第十三章 昆虫的体壁 目的和要求： 3. 掌握杀虫剂与体壁的关系。 2. 了解昆虫体壁的形成和蜕皮的过程； 1. 掌握体壁的基本构造和功能；

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1 第十三章 昆虫的体壁 目的和要求： 3. 掌握杀虫剂与体壁的关系。 2. 了解昆虫体壁的形成和蜕皮的过程； 1. 掌握体壁的基本构造和功能；

2 体壁 (body wall,integument) 是包在整个昆虫体 躯最外层的组织，由单一的细胞层及其分泌物所组成。 来源： 来源：外胚层。功能：   保护性屏障   外骨骼作用   感觉功能   体壁是一个复杂的代谢库   色彩和斑纹的载体

3  底膜（ basement membrane ）  皮细胞层（ epidermis ）  皮层（ cuticle ） 内表皮（ endocuticle ） 外表皮（ exocuticle ） 上表皮（ epicuticle ） 护蜡层（ cement layer ） 蜡层（ wax layer ） 表皮质层 角质精层（ tanned cuticulin ） 多元酚层（ polyphenol layer ） 第一节 体璧的构造

4 双层结绨组织，厚约 0.5 微米 来源：血细胞分泌 功能：①具有选择透性 ②使皮细胞层与血腔分开 一、底膜 (basement membrane)

5 连续的单层细胞组织（活的组织） 皮细胞的生理特点： 具有周期性吸收、合成与分泌的能力。 功能： 1. 控制昆虫脱皮。 2. 皮细胞分泌构成表皮层的物质， 组成虫体的内骨骼和外骨骼。 3. 分泌脱皮液。 4. 修补伤口。 5. 高度特化的功能（外长物、腺体、觉器感）。 二、皮细胞层 (epidermis)

6 来源：是由皮细胞向外分泌的非细胞组织 内表皮 外表皮 上表皮 三、表皮层 (cuticle,cuticula)

7 1. 内表皮 (endocuticle) 物理性状：无色，柔软可伸缩。（最厚的一层） 化学成分：几丁质和蛋白质的复合物。 几丁质：含 N 的多糖，含乙酰氨基葡萄糖的多分子聚合物。 分子式是： (C 8 H 13 O 5 N )n 蛋白质 : a: 多糖蛋白： b: 节肢蛋白：

8 2. 外表皮 (exocuticle) 理化性状：坚硬、色深。（最硬的一层）。 孔 道 : 在内、外表皮之间。 孔道功能： ① 输送表皮层组成物质。 ② 输送修补蜡层的脂类。 ③ 支持表皮。 是由原表皮经蛋白质经柔化作用、暗化过程而来。

9 3. 上表皮 (epicuticula) 3. 上表皮 (epicuticula) ：最薄的一层 ⑴护蜡层 组成：脂类和鞣化蛋白质。 功能：保护蜡层 ⑵蜡层 组成：主要是长链烃类定向排列 功能：防止 ······· 、防止 ······· 。 ⑶角质精层（表皮质层） 组成：由降色细胞的分泌物形成的脂蛋白复合物 功能： ① 是表皮层通透性的屏障。 ② 决定虫体表面的化学性质 多元酚：是在角质精层和外表皮层硬化（鞣化）和暗化 过程中起主要作用的化合物。

10 4. 表皮层的特性及与杀虫剂渗透的关系 特性： ① 坚硬性（外表皮）、弹性（内表皮）。 ③ 抵御外物的侵入 ⑴ 上表皮的疏水性结构 ⑵ 外表皮的硬化程度 ⑶ 表皮的薄弱环节 ② 渗透性小，拒水性强（蜡层） 改变渗透性的方法： a. 有机溶剂 b. 惰性粉 c. 高温 关系：

11 体壁的各层次及内含物

12 几丁质：是一类含氮多糖物质（乙酰葡萄糖胺多聚 体） 几丁质：是一类含氮多糖物质（乙酰葡萄糖胺多聚 体） 蛋白质：以多糖蛋白、鞣化蛋白、橡胶质精的形式 存在 蛋白质：以多糖蛋白、鞣化蛋白、橡胶质精的形式 存在 ：以蜡层的形式存在于上表皮 脂类：以蜡层的形式存在于上表皮 脂类 多元酚： 3 ， 4- 二羟基苯酚及其衍生物，参与表皮 质层和外表皮的鞣化和暗化作用 多元酚： 3 ， 4- 二羟基苯酚及其衍生物，参与表皮 质层和外表皮的鞣化和暗化作用 多酚氧化酶：是一种含铜的蛋白质，存在于血液和 内表皮的内方，催化多元酚生成邻位醌而激发鞣化、 暗化作用 多酚氧化酶：是一种含铜的蛋白质，存在于血液和 内表皮的内方，催化多元酚生成邻位醌而激发鞣化、 暗化作用 色素：黑色素，蝶蛉（白蝶蛉、黄蝶蛉、红蝶蛉） 色素：黑色素，蝶蛉（白蝶蛉、黄蝶蛉、红蝶蛉） 第二节 表皮的化学成分

13 几丁质 (Chitin) 的化学结构  -1 ， 4 糖苷键 N - 乙酰氨基葡糖 氨基葡糖 N- 乙酰氨基葡糖 - 氨基葡糖多聚体

14 脱皮缘由 昆虫的体壁由于外表皮的硬化，形成了外 骨骼，骨化了的体壁没有延展性，所以昆虫体 躯的生长、发育都必须在脱皮的过程中进行， 脱了皮，昆虫才能生长，并且增加一龄，因此， 周期性的脱皮，就成为昆虫胚后发育中的一个 普遍现象。脱下的皮叫 “ 蜕 ” 。 第三节 脱皮

15 脱皮液由皮细胞分泌的脱皮液中含有各种 特殊的水解酶，可以溶化旧的内表皮，使旧表 皮被消化掉 80~90% ，不被消化的是上表皮和 鞣化的外表皮。被消化的物质大部分由皮细胞 层吸收。脱皮液中主要含有蛋白酶、淀粉酶、 转化酶和几丁酶。 脱皮液

16 一、脱皮过程 ①皮层溶离。 ②分泌脱皮液； 分泌角质精层。 ③脱皮液被激活， 出现脱皮膜。 ④分泌蜡层。 ⑤脱皮。 ⑥护蜡层。 ⑦ 外表皮层； 内表皮层。

17 （ 1 ）皮细胞逐渐长大，增大体积；它及其附 近组织贮存和积累脱皮过程中必要的物质。 （ 2 ）不久，旧表皮和皮细胞分离，之间产生 一小段距离。 （ 3 ）皮细胞及其附近组织分泌角质精层、几 丁质和蛋白质混合物、脱皮液、蜡层等。 （ 4 ）以上物质的分泌是有一定顺序的。它们 各到其位，以后会分别形成上表皮，外表皮和 内表皮。 脱皮过程

18 这个时候只是在虫体内部做好了新表皮的化学材料 准备，从外观上我们仍看不到虫体会有什么变化，但行 为上会显得慵懒，停止取食。 接下来，虫体腹部收缩，强使体液流至胸部，使胸 部膨大，致使虫体胸部背方旧表皮的中线破裂，由于昆 虫体躯收缩运动，昆虫从蜕裂线的裂开处出来，此时体 躯柔软，为无色或乳白色，并立即从周围环境中吸收大 量空气或水分，使柔软的部分膨大，体壁肌保持在收缩 状态，使血液保持在高压水平，也就是身体在此时长大， 但不久酪氨酸的酚类衍生物分泌于表皮内。经过酚氧化 酶氧化形成醌类，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）外表皮 的蛋白质形成琥珀色的骨质。在身体的一些特定部位， 以同样的氧化过程产生黑色素，使身体逐渐变暗变硬。

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20 脱皮激素 保幼激素 保幼激素浓度高，发生从幼期变幼 期的脱皮过程； 保幼激素浓度低，发生从幼虫变蛹 （或若虫变成虫）的脱皮过程。 二、脱皮的激素调控

21 脱皮激素 鞣化激素 活化血细胞中的酪氨酸酶 增加多巴胺的穿透性 三、鞣化作用的激素调控

22 体色的来源 ： * 体壁及其衍生物的颜色及结构 体色的来源 ： * 体壁及其衍生物的颜色及结构 ** 皮下组织 ** 皮下组织 *** 血液 *** 血液 体色的生物学意义： 1 、异性互相识别和寻偶的信息。 体色的生物学意义： 1 、异性互相识别和寻偶的信息。 2 、拟色、警戒色和闪光可避敌， 2 、拟色、警戒色和闪光可避敌， 3 、避免过多的阳光和热量 3 、避免过多的阳光和热量 体色的种类： 体色的种类： 一、色素色（化学色） pigmentary colour 一、色素色（化学色） pigmentary colour 二、结构色（物理色） structural colour 二、结构色（物理色） structural colour 三、结合色 combination colour 三、结合色 combination colour 第四节 昆虫体壁的色彩

23 · 色素色（ Pigmentary colours ）又称化学色，由于 昆虫体内存在某种色素，可以吸收一部分波长的光波和 反射一部分光波，即呈现某种颜色。色素都是代谢的产 物，如白粉蝶和黄粉蝶的白色和黄色是由于尿酸盐类色 素的存在；许多幼虫的绿色则是由于体内存在有吞入植 物的叶绿素和花青素所致。 色素一般存在于皮细胞或脂肪细胞以及血液内， 因此，昆虫死亡，有机体腐败而色素也就消失；色素在 体壁内的分布是有一定位置的，而且形成一定的图形， 在蝴蝶类的翅上表现得极为明显，因此常可依次来鉴定 昆虫的类别。色素可以经漂白或热水处理而消失。 色素色

24 马奇异春蜓体壁正常色 马奇异春蜓体壁退色后

25 结构色（ structural colours ）又称物理 色。这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，使光波发生折射、反 射或干扰而产生的各种颜色。如甲虫体壁表面 的金属光泽和闪光等，是永久不褪的，也不能 为化学药品或热水处理而消失。 结合色（ combination colours ） 又称合 成色。这是一种普遍具有的色彩，它是由色素 色和物理色相混合而成。如一种紫闪蝶，其翅 呈黄褐色（色素色），而有紫色（结构色）的 闪光。 结构色、结合色

26 绿步甲的结构色 金龟子的结构色

27 当我们上山采集标本或者外拍时，有没有发现 这样的现象：山上的蝶比上下的蝶色彩要深一些。 这是因为环境因素对色彩的影响是很大的，如温度 湿度和光等。高温使颜色变深，低温则变淡，因此 在不同的季节中，同一种蝶类颜色深浅是不同的。 湿度大使颜色深暗，而干燥则使色变淡，这就解释 了刚才的提出的现象，因为山上的湿度要相对山下 的大。光的强度也能使色改变，如菜白蝶蛹的体色 随化蛹场所的色泽而改变，短光波能使之产生黑色 素而长光波可以消除黑色素。 影响色彩变化的因素

28 第五节 表皮的通透性 一、水分 昆虫由于具有开放式的气管呼吸系统，加上虫体小，暴露 在空气中的表面积相应增大，所以保持虫体水分对维持昆虫正 常的生命活动具有重要意义。 二、气体 昆虫的体壁、气管壁和化学感受器等部位均可为气体透过， 但其速率依各种气体而不同，主要取决于外界环境中各种气体 的分压。 三、杀虫剂 杀虫剂等外源性化合物比水容易进入虫体，因为一是大多 数杀虫剂为脂溶性的，有些还含有二甲苯等溶剂；二是许多药 剂还能沿着孔道直接进入皮细胞层（水溶性）。所以兼具脂溶 性和水溶性的药剂，是比较理想的杀虫剂。

29 刚毛性物质 刚毛（ Seta 或 Bristle ）属于单细胞外长物，是由一个皮 细胞所形成，基部形成毛窝膜，因此刚毛能自由活动。 如果毛原细胞和邻近的一个毒腺细胞相连结，就形成毒 毛。如毛原细胞和感觉细胞相连，便成为感觉毛。如外 长物成为囊状扁平突起，即成为鳞片。 体壁的外长物

30 舞毒蛾的毒毛感觉毛及鳞片

31 刺和距 刺和距 刺（ Spine ）是体壁向外突出形成的中空刺状物。基 部与体壁围着不动，如许多昆虫后足胫节上的刺列。 有的刺状突起在基部周围有薄膜与体壁相连，因而可 以活动，名曰距（ Spour ）。距常着生在昆虫足胫节顶 端，如飞虱后足顶端的距。昆虫的侧爪，也是一种可活 动的距。不论是刺和距，它们都是多细胞的外长物，其 上还可着生单细胞的刚毛。

32 锹甲的刺蚁蛉的距