第二章5-昆蟲的體壁

昆蟲的體壁第一節(jié)體壁的構(gòu)造與功能其次節(jié)表皮的化學(xué)成分第三節(jié)昆蟲體壁的色調(diào)第四節(jié)體壁的衍生物第五節(jié)脫皮第六節(jié)體壁構(gòu)造與化學(xué)防治的關(guān)系第一節(jié)體壁的構(gòu)造與功能1.1體壁的結(jié)構(gòu)

表皮質(zhì)層通常又由角質(zhì)精層和多元酚層組成。底膜皮細(xì)胞層表皮層內(nèi)表皮外表皮上表皮護(hù)蠟層蠟層表皮質(zhì)層膜原細(xì)胞毛原細(xì)胞底膜腺細(xì)胞蛻皮腺皮細(xì)胞層上表皮內(nèi)表皮外表皮皮細(xì)胞腺孔剛毛上表皮外表皮蠟層多元酚層表皮質(zhì)層護(hù)蠟層孔道甲蟲堅(jiān)硬的體壁1.1體壁的結(jié)構(gòu)表皮層的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)表皮質(zhì)層(角質(zhì)精層)：絳色細(xì)胞分泌，脂蛋白鞣化，性質(zhì)穩(wěn)定表皮層上表皮幾丁-蛋白復(fù)合體原表皮（皮細(xì)胞分泌）護(hù)蠟層：皮細(xì)胞腺分泌蠟層：真皮細(xì)胞分泌多元酚層：真皮細(xì)胞分泌外表皮：經(jīng)鞣化和暗化，堅(jiān)硬而色深內(nèi)表皮：無色而柔軟（含有）（無）1.1體壁的結(jié)構(gòu)——限制體內(nèi)水分的蒸發(fā)；——特殊的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成能阻擋異物侵入，起愛護(hù)性屏障作用；——確定并支撐蟲體體形，愛護(hù)內(nèi)臟，內(nèi)陷形成的“內(nèi)骨骼”可供肌肉著生；——著生各種感覺器官和腺體，是內(nèi)外信息溝通的屏障；——養(yǎng)分成分的貯存庫(kù)。2.2體壁的功能昆蟲的體壁起著相當(dāng)于高等動(dòng)物皮膚和骨骼的作用:其次節(jié)表皮的化學(xué)成分幾丁質(zhì)——是一類性質(zhì)穩(wěn)定的含氮多糖物質(zhì)（乙酰葡萄糖胺多聚體）。蛋白質(zhì)——以多糖蛋白、鞣化蛋白、橡膠質(zhì)精的形式主要存在于原表皮中。脂類——以蠟層的形式存在于上表皮。多元酚及其氧化酶——多元酚為3，4-二羥基苯酚及其衍生物，參與表皮質(zhì)層和外表皮的鞣化和暗化作用；多酚氧化酶是一類含銅蛋白質(zhì)，存在于血液中和內(nèi)表皮內(nèi)方，催化多元酚生成鄰位醌而激發(fā)鞣化、暗化作用。色素——黑色素、蝶蛉等。幾丁質(zhì)（Chitin）的結(jié)構(gòu)——N-乙酰氨基葡糖-氨基葡糖多聚體-1，4糖苷鍵氨基葡糖

N-乙酰氨基葡糖

nONH2CH2OHOOOOONHCH2OHNHO=C-NH2O=C-NH2第三節(jié)昆蟲體壁的色調(diào)體色的來源異性互相識(shí)別和尋偶的信息擬態(tài)、警戒色和閃光可避敵避免過多的陽(yáng)光和熱量體色的生物學(xué)意義體壁及其衍生物的顏色及結(jié)構(gòu)皮下組織血液體色的種類色素色（化學(xué)色）pigmentarycolour結(jié)構(gòu)色（物理色）structuralcolour結(jié)合色（混合色）combinationcolour

異色瓢蟲的翅斑變異黃褐色的色素色＋紫色閃光的結(jié)構(gòu)色紫閃蛺蝶翅的色調(diào)第四節(jié)體壁的衍生物

非細(xì)胞外長(zhǎng)物——粒突、刻點(diǎn)、脊紋和微毛等。

細(xì)胞性外長(zhǎng)物——單細(xì)胞外長(zhǎng)物有剛毛和鱗片等；多細(xì)胞外長(zhǎng)物有刺和距等。

單細(xì)胞性腺——如蠟腺等。

多細(xì)胞性腺——如唾腺、香腺、臭腺、咽側(cè)體、前胸腺等。4.1體壁的外長(zhǎng)物4.2皮細(xì)胞腺第五節(jié)脫皮昆蟲的脫皮過程一般須要經(jīng)過皮層溶離、新表皮沉積、蛻去舊表皮、新表皮的鞣化和暗化等步驟，這些過程必需在蛻皮激素的調(diào)控作用下，才能有條不紊的進(jìn)行。

周期性蛻皮是昆蟲及其它節(jié)肢動(dòng)物的重要生理特性，只有不斷克服外骨骼的限制，才能實(shí)現(xiàn)蟲體的連續(xù)生長(zhǎng)。５.1皮層溶離

昆蟲在脫皮前，首先表現(xiàn)為不食不動(dòng)，皮細(xì)胞與舊表皮之間出現(xiàn)離層的現(xiàn)象叫皮層溶離。皮層溶離過程的主要生理表現(xiàn)為：皮細(xì)胞的體積明顯增大——皮細(xì)胞及其旁邊的組織貯存必要的物質(zhì)——細(xì)胞突起收回——皮細(xì)胞與舊表皮分別——細(xì)胞的頂膜出現(xiàn)微絨毛并伸入到皮層分別的空隙中，起先分泌脫皮液。5.2新表皮的沉積新表皮沉積是真皮細(xì)胞將新表皮成分分泌于真皮層之外、脫皮液和脫皮膜之下的過程。具體步驟如下：①分泌表皮質(zhì)層于脫皮液下方。②分泌幾丁質(zhì)、蛋白質(zhì)等混合物沉積于表皮質(zhì)層下方，形成原表皮，同時(shí)分泌消化液消化和吸取舊內(nèi)表皮。③分泌多元酚和氫醌類化合物及相應(yīng)的酶類經(jīng)孔道輸送到表皮質(zhì)層上方，形成多元酚層。④行將脫皮前，分泌蠟質(zhì)于多元酚層或角質(zhì)精層上方，形成蠟層。

⑤脫皮時(shí)或脫皮后，由皮細(xì)胞腺分泌脂類、蠟質(zhì)及蛋白質(zhì)等混合物經(jīng)孔道輸送到蠟層上方，形成護(hù)蠟層。蛻皮膜蛻皮液表皮質(zhì)層原表皮層多元酚層蠟層護(hù)蠟層上表皮外表皮內(nèi)表皮真皮細(xì)胞血淋巴底膜新表皮新表皮沉積示意圖5.2新表皮的沉積

——脫皮步驟成熟表皮皮層溶離產(chǎn)生新表皮質(zhì)層消化舊內(nèi)表皮吸收脫皮液脫皮后的新表皮上表皮外表皮內(nèi)表皮脫皮腺絳色細(xì)胞皮細(xì)胞亞表皮空間絳色細(xì)胞非活性脫皮液表皮質(zhì)絳色細(xì)胞已部分消化的內(nèi)表皮脫皮液脫皮膜原表皮絳色細(xì)胞舊表皮脫皮膜未分化的原表皮未分化的原表皮絳色細(xì)胞1654325.2新表皮的沉積５.3脫皮和蟲體長(zhǎng)大脫皮過程蟲體長(zhǎng)大在新表皮形成的同時(shí)，舊內(nèi)表皮被脫皮液消化并由真皮細(xì)胞吸取，最終僅剩下舊上表皮和外表皮，有時(shí)還剩下內(nèi)表皮的幾個(gè)片層，這些層次與脫皮膜作為蛻一同脫去。昆蟲脫皮時(shí)，通常吸入大量氣體或水分，或借腹部收縮，以增加頭部的壓力，使蛻裂線首先裂開。剛脫皮的蟲體由于外表皮尚未形成，色淺而松軟，具有確定的延展性，蟲體可通過吸入空氣增加血液壓力，使體壁綻開，體積也隨之快速增大。鳳蝶幼蟲換“新裝”蛻５.3脫皮和蟲體長(zhǎng)大５.４表皮的鞣化和暗化【鞣化作用】是指醌類物質(zhì)同原表皮中的蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)，形成鞣化蛋白，使表皮變硬的過程。表皮的鞣化作用有兩種途徑，即醌鞣化和-骨化。酪氨酸→N-乙酰多巴胺→N-乙酰多巴胺-醌→鞣化蛋

↑↑+

酶二元酚氧化酶（蛋白質(zhì)）2

——醌鞣化:——-骨化:酪氨酸→N-乙酰多巴胺→中間體→-骨化蛋白↑↑+

酶激活（蛋白質(zhì)）2

多巴→多巴醌→醌多聚物（真黑素）

↑

酚氧化酶【暗化作用】是表皮中的酪氨酸氧化反應(yīng)的另一條重要途徑。是醌類物質(zhì)聚合成醌多聚物（真黑素），使蟲體顏色加深的過程?！砥ぶ泻谏氐纳桑?４表皮的鞣化和暗化５.５脫皮的激素調(diào)控脫皮方式的決定啟動(dòng)鞣化和暗化作用JH>MH

生長(zhǎng)脫皮MH>JH

變態(tài)脫皮MH

活化酶基因活化酶多酚氧化酶原多酚氧化酶第六節(jié)體壁構(gòu)造與化學(xué)防治的關(guān)系體壁構(gòu)造與化學(xué)防治的關(guān)系如下：體表的結(jié)構(gòu)：體表的微毛、小刺、鱗片等不易黏附藥劑；體壁的蠟層藥劑不易通過。種類和齡期：體壁堅(jiān)硬和蠟層厚的昆蟲，藥劑不易穿透；幼齡比老齡體壁薄，抗藥力較差。蟲體的部位：口器、觸角、跗節(jié)、毛窩、節(jié)間膜和氣孔等，是藥劑進(jìn)入的蟲體的薄弱環(huán)節(jié)。觸殺性殺蟲劑必需接觸蟲體并能透過體壁，才能到達(dá)靶標(biāo)部位，進(jìn)而產(chǎn)生殺蟲效力。藥劑的類型和劑型：熏蒸劑

氣門、體壁的孔道觸殺液劑（強(qiáng)脂溶性物質(zhì)）

上表皮（水溶性物質(zhì)）

原表皮觸殺粉劑：

藥物透過填充劑的惰性粉

蠟層