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文檔簡介
昆蟲的呼吸過程包括兩個環(huán)節(jié)
外呼吸:指昆蟲通過呼吸器官與外界環(huán)境之間進行氣體交換,即吸入氧氣和排出二氧化碳,是一個物理過程。
內(nèi)呼吸:指利用吸入的氧氣,氧化分解體內(nèi)的能源物質(zhì),產(chǎn)生高能化合物—ATP,是一個化學(xué)過程。第十四章昆蟲的呼吸系統(tǒng)
(respiratorysystem)當(dāng)前1頁,總共25頁。一、氣管(trachea)的組織
氣管由外胚層內(nèi)陷而成組織結(jié)構(gòu){底膜(basementmembrane)管壁細胞層(epithelium)內(nèi)膜(intima)第一節(jié)氣管系統(tǒng){氣管系統(tǒng)氣門氣管、支氣管、微氣管
氣囊當(dāng)前2頁,總共25頁。
螺旋絲(taenidium):內(nèi)膜局部加厚,可增強氣管的強度、彈性,利于氣體交換。當(dāng)前3頁,總共25頁。二、氣管的分布和排列氣門(spiracle)
氣門氣管(spiraculartrachea)
背氣管(dorsaltrachea)
腹氣管(ventraltrachea)
內(nèi)臟氣管(visceraltrachea)
側(cè)縱干(laterallongitudinaltrunk)
背縱干(dorsallongitudinaltrunk)
腹縱干(ventrallongitudinaltrunk)
內(nèi)臟縱干(viscerallongitudinaltrunk)
背氣管連鎖(dorsaltrachealcommissure)
腹氣管連鎖(ventraltrachealcommissure)當(dāng)前4頁,總共25頁?!衾ハx氣管分布模式圖◆體軀側(cè)面透射,示氣管干當(dāng)前5頁,總共25頁。三、微氣管(tracheole)
當(dāng)昆蟲的氣管分枝到直徑為2-5μm時,伸入一個掌狀的端細胞(endcell),由端細胞再形成一組直徑在1μm以下,末端封閉的微管—微氣管,伸入組織內(nèi)或細胞間,向各組織直接輸送氧氣。當(dāng)前6頁,總共25頁。
四、氣囊(airsac)
氣囊是氣管的某些膨大成囊狀,可被壓縮的部分
氣囊易被血壓或體軀的彎曲壓縮或擴張(無螺旋絲)
通風(fēng)作用增加浮力促進血液循環(huán)利于器官膨大或縮小功能當(dāng)前7頁,總共25頁。五、氣門(spiracle或stigma)及其開閉機制
(一)氣門數(shù)目、分布形式
1.多氣門型:至少具有8對有效的氣門
全氣門式(holopneustic):10對有效氣門周氣門式(peripneustic)9對有效氣門(家蠶)當(dāng)前8頁,總共25頁。半氣門式(hemipneustic)8對有效氣門(蕈蚊幼蟲)當(dāng)前9頁,總共25頁。2.寡氣門型:具1—2對有效氣門
兩端氣門式(amphipneustic)
2對有效氣門(蠅蛆)當(dāng)前10頁,總共25頁。后氣門式(metapneustic):
1對有效氣門(孓孓)當(dāng)前11頁,總共25頁。前氣門式(propneustic):
1對有效氣門(蚊蛹)
3.無氣門型(apneustic):無有效的氣門當(dāng)前12頁,總共25頁。(二)氣門的結(jié)構(gòu)最簡單的氣門僅是氣管在體壁上的一個開口,稱氣管口(trachealorifice),它是體壁內(nèi)陷形成氣管后留下的原始孔。當(dāng)前13頁,總共25頁。
氣門腔(atrium)氣門腔口(atrialorifice)圍氣門片(peritreme)當(dāng)前14頁,總共25頁。(三)氣門的開閉機構(gòu)(closingapparatus)(1)外閉式氣門:關(guān)閉氣門腔口,如蝗蟲1對唇形瓣垂葉閉肌當(dāng)前15頁,總共25頁。(2)內(nèi)閉式氣門:
在氣門腔口,往往能見到被稱為篩板的密生細毛的刷狀過濾結(jié)構(gòu)(filterapparatus)。
氣門腺(spiraculargland):氣門腺主要存在于水棲昆蟲中,用以在氣門表面分泌一層疏水性的物質(zhì),便于呼吸。當(dāng)前16頁,總共25頁。內(nèi)閉式氣門:關(guān)閉氣管口
開閉機構(gòu)a.閉弓(closingbow)b.閉帶(closingvalve)c.閉肌(occlusormuscle)d.開肌(dilatormuscle)。當(dāng)前17頁,總共25頁。當(dāng)前18頁,總共25頁。
第三節(jié)氣管系統(tǒng)的呼吸機制和控制氣體擴散{濃度梯度氣流壓力梯度一、氣體的擴散
體軀較小或行動緩慢的昆蟲,單靠氣體的擴散作用就能夠滿足呼吸的需要。通風(fēng)擴散{氣體在氣管里的傳送當(dāng)前19頁,總共25頁。二、通風(fēng)作用
行動活潑和飛行的昆蟲,除氣體擴散作用外,還需要有通風(fēng)作用來保證氧的迅速供應(yīng),并盡快地排除體內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳。當(dāng)前20頁,總共25頁。
為了有效地進行通風(fēng)作用,氣管系統(tǒng)產(chǎn)生了兩種適應(yīng)結(jié)構(gòu):(1)氣管本身具有伸縮性(2)氣囊可被血壓或體軀彎曲等壓縮,表現(xiàn)出風(fēng)箱作用。昆蟲體軀的收縮運動是產(chǎn)生通風(fēng)作用的主要原因,這種體軀的收縮運動也可稱為呼吸運動。當(dāng)前21頁,總共25頁。a.僅背板運動:鞘、半翅目b.背板和腹板同時運動:蝗蟲c.左右和上下壓縮同時進行:鱗、脈翅目d.沿腹部長軸伸縮:雙翅目、蜜蜂呼吸運動:當(dāng)前22頁,總共25頁。二、微氣管中的呼吸機制
昆蟲呼吸所需氧氣,大都是通過微氣管擴散進組織和細胞中去的。微氣管空氣擴散管外進行氣體交換組織活動↓產(chǎn)生代謝物↓組織液的滲透壓升高↓微氣管末端的液體進入組織↓↓↓↓組織停止活動代謝產(chǎn)物氧化組織液的滲透壓下降微氣管末端重新充滿液體當(dāng)前23頁,總共25頁。
CO2排出速度是氧氣吸入速度的35倍(原因:大氣中CO2分壓低)。{CO2排出(擴散)體壁氣管系統(tǒng)氣管中氣流方向蝗蟲:前竹節(jié)蟲:后前4對進氣后6對排氣胸部氣門排氣腹部氣門吸氣后前當(dāng)前24頁,總共25頁。三、氣門開閉的調(diào)控
為了減少水分的蒸發(fā),昆蟲在正常呼吸過程中總是盡量
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