:兴奋与抑制 6、适应性: 适应性:生物体长期生存在某一特定的生活环境中,在客观环境的影响下可以逐渐形成一种与环境相适应的、适合自身生存的反应模式。生物体所具有的这种适应环境的能力。 例如长期居住在高原地区的居民,其血液中的红细胞数量超过平原地区的居民。而且每个红细胞的载氧能力高于平原地区居民。 运动员经过长期的力量训练可使肌肉的力量和体积增加;长期经过耐力训练可使肌肉耐力、心肺功能得到改善等,这些都是人体对环境变化产生适应的结果。 7、人体生理机能的调节:神经调节、体液调节、自身调节、生物节律 8、体液调节:某些特殊的化学物质经血液运输调节机体的生理功能的调节方式。 调节特点:缓慢、广泛、持久 9、细胞膜的主要功能:1. 物质跨膜运输细胞膜是细胞与细胞环境间的半透膜屏障。对 于物质进出细胞有选择性调节作用。包括被动运输(简单扩散和易化扩散。)、主动运输和大分子与颗粒物质的运输2、胞吞作用(胞饮作用、吞噬作用)质膜内陷将所摄取的液体或颗粒物质包裹,逐渐成泡,脂双层融合,形成细胞内的独立小泡。3、胞吐作用,旨把细胞内分泌物、突触小泡等有膜结构内的物质排出细胞。当它们与细胞膜接触后,与细胞膜相融合,封闭的膜结构开放,内容物排入细胞外。 10、.线粒体(mitochondria):常为杆或椭圆形,横径为0.5~1um 长2~6um,但在不同类 型激胞中线粒体的形状、大小和数量差异甚大。电镜下,线粒体具有双层膜,外膜光滑,

第六章 神经生理(昆虫生理生化学课程)

第六章神经生理 ?昆虫神经系统的功能: ◆是昆虫的信息系统: 通过感受器从外部和内部获得各种信息; 依靠神经的综合能力和固定的编码程序,产生行为和动作; 调节自身的生长和发育。 ◆控制系统: 神经细胞和胶细胞组成的神经节和脑,是控制昆虫生命活动的中心; 胶细胞作为神经细胞的屏障,并为神经活动提供营养。 ◆神经活动的基础:是神经细胞的跨膜电位(神经静息电位)。神经的兴奋和抑制使膜的 穿透性发生变化,改变跨膜电位,引起动作电位的发生。 ◆神经综合的基础:是突触传导,通过复杂的突触连接,使昆虫体内形成完整的神经网络。 大多数突触都是化学递质传导的。 ◆膜的离子通道和突触的传递受点,以及与递质有关的酶,都是神经毒剂的作用部位,杀 虫剂破坏这些位点的生理功能,致使昆虫中毒死亡。 第一节神经系统的组成和结构 ◆昆虫的神经系统包括:中枢神经、交感神经和外周神经三部分,由外胚层发育而成。昆 虫神经系统属于腹神经索型。 中枢神经系统: ?神经脉冲和内分泌的控制中心; ?由脑、咽下神经节、1-3个胸神经节、1-10个腹神经节以及相应的神经连锁和神经索组成; ?在高等昆虫的体节中,很多神经节已经发生合并,随着神经节愈合程度的加强,昆虫的神经综合能力也得到了提高。 交感神经系统: ?控制消化道的口道交感神经和控制气门与背血管的中神经(由胸部神经节和腹神经索伸出); ?腹部末端的复合神经节控制后肠和生殖器官的活动,也具有交感神经的功能; ?交感神经也是神经内分泌的组成部分,有的直接与血淋巴相通,形成神经血器官。 昆虫的外周神经系统: ?不发达,主要分布在软体幼虫的体表,由感觉神经元与运动神经元的神经纤维形成网络。 ?神经细胞 神经细胞:又称为神经元(neurone),是构成神经系统的基本单位; ?根据细胞体上的轴突数量:分为单极、双极和多极三种; ?根据功能:可分为感觉神经元、联络神经元和运动神经元三种,另外还有一种特化的神经分泌细胞。 感觉神经元:大多是双极或多极的,位于虫体的外周部位,一个轴突伸入感受器内,变异较多,另一个轴突很长,伸入到神经节或脑内; 运动神经元:都是单极的,细胞体较大,位于神经节内部的四周,轴突延伸到肌肉和腺体等效应器上,并有侧支与感觉神经元或联络神经元联系;

口腔解剖生理学试题和标答

《口腔解剖生理学》试题(A卷) (考试时间: 90 分钟) 一、名词解释(每小题3分,共15分) 1. 临床牙冠: 2. 牙合平面: 3 spee曲线: 4 危险三角: 5 咀嚼压力: 二、填空题(每空1分,共20分) 1. 下颌运动的三种形式是开闭口运动,(),()。 2. 咀嚼运动可分为(),()两类。 3. 从外观上看,牙由(),(),牙颈组成。 4. ( )是指在轴面上,从牙尖顶端伸向牙颈部的纵形隆起。()是上颌第一磨牙的解剖特征。 5. 颈外动脉的两终支为(),()。 % 6. 颞下颌关节由下颌骨的()与颞骨关节面,居于两者之间的关节盘、关节周围的( )和关节韧带所组成。 7. 咬肌间隙位于( )和( )之间. 8. 闭口时,由上下牙列,牙龈及牙槽骨将口腔分为(),()。 9 .舌乳头按形态分为(),菌状乳头,轮廓乳头,()。 10. 舌的一般感觉有(),(). 三、单项选择题(每小题1分,共20分) 1.根据形态与功能特点,恒牙可分为() A.切牙、尖牙、磨牙 B.同形牙、异形牙 C.前牙、后牙 D.单根牙、双根牙、多根牙 E.切牙、尖牙、前磨牙、磨牙 2.舌隆突的位于() \ A.切牙的舌面 B.上颌第一磨牙的舌面 C.位于前牙舌面颈1/3处 D.切牙和尖牙颈部的隆起 E.牙釉质的长形隆起 3.上颌尖牙牙冠() A.远中边缘嵴较近中边缘嵴长 B.远中牙尖嵴较近中牙尖嵴短 C.牙尖偏远中 D.邻面较切牙平坦 E.近中接触区靠近近中牙尖嵴,远中接触区距离远中牙尖嵴稍远 4.下颌第一前磨牙的最显著的解剖标志是() A.体积最小 B.舌面短小 C.横嵴 D.舌尖特小 E. 面呈卵圆形 5.上颌第一磨牙面的发育沟有() A.颊沟、舌沟、近中沟、远中沟、中央沟 B.颊沟、舌沟、近中沟、远中沟 C.颊沟、舌沟、近中沟 D.颊沟、近中沟、远中舌沟 E.颊沟、舌沟、远中沟 》 6. 面沟嵴多而不清,副沟最多的牙是() A.第一磨牙 B.第二磨牙 C.第三磨牙 D.磨牙 E.前磨牙 7.有关上下颌磨牙的区别,下列哪一说法是不正确的() A.下颌磨牙牙冠呈斜方形 B.下颌磨牙近远中径大于颊舌径 C.下颌磨牙舌尖锐而颊尖钝 D.下颌磨牙牙冠倾向舌侧 E.下颌磨牙多为双根 8.下颌第一乳磨牙面边缘最短的是() A.近中边缘嵴 B.远中边缘嵴 C.颊侧边缘嵴 D.舌侧边缘嵴 E.各边缘嵴一样长 9.两牙接触区周围的间隙称() A.唇或颊楔状隙 B.楔状隙 C. 楔状隙 D.切楔状隙 E.邻间隙 ~

畜禽解剖生理考试题与参考答案

畜禽解剖生理考试题与参 考答案 Final revision on November 26, 2020

《畜禽解剖生理》试卷 一、名词解释:(共15分,每小题3分) 1、体液调节: 2、颈静脉沟: 3、气血屏障: 4、胸内负压: 5、矢状面: 二、填空题(共15分,每空0.5分) 1、畜体的基本切面为____________、____________、____________。 2、上皮组织所需营养物质由____________经基模渗透供应。 3、低倍镜有三种,其中最小的是____________倍。 4、成年家畜有机质与无机质之比为____________。 5、肩关节窝的前上方有一突起称____________。 6、家畜后肢游离部关节的角顶方向分别为____________、____________、____________、 ____________。 7、日常用的皮革主要由____________层革柔制而成。 8、牛羊的角是由____________衍生而来的。 9、牛的结肠位于____________,可分为____________、____________、____________。 10、消化的方式为____________、____________、____________。 11、精子产生于____________,雄性激素产生于____________。 12、白细胞分为____________和____________两种。 13、牛在幼年期特有的淋巴器官为____________。 14、神经冲动是指____________。 15、胰岛内甲细胞分泌____________,乙细胞可分泌____________。 16、呆小症是由于缺乏____________,侏儒症是由于缺乏____________。 三、选择题(共30分,每小题2分,在每小题的四个备选答案中,只有一个是正确的,多选或少选该题无分) 1、参于蛋白质合成和运输功能的细胞是() A、中心体 B、内质肉 C、过氧化体 D、高尔基体 2、有分支相吻合成网的肌纤维是() A、心肌 B、骨略肌 C、平滑肌 D、以上都是 3、即是横纹肌,又是随意肌的是() A、平滑肌 B、心肌C骨骼机D、以上都是 4、属于单关节的是() A、时关节 B、腕关节 C、膝关节 D、趾关节 5、体内最大的肩骨是() A、肩胛骨 B、髋骨 C、下颌骨 D、额骨 6、水的吸收是通过()实现的、 A、滤过作用 B、扩散作用 C、渗透作用 D、主动运输 7、消化液()中含消化酶最丰富。 A、胃液 B、小肠液 C、胰液 D、胆汁 8、进食时胃表现出() A、容受性舒张 B、蠕动 C、紧张性收缩 D、规律性波动 9、腹腔器官是()

最新中考---下学期昆虫生理生化期末考试 (试卷 A 标准答案)

华南农业大学考试试卷(A卷)标准答案2017-2018学年第1学期 考试科目: 蚕体解剖生理(双语) 考试类型:(闭卷)考试 考试时间:120 分钟学号姓名年级专业 题号一二三四五总分得分 评阅人 、、填空(共10小题,每题2分,共20分) Fill in the blanks with correct words. 10 topics with each 2 points sum to 20 points. 1.Insects like silkworms that undergo complete metamorphosis have a typical life cycle including eggs , larvae , pupae , and moth (adult) stage. 2. The silkworm is a species of insecta or arthropods (纲或门)that has 13 segments, 9 pairs of spiracles, and 5 pairs of abdominal feet. 3. Correctly fill the blanks below that represent corresponding composition of silkworm brain. 1 Brain 2 Subesophageal ganglion 3 Corpora cardiaca 4 Corpora allata 5 Lateral pharyngeal nerve cord 6 Recurrent nerve 4.The six most common types of hemocytes in silkworm are prohemocytes, 得分

小儿循环系统解剖生理特点

小儿循环系统解剖生理特点 一、心脏的胚胎发育 原始心脏于胚胎第2周开始形成,4周时心房和心室是共腔的,8周房室中隔形成,成为具有4腔的心脏。所以,胚胎发育2~8周为心脏形成的关键期,先天性心脏畸形的形成主要在这一期。 二、胎儿血液循环和出生后的改变 1.正常胎儿的血液循环胎儿时期的营养和气体交换是通过脐血管和胎盘与母体之间以弥散方式进行交换的。由胎盘来的动脉血液经脐静脉进入胎儿体内,至肝下缘分成两支,一支入肝与门静脉吻合,另一支经动脉导管入下腔静脉,与来自下半身的静脉血混合,共同流入右心房。由于下腔静脉瓣的隔阻,使来自下腔静脉的混合血(以动脉血为主)进入右心房后,约1/3经卵圆孔入左心房,再经左心室流入升动脉,主要供应心、脑及上肢;其余流入右心室。从上腔静脉回流的来自上半身的静脉血,入右心房后大部分流入右心室,与来自下腔静脉的血液一起进入肺动脉。由于胎儿肺部处于压缩状态,经肺动脉的血液只有少量流入肺,经肺静脉回到左心房;而大部分血液经动脉导管与来自升主动脉的血汇合后,进入降主动脉(以静脉血为主),供应腹腔器官和下肢,同时,经过脐动脉回流至胎盘,摄取氧气及营养物质。故胎儿期供应脑、心、肝及上肢血氧量较下半身高。 2.出生后循环的改变出生后脐血管阻断,呼吸建立,肺泡扩张,肺小动脉管壁肌层逐渐退化,管壁变薄、扩张、肺循环压方下降,从右心经肺动脉流入肺的血流增多,使肺静脉回流至左心房的血流量增

加,左心房压力增高。当左心房压力超过右心房时,卵圆孔瓣膜功能上关闭,到出生后5~7个月,解剖上大多数闭合。自主呼吸建立后血氧增高,动脉导管壁受到刺激后收缩,同时,低阻力的胎盘循环由于脐带结扎而终止,由于肺循环压力降低和体循环压力升高,流经动脉导管血流逐渐减少,高的动脉血氧分压和出生后体内前列腺素的减少,使导管壁平滑肌收缩,导管闭塞,最后血流停止,形成动脉韧带。足月儿约80%在出生后24小时形成功能性关闭,约80%婴儿于生后3个月、95%婴儿生后一年内形成解剖上关闭。若动脉导管持续未闭,可认为有畸形的存在。脐血管血流停止6~8周完全闭锁,形成韧带。 三、正常各年龄小儿心脏、心率、血压的特点 1.心脏重量在整个小儿时期,心脏重量的增长速度并非匀速生长,出生后6周内心脏重量增长很少。此后,心脏重量增长的速度呈持续和跳跃性增长。新生儿的心脏相对较成人大,其重量约为20~25g,1岁时心脏的重量为出生时2倍;5岁时为出生时的4倍;9岁时为出生时的6倍,青春期后心脏重量的增长为出生时12~14倍,达成人水平。 2.心脏容积出生时,心脏4个腔的容积为20~22ml,1岁时达到出生时的2倍,2岁半增大到3倍,近7岁时5倍,约为100~120ml;其后增长缓慢,青春期始心脏容积仅为140ml;以后增长又渐迅速,18~20岁时,心脏容积已达240~250ml,为出生时的12倍。

解剖生理学期末考试试卷

学(技)校2015-2016学年上学期期末考试卷( A卷) 学科:解剖生理学基础应试班级:生化班出卷: 考核方式:考试考试形式:闭卷 专业年级:序号:姓名: 一、填空题(每空1分,共计30分) 1、反射弧由_________、_________、_________、_________、_________构成。 2、人体对各种功能活动调节的方式有三种:_________、_________、_________,其中最主要的调节方式是_________。 3、翼点是指_______、_______、_______、_______四骨的连结部位,骨质较薄,受暴力作用易发生骨折。 4、人类体细胞有_____对,其中_____对性染色体,其余为常染色体。 5、消化系统由消化管和________两部分组成,消化管包括______、______、______、______、______、______。临床上把_______到____________称为上消化道,以下部分为下消化道。 6、通常所说的血压是指动脉血压,心室收缩时动脉血压达到的最高值称_______,其正常范围为_______mmHg,心室舒张时达到的最低值称_______,其正常范围为_______mmHg。 7、机体安静时的主要产热器官是_______;运动时主要产热器官是_______。 二、单选题(每小题1分,共15分) 1、按解剖学方位,人体可有互相垂直的三种类型的面,即() A矢状面、冠状面、额状面B矢状面、冠状面、垂直面 C垂直面、冠状面、水平面D矢状面、冠状面、水平面 2、分布于呼吸道粘膜的是() A单层扁平上皮B假复层纤毛柱状上皮C复层扁平上皮D变移上皮 3、属于细胞的“能量工厂”的细胞器是() A线粒体B高尔基体C内质网D溶酶体4、下述与主动转运不符的叙述是() A需泵蛋白参与B逆浓度差或电位差C消耗ATP D转运脂溶性物质 5、脊柱由26块骨组成,包括颈椎___块,胸椎___块,腰椎___块,骶骨___块和尾骨___块。() A 6,12,6,1,1 B 7,12,4,1,2 C 6,13,4,2,1 D 7,12,5,1,1 6、衡量组织兴奋性高低的指标是 A、阈电位 B、膜电位 C、阈值 D、动作电位 7、心传导系统中,正常起搏点()A窦房结B房室结C房室束D浦肯野纤维网 8、心室收缩时,防止血液逆向流动的装置有()A二尖瓣、三尖瓣B主动脉瓣、二尖瓣C主动脉瓣、三尖瓣D主动脉瓣、肺动脉瓣9、关于肺的说法不正确的是()A肺是进行气体交换的器官B右肺宽而短,左肺狭而长 C左肺有三叶,右肺有二叶D肺门内有支气管、血管、神经和淋巴管进出 10、关于肾的说法不正确的是()A左肾高,右肾低B肾门内有肾的血管、神经、淋巴和肾盂出入 C肾实质的表面是皮质,深方是髓质D肾柱属髓质 11、O2在血液中运输的主要形式是()A物理溶解B氨基甲酸血红蛋白C氧合血红蛋白D高铁血红蛋白 12、肾的结构的功能单位是()A肾小体B肾单位C肾小管D肾小囊 13、人体结构和功能的最基本单位是()A细胞B组织C内环境D器官 14、机体的内环境是指()A体液B血液C细胞内液D细胞外液 15、某男性,18岁,身高1.2米,智力低下反应迟钝,其原因是幼年时缺乏()A生长激素B甲状腺激素C神经垂体激素D胰岛素

昆虫的血液循环

昆虫血液循环主要靠心脏和辅搏器的搏动以及膈膜和肌肉的运动来完成。 1 心脏搏动就是心室相随地收缩和舒张而产生的节律性搏动。昆虫心脏的搏动周期可分为收缩期(phase of systole)、舒张期(phase of diastole)和休止期(phase of diastasis)3个阶段。昆虫心脏搏动的速率因昆虫的种类、性别、发育阶段、代谢强弱、环境因子和化学毒物的影响而有变化。此外,昆虫血浆中Na+、K+离子浓度也影响着心脏搏动的速率。当血浆中Na+较高时,能提高心脏的搏动率,减小搏动的幅度;但若在无K+的情况下,一小时以后,心脏即停止搏动。 2 血液循环当心脏舒张时,背血窦中的血液经心门进入心脏;当心室收缩时,由于瓣膜作用,阻止血液倒流入血腔,把血液推向前方,心脏内的血液经动脉压向头部,在虫体的前端形成一个较高的压力,使血液一部分在血腔内向后端流动,另一部分即分别在翅和触角基部辅搏动器的协助下,迫使血液分别从翅的前缘和触角的腹面吸入,再分别从翅的后缘和触角的背面抽出,回到背血管内,形成翅和触角内的血液循环;在血腔内由头端向后流动的那股血流,一部分经围脏窦和腹窦内的组织器官后流回心脏,形成围脏窦内的血液循环;另一部分在足基部辅搏动器的协助下,经足的腹面流入,从足的背面流出,回到围脏窦,再进入背血管循环,形成足内的血液循环。 昆虫血液的流动速率主要取决心脏和辅搏动器。一般来说,在背血管内血液流动速率较快,在腹血窦内比较缓慢,且可能时流时停,在一些附肢内甚至有时完全停止。杀虫剂能影响昆虫血

液的循环速率,如除虫菊和烟碱能使心脏搏动减慢,乙酰胆碱和肾上腺素可使心脏搏动加快,1605可使心脏搏动节律紊乱。

27系统精讲-循环系统-第一节 循环系统解剖生理

1.动脉能在各种血管活性物质的作用下收缩和舒张,改变外周血管的阻力,又称 A.阻力血管 B.收缩血管 C.容量血管 D.功能血管 E.舒张血管 【答案】:A 【解析】:考察血管的功能。动脉的功能是输送血液到组织器官,动脉管壁有肌纤维和弹力纤维,能在各种血管活性物质的作用下收缩和舒张,改变外周血管的阻力,根据其功能可推断出“阻力血管”。 2.交感神经兴奋时 A.心肌收缩力减弱 B.外周血管扩张 C.血管阻力减小 D.血压下降 E.心率加快 【答案】:E 【解析】:记忆性题目,考察循环系统的神经调节,需掌握。调节循环系统的神经是交感神经和副交感神经,交感神经兴奋时,心率加快、心肌收缩力增强、外周血管收缩、血管阻力增加、血压升高。 3.下列关于心脏瓣膜的描述,不正确的是 A.左房、室间通过二尖瓣相通 B.左房、室间通过三尖瓣相通 C.左心室与主动脉通过主动脉瓣相通 D.右心室与肺动脉通过肺动脉瓣相通 E.心瓣膜具有防止心房和心室在和舒张时出现血液反流的功能 【答案】:B 【解析】:考察心脏的瓣膜结构。左心房、室之间有二尖瓣,左房、室间通过二尖瓣相通,右心房、室之间有三尖瓣,右房、室间通过三尖瓣相通,左心室与主

动脉之间有主动脉瓣,左心室和主动脉通过主动脉瓣相通,右心室与肺动脉之间有肺动脉瓣,右心室和肺动脉通过肺动脉瓣相通;心瓣膜具有防止心房和心室在收缩或舒张时出现血液反流的功能。 4.调节循环系统的体液因素不包括 A.肾素、血管紧张素、醛固酮系统 B.电解质、某些激素 C.心肌细胞 D.血管内皮细胞 E.交感神经 【答案】:E 【解析】:考察调节调节循环系统的神经体液因素。调节循环系统的体液因素有肾素、血管紧张素、醛固酮系统,对调节钠钾平衡、血容量和血压起重要作用,电解质、某些激素等,也是调节循环系统的体液因素。另外研究发现心肌细胞和血管内皮细胞也具有内分泌功能。交感神经是神经调节不属于体液因素。 5.心脏瓣膜的功能是 A.净化血液 B.起部位血液泵的作用 C.调节心脏功能 D.防止血液反流 E.以上都是 【答案】:D 【解析】:考察心脏瓣膜的解剖功能。心瓣膜具有防止心房和心室在收缩或舒张时出现血液反流的功能。

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