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第十四章昆虫的呼吸系统respiratorysystem昆虫的呼吸过程包括两个环节外呼吸:指昆虫通过呼吸器官与外界环境之间进行气体交换，即吸入氧气和排出二氧化碳，是一个物理过程。内呼吸:指利用吸入的氧气，氧化分解体内的能源物质，产生高能化合物—ATP，是一个化学过程。第一节气管系统气门气管、支气管、微气管气囊一、气管(trachea)的组织气管由外胚层内陷而成螺旋丝（taenidium）：{气管系统组织结构{底膜(basementmembrane)管壁细胞层(epithelium)内膜(intima)气管分支靠近气门的气管二、气管的分布和排列气门（spiracle）气门气管(spiraculartrachea)背气管(dorsaltrachea)腹气管(ventraltrachea)内脏气管(visceraltrachea)侧纵干（laterallongitudinaltrunk）背纵干（dorsallongitudinaltrunk）腹纵干（ventrallongitudinaltrunk）内脏纵干（viscerallongitudinaltrunk）背气管连锁（dorsaltrachealcommissure）腹气管连锁（ventraltrachealcommissure）A.昆虫气管分布图(体躯横切面)◆昆虫气管分布模式图◆体躯侧面透射，示气管干三、微气管(tracheole)四、气囊(airsac)气囊是气管的某些膨大成囊状，可被压缩的部分.五、气门(spiracle或stigma)及其开闭机制（一）气门数目、分布形式1.多气门型:至少具有8对有效的气门2.寡气门型：具1—2对有效气门3.无气门型（apneustic）：无有效的气门{全气门式周气门式半气门式{两端气门式后气门式前气门式（二）气门的结构最简单的气门仅是气管在体壁上的一个开口，称气管口(trachealorifice)，它是体壁内陷形成气管后留下的原始孔。如无翅亚纲昆虫的胸部气门。绝大多数昆虫的原始气管口，已陷入体壁再度内陷的气门腔(atrium)内，腔的外口称气门腔口(atrialorifice)，气门腔口常围以一块特别硬化的骨片，称围气门片(peritreme)。（三）气门的开闭机构(closingapparatus)(1)外闭式气门：关闭气门腔口如蝗虫(2)内闭式气门：关闭气管口过滤结构(filterapparatus)。气门腺(spiraculargland)第三节气管系统的呼吸机制和控制气体在气管里的传送一、气体的扩散二、通风作用通风扩散{气体扩散{浓度梯度气流压力梯度为了有效地进行通风作用，气管系统产生了两种适应结构：（1）气管本身具有伸缩性（2）气囊可被血压或体躯弯曲等压缩，表现出风箱作用。a.仅背板运动：鞘、半翅目b.背板和腹板同时运动：蝗虫c.左右和上下压缩同时进行：鳞、脉翅目d.沿腹部长轴伸缩：双翅目、蜜蜂呼吸运动{二、微气管中的呼吸机制昆虫呼吸所需氧气，大都是通过微气管扩散进组织和细胞中去的。微气管的末端常充满液体。组织活动产生的代谢物组织液的渗透压升高微气管末端的液体进入组织微气管空气扩散管外进行气体交换组织停止活动代谢产物氧化组织液的渗透压下降微气管末端又重新充满液体↓↓↓↓↓↓↓{CO2排出速度是氧气吸入速度的35倍（原因：大气中CO2分压低）气管中气流方向{蝗虫：前后竹节虫：后前→{前4对进气后6对排气→{胸部气门排气腹部气门吸气CO2排出（扩散）体壁气管系统第二节昆虫的其它呼吸方式一、体壁呼吸：气体交换经体壁直接进行（1）没有或具不完整气管系统的昆虫，如弹尾目、寄生性昆虫（2）多数水生昆虫：（3）具备完整呼吸系统的昆虫：二、气管鳃呼吸：昆虫利用气管鳃和水中氧的分压差来摄取氧气。三、气泡和气膜呼吸(1)呼吸管：如孑孓、歇蝽（2）“物理性鳃”呼吸四、寄生昆虫的呼吸方式(1)体壁的渗透（2）气门呼吸第四节能量代谢和能源物质的相互转化一、糖类糖类是昆虫的重要能源物质，主要来自食物中的单糖、体内贮存的糖元和海藻糖。氧化代谢糖酵解三羧酸循环呼吸链的电子传递及氧化磷酸化过程{二、脂肪脂肪是一种高效的能源物质甘油酯↙↘甘油脂肪酸↓3-磷酸甘油酯↓脂酰CoA↓糖酵解↓β-氧化↓乙酰CoA三羧酸循环←脂肪体三、氨基酸氨基酸的重要性主要是经过转氨作用后生成各种酮酸，为三羧酸循环提供代谢中间体，起动丙酮酸的彻底氧化。马铃薯叶甲、舌蝇，以脯氨酸作为主要能源物质。呼吸商(respiratoryquotient，RQ)或呼吸系数有机体呼吸时释放二氧化碳的量与吸收氧气的比值称为呼吸商(respiratoryquotient，RQ)或呼吸系数。用呼吸商可判断昆虫所用的能源物质种类或代谢途径：RQ＝1时表示消耗的是碳水化合物RQ＝0.8表示消耗的是蛋白质RQ＝0.7表示消耗的是脂肪影响呼吸商的因素很多，如虫态，飞行，饥饿等。血淋巴：作能源物质运输的介体外海藻糖和氨基酸的贮存库脂肪体：能源物质代谢的重要场所合成糖元并贮存合成甘油三酯并贮存合成海藻糖释入血淋巴糖异生（将氨基酸转变成必需的糖类物质）