第三篇昆虫的内部解剖与生理.docx
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第三篇昆虫的内部解剖与生理
第三篇昆虫的内部解剖与生理
昆虫的生命活动和行为与其内部器官的构造、生理机能、代谢作用及神经和激素控制的内部各系统的相互联系与协调密切相关。
昆虫种类繁多，内部器官的结构和新陈代谢的方式有很大差异。
本部分内容要求大家在学习过程中要了解：
1）基本的结构及功能；2）作用机制（要求了解最基本、最简单的作用机制）；3）与害虫防治或益虫利用的关系；4）学习上相互一比较差异。
第十一章昆虫内部器官的相互位置
第一节体腔—血腔
昆虫体躯的外面为一层含几丁质的躯壳，称体壁，内部充满血液。
血液循环是开放式的，所以体腔又称血腔。
昆虫的血液循环不携带氧气和二氧化碳，主要输送养分及新陈代谢过程中产生的废物（除二氧化碳）。
昆虫的体腔通常由隔膜纵向分隔成2个到3个小血腔，称为血窦，如图所示。
大多数昆虫仅在背血管下面有一层隔膜，称为背膈，将体腔纵向分成隔膜上方的背血窦和下方的围脏窦。
有些昆虫如膜翅目的成、幼虫在消化道下方还生有一层隔膜，称腹膈，因此将体腔分为3个小室：
背血窦、围脏窦和腹血窦（围神经窦）。
背血管在背血窦内，腹神经索纵贯围神经窦中；消化道、排泄器官、生殖器官和大部分气管系统等内脏器官位于围脏窦内。
第二节昆虫内部器官的相互位置
由上述隔膜划分体腔的情况，可大致看出昆虫的各种内部器官在体腔内的相对位置。
体腔中央是消化道；背血管位于消化道背面（上方），是主要循环器官；腹神经索在消化道腹面（下方），与脑组成昆虫的中枢神经系统；气管系统分布在消化道的两侧、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。
生殖器官卵巢或睾丸在消化道的背侧面；排泄器官—马氏胳连在消化道的后端，为中、后肠分界处；脂肪体包围在内脏周围；内分泌腺如心侧体、咽侧体、和前胸腺位于体腔内相应的部位；肌肉系统附着在体壁上和组成各有关的内脏器官。
昆虫的内部器官的相互位置与脊椎动物有很多不同之处。
下面对二者进行比较。
昆虫脊椎动物
背血管消化道背面心脏在身体腹面
血液循环开放式闭管系统
腹神经索消化道腹面身体背面
体壁肌长在内脊、内骨上长在骨骼外面
第十二章昆虫的体壁
第一节体壁的构造
一、体壁的功能
1、 作为皮肤：
起保护作用，防止水分蒸发及防止化学物质、病原菌、杀虫剂等侵入。
2、 作为骨骼：
起决定体型的作用，并保护内脏器官；体壁内陷成内骨骼，供肌肉附着；也可内陷其他器官。
3、 可以贮藏营养成分，在饥饿和其他生命活动时不断消耗和更新。
二、体壁的基本构造
昆虫的体壁来源于外胚层，由外向内可分为表皮层、皮细胞层和底膜3个部分（见挂图），表皮层是皮细胞分泌的产物，底膜则由血细胞分泌而成。
1、 表皮层cuticle：
是由皮细胞分泌的异质性非细胞层，并非匀质的单层构造，自外向内又可分为上表皮、外表皮和内表皮；根据化学成分和结构结构特点，也可分为上表皮和原表皮。
（1）上表皮：
体壁最外面一层，最薄1-3um厚，不含几丁质，大部分为硬化的蛋白质，结构因种而异。
一般由下面几层组成。
①护蜡层：
最外一层，很薄，小于0.1um，主成分是脂类和蛋白质。
作用是保护蜡层。
②蜡层：
成分是含碳氢化合物、蜡质等；作用是防止水分蒸发、病菌侵入。
③多元酚层：
有时存在，分泌绛色细胞，使蛋白质鞣化或骨化。
④角质精层：
含碳氢化合物，脱皮时起重要作用。
（2）原表皮层：
体壁最厚一层，含几丁质及几丁蛋白复合物。
由于硬化程度不同，分为外、内表皮。
①外表皮：
色深、暗，几丁质含量多，还有一些鞣化蛋白。
昆虫的饿骨化程度主要决定于外表皮层的厚度。
刚脱皮幼虫外骨骼未形成，较软，因此色浅，经鞣化，体色渐深。
②内表皮：
几丁质含量少，主成分是几丁蛋白复合体，是重要营养物质所在，较厚。
脱皮时可被重新分解吸收。
2、 皮细胞层：
位于表皮层下面，为一排列连续整齐的单层活细胞层。
具周期性的分泌机能，由原生质丝（孔道）分泌。
皮细胞常分化成腺体细胞、绛色细胞等，并形成相应的外长物刚毛、距、刺、鳞片等。
3、 底膜（基膜）：
为体壁最内层，位于皮细胞下面的一层颗粒状薄膜，由血细胞分泌，与血腔接触，将皮细胞层与体液隔开；神经末梢、微气管等可穿过底膜至皮细胞之间。
护蜡层
蜡层
多元酚层
角质精层
上表皮
外表皮
内表皮
表皮层
体壁皮细胞层
底膜
三、体壁的衍生物
昆虫的体壁常外突或内陷成各种不同形状的衍生物。
1、 外长物：
昆虫身体表面很少是光滑的，常有大大小小的突起物，如毛、刺、距、小瘤、鳞片等。
昆虫的外突可分为两类。
（1）非细胞性外长物：
完全为表皮的构造，如微毛（翅上的毛）、脊等。
（2）细胞性外长物：
单细胞外长物如刚毛、鳞片和感觉毛等；多细胞外长物如刺、距等。
2、 体壁的内陷物：
体壁除形成内骨骼外，主要形成皮细胞腺如毒腺、香腺、蜜蜂工蜂腹部2-4节的蜡腺以及翻缩腺、唾腺、丝腺、脱皮腺等。
四、昆虫的体色
昆虫的体色变化很大，按其性质可分为色素色、结构色和混合色3类。
1、 色素色（化学色）：
由色素化合物形成，多数是代谢的副产物，一般存在于表皮、皮细胞及皮下组织内。
（1）表皮色：
多是黑、黄、褐色，死后不易褪去，可永久保存。
如翅上的斑纹。
（2）真皮色：
多是红、橙、黄绿色，可褪去，是暂时性的体色。
（3）真皮下色：
有些昆虫体内内部器官的颜色可透出体壁。
如其噶侧纵干—灰黑色。
（4）表皮上色：
有些昆虫如蜻蜓当性成熟时表皮上出现柔软的绒毛似的白色蜡质，称表皮上色。
2、 结构色（物理色）：
由于物理化学作用，光照到表皮的不同结构如脊、纹、沟缝、鳞片等产生折射、反射或干涉、衍射而形成的颜色，是永久色。
如甲虫体壁表面的金属光泽和闪光等。
3、 结合色（混合色）：
由色素色和结构色结合形成。
大部分昆虫的体色由这两种体色组合而成。
如紫闪蛱蝶翅面呈黄褐色，同时也有紫色闪光。
昆虫体色的生物学意义表现在①与生存关系密切，如形成保护色或警戒色，可避敌警示敌害有利于保护自己。
②在性选择上可传递和识别觅偶信息。
③与温湿度关系密切，高温明亮，低温色暗；干燥色淡，潮湿色暗（深）。
五、杀虫剂与体壁的关系
杀虫剂的杀虫效果如何与其能否顺利透过体壁有密切关系。
大多数杀虫剂是脂溶性，容易穿透蜡层，很多加工剂型中还含有二甲苯等溶剂，更易进入蜡层。
当药剂进入原表皮层时，由于大量几丁—蛋白质复合体及水分的存在，使极性物质容易穿透。
许多药剂还能沿着孔道直接进入皮细胞层。
因此药剂的穿透能力与脂水两相中的分配系数有很大的关系。
兼具有脂溶性和水溶性的药剂，是比较理想的药剂。
此外药剂本身分子量的大小、结构的特殊性都影响穿透能力。
第二节脱皮
脱皮是一个周期性、复杂的生化过程。
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，幼虫和若虫只有进行周期性脱皮，才能发育到蛹或成虫。
过程包括皮层溶离、旧表皮的饿消化和新表皮的沉积等一系列连续的生理过程。
首先由脑部的皮细胞分泌脱皮激素，刺激皮细胞分泌脱皮液，使得旧表皮与皮细胞层分离，旧表皮被分解，并被皮细胞层吸收，然后新表皮在旧表皮的脱皮膜下沉积；随后皮细胞特化的绛色细胞分泌角质精层。
这样旧表皮越来越薄以致裂开，新表皮越来越厚，通过鞣化阶段，新表皮就变硬。
昆虫脱皮的意义：
脱皮时期是昆虫最薄弱环节，容易受攻击和伤害；若是干旱天气，水分容易蒸发；脱皮时，无用的物质随之脱掉（也可脱掉寄生卵），其排泄作用。
第十三章昆虫的消化系统
昆虫消化系统（digestivesystem）是担负转化食物、维持自身生命活动所需营养及能源的器官系统。
它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等。
昆虫的消化道具有摄取、运送、消化食物、吸收和排泄等功能，并兼有调节控制体内水分和离子平衡的作用。
昆虫种类繁多，取食习性和食物状态常不同，因此消化道和消化酶也有许多差异。
取食固态食物的昆虫其消化道短，取食液态食物的昆虫其消化道则长。
下面先介绍昆虫消化道的基本构造和机能。
第一节消化道的基本构造和机能
昆虫的消化道根据来源和机能的不同，可分为前肠（foregut）、中肠（midgut）和后肠（hindgut）。
前肠和后肠来源于外胚层，而中肠来源于内胚层。
前肠具有、磨碎和暂时贮藏食物的功能。
中肠又称“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。
后肠具有排除食物残渣和代谢废物外，还有吸回水分和无机盐类，调节血液渗透压和离子平衡的功能。
一、前肠
由外胚层内陷形成，因此在组织上与体壁相似，只是层次相反，由内向外可区分为6层，即内膜、肠壁细胞、底膜、纵肌、环肌及围膜。
内膜含几丁质，相当于体壁的表皮层，脱皮时可脱掉，不渗透，所以前肠没有吸收功能。
前肠从口开始，经由咽喉、食道、嗉囊，终止于前胃，以向后伸入中肠前端的贲门瓣与中肠为界。
（1）咽喉（pharynx）：
是前肠的最前端部分，咀嚼式口器的昆虫，咽喉仅是食物的通道，而刺吸式口器的昆虫中，咽喉上附着的强大扩肌特化成咽喉唧筒，吸食时与食窦唧筒交替收缩将汁液吸入食道。
（2）食道（oesophagus）：
是咽喉后方的狭长管道，一般仅是食物的通道。
（3）嗉囊（crop）：
是食道后端的膨大部分，为食物暂时贮藏的场所。
有的昆虫其嗉囊是消化道后端突出的一个圆球形支囊。
直翅目昆虫取食时，唾液与食物一同吞到前肠，中肠分泌的消化液也可输入前肠，此时嗉囊就成为部分消化作用的场所；蜜蜂吸食的花蜜与唾液中的饿酶混合，在嗉囊中转化为蜂蜜，因此嗉囊又称蜜胃。
（4）前胃（砂囊）（proventriculus）：
前肠最后一段，是消化道最特化的部位。
具有磨碎食物和调节食物进入中肠的功能，并兼有过滤的作用。
前肠通到中肠处有一贲门瓣，在前胃后端，是前肠末端的肠壁突入中肠前端形成的一圈环状内褶，功能是阻止食物从中肠倒流回前肠，且可阻隔食物流入胃盲囊。
中肠
前肠
后肠
二、中肠
1、 一条前后相似的管道，较直，由内胚层形成。
中肠前端紧接前胃，后端以马氏管与后肠分界。
许多昆虫中肠前端的肠壁向外突出成囊状的胃盲囊。
胃盲囊的形状、数目及所在部位随昆虫种类而不同，通常2-6个，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。
中肠的组织结构也可分为6层，由内向外分别为：
围食膜、肠壁细胞、底膜、环肌、纵肌肉、和围膜。
围食膜与前肠的内膜不同，具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，还有保存消化液的功能。
肠壁细胞有4类即柱状细胞、杯形细胞、再生细胞和内分泌细胞。
柱形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；杯形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，与柱形细胞相间排列；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，功能是补充因分泌活动而消耗的细胞或在脱皮时和化蛹过程中更新旧的细胞；分泌细胞在许多昆虫的中肠内都有发现，内有分泌颗粒，功能尚未十分清楚。
三、后肠
来源于外胚层，组织结构同前肠，是消化道的最后部分。
大多数昆虫的后肠可区分为两部分：
回肠和直肠，二者之间有缢缩为界；有些昆虫在直肠和回肠之间还有结肠（如直翅目蝗虫）。
直肠内常有环状或瓣状增厚，称直肠垫（突），直肠末端开口于肛门。
后肠和中肠以马氏管作为分界，中后肠间也有一个幽门瓣，具有控制中肠内消化残渣进入回肠的功能，当幽门瓣关闭时，仅有马氏管的排泄物进入后肠。
后肠的主要功能是排除食物残渣和代谢废物，同时从食物和排泄物中吸收水分及无机盐等。
某些昆虫的后肠具有特殊的功能。
如蛀食木材的白蚁和甲虫，后肠扩大成“发酵室”，与共生物如鞭毛虫、细菌等发酵，有利于纤维素的消化。
四、唾腺
与消化有关的腺体主要有唾腺，它是由皮细胞腺内陷形成的，是上颚腺、下颚腺和下唇腺的总称，以下唇腺最为普遍。
蜜蜂工蜂还有咽喉腺。
唾腺大多位于胸部，形状各异。
如棉蝗的唾腺在胸部两侧，呈葡萄状。
鳞翅目和膜翅目叶蜂幼虫的下唇腺变成丝腺，上颚腺代替唾腺的功能。
蜜蜂的唾腺则是一个十分复杂的系统，工蜂的头部具有上颚腺、下颚腺和下唇腺3对腺体；下唇腺又分为“头后腺”与“胸腺”，分泌不同的消化液。
咽喉腺分泌王浆，用以饲喂幼虫，还能分泌淀粉酶和转化酶；头后腺能分泌中性含脂乳液，用于调制蜂蜡；胸腺的分泌物用于建造蜂房。
蜜蜂工蜂受精后，上颚腺分泌物中含有信息激素，能阻止工蜂的饿卵巢发育及建造应急王台。
唾液的主要功能是润滑口器、溶解食物和分泌消化酶。
昆虫分泌的消化酶的种类与食物有关，植食性昆虫以糖酶为主；肉食性昆虫则含有蛋白酶和脂肪酶；蜜蜂的工蜂主要取食糖类，消化酶以转化酶为主；吸血昆虫的唾液中含有阻止血液凝固的抗凝剂。
第二节消化道的变异
昆虫的消化道常因食性不同而发生较大的变异。
取食固体食物的昆虫，其消化道一般较短；而取食液体食物的昆虫，其消化道没有前胃、胃盲囊、直肠垫等构造，整个消化道长，并在前肠的前端和食窦部分，形成一个强有力的抽吸机构—食窦唧筒和咽喉唧筒，如半翅目、同翅目的昆虫。
半翅目（蝽）：
食道不形成嗉囊，中肠分为4段（4胃）；胃盲囊若有，在第4胃。
同翅目：
一些昆虫如蝉、叶蝉、蚜虫等，中肠分为3段，其中第3胃与后肠的前段弯向前方，与第1胃紧贴，外面包一层结缔组织的围鞘，形成滤室结构，起浓缩作用；滤室是吸取大量汁液昆虫的一种适应性构造，它可使过多的水分和其他物质直接从消化道的前端排入中肠的后肠或排入后肠，而主要的食物则变得较围浓缩，通过中肠时易于充分消化和吸收。
如蚜虫分泌蜜露，故与蚂蚁共生。
第三节消化和吸收
一、昆虫的消化作用
分为肠外消化和肠内消化两种方式
1、肠外消化：
昆虫在取食前先将唾液或消化液注入寄主组织内，当寄主组织溶解后，再吸回肠内的过程，称为肠外消化。
常见于刺吸式口器和肉食性的昆虫。
2、肠内消化：
昆虫消化食物主要发生在中肠内，在某些昆虫中，肠内共生菌也参与部分消化作用。
昆虫一般不能吸收食物中的多糖和双糖，只有分解为单糖后才能吸收利用；淀粉和纤维素可在多种酶的作用下逐渐分解为单糖；昆虫将蛋白质消化成为蛋白胨和多肽后，才能被肠壁细胞吸收；有些昆虫能消化惰性蛋白，如食毛目、皮蠹科和谷蛾科中某些幼虫就依靠蛋白酶消化毛发和羽毛中的角蛋白化合物；昆虫对脂类的吸收方式多样，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为小分子的物质后才能被吸收。
二、影响消化酶活性的因素
1、PH值：
前肠的PH值对消化作用不大，它的PH值取决于取食的食物，一般呈酸性。
大多数昆虫中肠消化液的PH值为6-8，植食性昆虫比肉食性昆虫的要偏碱性。
不同昆虫中肠的PH值因种类不同而有差异，经过一些学者大量解剖结果，认为除鳞翅目昆虫外，多数昆虫中肠PH呈弱酸性；大多数甲虫、直翅目昆虫中肠偏酸性，PH值6-7；鳞翅目幼虫PH值偏碱性，PH值8.5-10；通常幼虫比成虫偏碱；中肠PH值与食物无关；后肠比中肠更偏酸。
2、氧化还原电位：
在昆虫的消化和吸收过程中，氧化还原电位决定生化反应的能量和方向，同时还影响消化酶活性和肠壁细胞的吸收。
中肠氧化还原电位通常是正的，约为+200mV。
三、营养物质的吸收
昆虫对营养物质的吸收主要发生在中肠前部和胃盲囊中，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（详见P.116）。
四、吸收机制
前肠由于内膜不通透，故无吸收作用；中肠是分泌消化液的主要器官，也是吸收的主要部位；后肠主要吸收水分和无机盐。
Berrige（1969）提出营养物质和排泄物质的液流循环理论，其中包括一部分中肠肠壁细胞的分泌循环，胃盲囊的吸收循环以及直肠垫的吸收循环和马氏管的排泄循环。
机制：
食物颗粒自前肠进入中肠后，经消化作用形成液体状态的营养物质，被中肠肠壁细胞及胃盲囊吸收，由中肠前端进入血液，形成吸收循环液流。
而血液从前方吸收过多的k+和H2O，则由中肠后端的杯形细胞的分泌作用，排入肠腔内，形成分泌循环液流。
马氏管从血液内吸收代谢物、水分、无机盐及其他有机分子（即尿液），又不断流入后肠，与中肠流入的消化残渣混合后，由主肠垫进行再吸收作用，构成排泄循环液流。
五、消化系统与药剂防治的关系
消化作用与胃毒剂的杀虫作用密切相关，如肠道的PH值、可溶性物质的质与量都与胃毒剂的溶解度有关。
因而，同一种胃毒剂对不同害虫产生不同的效果。
细菌杀虫剂在碱性环境中效果更好。
应用拒食剂防治害虫，可破坏害虫的饿食欲和消化能力，阻止其继续取食，以致饥饿而死，且不伤害天敌，给天敌创造取食机会。
一些杀虫剂可杀死肠道共生物，间接杀死昆虫（如白蚁的鞭毛虫）。
第十四章昆虫的循环系统
第一节血液循环的构造和主要功能
一、血液循环特点和功能
1、特点
昆虫的循环系统（circulatorysystem）属于开放式，不像哺乳动物具有一个网络状的动脉、静脉、毛细管和淋巴管等。
因此，体腔即血腔。
血液循环仅输送养分，不携带O2和CO2，而高等动物则会。
气管系统输送O2和CO2。
2、功能
运输养料、激素和代谢废物，维持各内脏器官系统正常生理代谢的血压、渗透压、离子平衡和酸碱度，清除解离的组织残片，修补伤口，对侵染物产生免疫作用，以及飞行时调节体温等。
二、循环系统的构造
昆虫的循环系统主要包括推动血液流动的背血管；此外还有背膈、腹膈和辅搏器等。
（一）背血管dorsalvessel
背血管是一条具有小孔的管子，位于背中线处体壁下方，纵贯于背血窦内。
背血管由前段的大动脉和后段的心脏两部分组成，由尾端一直延伸到头内，是昆虫主要循环器官，起血泵作用。
1、心脏heart：
背血管后段呈连续膨大的部分，每个膨大部分称为一个心室，心室之间有缢缩，最后一个心室末端封闭。
心室的数目因种而异，通常1-12个，一般不超过9个。
如家蚕8个，家蝇3个，棉蝗8个，半翅目2-5个，蜚蠊则有11个。
每一个心室两侧生有成对的翼状肌肉，称心翼肌；还有1对心门，位于心室末端或中部两侧，心门的内缘向内折形成心门瓣，起防止血液倒流的作用。
心脏的主要功能是通过心室的交替舒张和收缩，产生有节律的搏动，抽吸背血窦内的血液，并压入前方的大动脉。
2、动脉aorta：
是背血管前段粗细一致，没有心门的部分。
位于头内的部分称为头大动脉，开口在脑部分，成漏斗状；胸内部分称胸大动脉，后端终止于腹部第一节内，并与第一心室相通。
主要作用是引导血液向前流动。
（二）辅搏器：
多位于触角、足或翅基部。
主要功能是辅助心脏，促进血液在部分血腔、附肢及其他远离心脏的附属器官内循环，从而保持各部位的血压平衡。
如蝗虫的触角末端，蚜虫的胫节基部，都有辅搏器。
（三）背膈和腹膈：
背膈和腹膈的有节奏的收缩活动，有助于血淋巴的流动。
（四）造血器官：
是昆虫体内不断分化并释放血细胞的囊状构造，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。
造血器官除补充血细胞外，还有活跃的吞噬功能。
第二节昆虫血液的功能及其血液循环的途径
昆虫的血液是体腔内循环流动的淋巴样液体，因此又称血淋巴。
血液颜色与虫种、性别及取食食物有关，常无色略带淡黄色或淡绿色，有的呈淡蓝色、橙红色。
一、血液的组成
昆虫的血淋巴由血浆及悬浮在血浆中的血细胞组成，其中血浆占97.5%，血细胞占2.5%。
含水量占85%含氮物质：
蛋白质、氨基酸、尿酸
1、血浆糖分：
还原糖、海藻糖（血糖）等
其余溶解物质占15%脂肪（血脂）：
呈小液滴状
酶类及无机盐—NA+、K+、、Ca2+、Mg2+等
2、血细胞：
昆虫的血细胞种类常因观察方法的不同而有较大的差异，6-10种，具有其他动物所具有的白细胞，但通常无红细胞。
但最基本的分为6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。
浆血细胞常发育成足血细胞和蠕血细胞。
每种血细胞各有各自的主要功能。
二、血液的功能
1、 输送营养物质、水分、无机盐、激素等，此外还输送代谢废物至其他器官。
2、 产生血压，维持一定的体压，其压力所产生的机械作用可协助卵的孵化、幼虫脱皮、蛹羽化及喙的伸展。
3、具有免疫作用：
免疫机制主要是血细胞的吞噬、成瘤和包被作用以及血浆的凝集和溶菌作用。
4、止血作用：
有些昆虫因机械作用或天敌造成身体局部受伤后，血液可在伤口处形成凝血块（血栓），以防止血液外流和异物侵入。
5、解毒作用：
各种外源性有毒物质如杀虫剂、植物抗生性次生物质等，进入昆虫血腔后，多与蛋白质（如凝集素）和非专一性酶相结合，使某些毒源物质被分解而钝化失毒。
6、阻止天敌捕食：
有些昆虫血液中含有某些特殊化合物，可有效阻止天敌捕食，如芫菁和瓢虫等。
7、代谢功能：
参与结缔组织的形成，表皮鞣化和形成，组织解离和物质分解，合成多种酶等代谢功能。
三、心脏的搏动和血液循环
（一）心脏的搏动
心脏的搏动是心室的交替收缩和舒张造成的。
当一个心室收缩时，位于其后方两侧的心门关闭，血液被挤入前一个心室中；而此时前一心室正处于舒张状态，将血液从后一心室及心门吸入。
由于心脏搏动一般是自心脏后端的心室开始的，心室自后端向前依次形成连续的收缩波，所以就使血液在心脏内由后向前推进，最后经前方的大动脉压入头部。
心脏的搏动也有一个收缩期，包括收缩期、舒张期和休止期3个阶段。
搏动率（心率）：
几十到几百次，主要与代谢率及温度有关。
代谢加快或体温升高，心率加快；另外血液中的内激素、离子浓度（K+、Na+）及大气中CO2浓度、光照影响心脏搏动速率。
（二）血液循环途径
在昆虫体内背血窦的血液由于心缩成心舒的抽吸作用，经心门吸入心室，通由心脏的波状蠕动，将血液推向前，通过大动脉流出并压入头部。
由于前端的血压较高，迫使血液向后端流动，从而使血液在整个血腔内循环。
在头部触角和上颚内，血液自腹面流进，背面流出，在下颚和下唇则从背面流进，腹面流出。
头部血液在压力梯度作用下，向侧后回流，经胸部流进腹腔，在胸部足和翅内的血液特刊循环在辅搏器作用下完成，在只有腹膈的昆虫，由于腹膈的波动，大部分血液导入腹血窦，少数进入围脏窦（若无腹膈则导入围脏窦）；腹血窦内的血液通过腹膈空隙进入围脏窦；围脏窦内的血液由于背膈的波动，通过背膈空隙回入背血窦内，继续循环。
昆虫完成1次往复血液循环一般只需几分钟，如蜜蜂约2min，蝇成虫约10min，个体小，活动能力强的种类相对快些。
第十五章昆虫的排泄器官和排泄机制
排泄器官的主要功能是排除新陈代谢产生的CO2和含N废物，从调节体液中无机盐和水分的平衡，保持血液的一定渗透压和化学成分，使各器官能进行正常的生理活动。
昆虫的排泄器官和组织包括体壁呼吸系统工程马氏管，脂肪体及围心组织等，其中马氏管是主要排泄器官。
第一节马氏管及其排泄机能
一、马氏管的构造及其类型
马氏管（Malpighiantube）是1669年意大利解剖家Malpighian首先在家蚕体内发现，由外胚层内陷形成。
（一）数目和表积
马氏管呈管状，开口于后肠前端，封闭端游离于昆虫体液中。
原始数目可能是6条，但现代昆虫中种间变异大，一般以偶数出现，弹尾目、部分缨尾目和蚜虫无马氏管。
荔枝蝽4条，蝗虫上百条，棉蝗240多条。
一般数目少，则管长；数目多，则管短；以保证马氏管和血液接触的表面积，通常可达10万平方毫米（mm2）以上。
（二）类型：
根据解剖结构，可分为4种基本类型。
1、直翅目型：
无端段，基段的分化，整个排泄物为液态，如直，脉及部分鞘翅目昆虫。
2、鞘翅目型：
端一基段了也无分化，但其盲顶端与一直肠结合，形成“隐肾”构造。
鞘翅目，少数鳞翅目昆虫。
3、半翅目型：
有端基段分化。
端段水和溶质可进入管内，在基段水分被吸收，溶液浓缩，含N废物变成固体后移到肠，排到体外。
4、鳞翅目型：
有端基段分化，但顶端形成“隐肾”构造。
（三）组织结构：
由外
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