消化和排泄系统

昆虫用它的消化系统提取营养物质以及食物中的其他物质。大部分的食物摄入大分子的形式和其它复杂的物质(如蛋白质、多糖、脂肪、核酸,等等)的分解反应必须被分解成更小的分子(如氨基酸、单糖、等等)之前被细胞能量,身体的生长,或繁殖。这个分解过程被称为消化

所有的昆虫都有一个完整的消化系统.这意味着食品加工是在一个管状的外壳中进行的消化道,从嘴到肛门纵贯身体。摄入的食物通常只向一个方向移动。这种安排不同于不完整的消化系统(发现于某些较低的无脊椎动物,如水螅和扁虫),其中一个开口通向一个囊状腔,既用作嘴,也用作肛门。大多数生物学家认为一个完整的消化系统是对一个不完整消化系统的进化改进,因为它允许功能专业化-系统的不同部分可特别适用于食物消化、营养吸收和废物排泄的各种功能。大多数昆虫的消化道可细分为三个功能区域:前肠(口道)、中肠(中肠),后肠(肛道).

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除消化道外,昆虫也有配对唾液腺唾液水库.这些结构通常位于胸腔(靠近前肠)。唾液腺铅从腺体到蓄水池,然后向前,通过头部,到一个开口(salivarium后面的)喉咽.口器的运动有助于唾液和口腔内的食物混合。

口道

昆虫的位于口器底部中央的是一个肌肉瓣膜(括约肌),标志着前肠的“前部”。食物口腔前庭是通过嘴的张开被吸进的吗通过…的行动cibarial肌肉.这些肌肉位于头被膜和咽前壁之间。当它们收缩时,它们通过扩大咽的体积(就像打开风箱)来产生吸力。这种“吸泵”机构叫吸泵cibarial泵.它在有刺吸口器的昆虫身上特别发达。食物从咽进入食道通过肠蠕动(肠壁有节奏的肌肉收缩)。食道只是一个简单的管连接咽喉和咽喉作物,一种储存食物的器官。

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食物会留在作物中,直到通过消化道的剩余部分进行处理。而在作物中,一些消化可能是由于唾液酶添加到口腔和/或其他酶从中肠反流的结果。在某些昆虫中,嗉囊向后张开,形成肌肉前胃.这个器官含有牙齿状的小齿,可以磨碎食物颗粒。前心室的功能和鸟类的砂囊差不多。的stomodeal阀它是位于前脑室后面的括约肌,调节食物从口鼻到肠系膜的流动。

在发育中的胚胎中,前肠是由前体壁的简单内陷而产生的:这意味着它的所有组织和器官都来源于胚胎的外胚层。实际上,口鼻的内部与昆虫身体的外部是连续的。由于昆虫分泌外骨骼是为了从外部保护它们,所以发现排列在前肠内壁的细胞产生类似的结构(被称为“外肠”)就不足为奇了内膜),以保护自己不被食物颗粒擦伤。前脑室内的硬小齿也是由同样的材料制成的。

中肠

中肠通过口瓣开始。在其前端附近,手指状突起(通常从2到10)从中肠壁分叉。这些结构,胃caecae,为消化酶的分泌或从消化道吸收水(及其他物质)提供额外的表面积。中肠的其余部分叫做昆虫的胃-它是食物酶消化和营养吸收的主要场所。消化细胞内衬心室壁有显微镜下的突出物(微绒毛),增加表面积的营养吸收。

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中肠来源于胚胎内胚层,因此不受内膜保护。相反,中肠内衬一层由一群细胞分泌的半透膜贲门的上皮细胞)就在口瓣后面。这围食膜由嵌在蛋白质-碳水化合物基质中的几丁质原纤维组成。它保护脆弱的消化细胞,不抑制营养分子的吸收。

中肠的后端有另一块括约肌幽门阀.它调节从肠系膜到直肠管的物质流动。

肛道

幽门阀是数十至数百个瓣膜的起点马氏管.这些长而像意大利面条一样的结构延伸到大部分腹腔,在那里它们作为排泄器官,清除含氮废物(主要是铵离子,NH)4+)从血淋巴。有毒的NH4+通过马氏小管内的一系列化学反应,迅速转化为尿素,然后转化为尿酸。尿酸,一种半固体,在每个小管中积累,最终作为粪球的一部分排入后肠。

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后肠的其余部分通过调节消化道废物对水和盐的吸收,在体内平衡中起着重要作用。在某些昆虫中,后肠明显地分为肠回肠,一个结肠和一个直肠.水的有效回收由6个因素促成直肠垫嵌在直肠壁上的。这些器官将排泄物颗粒中90%以上的水分排出体外肛门

在胚胎学上,后肠发育为体壁的内陷(来自外胚层组织)。就像前肠一样,它有一层薄薄的保护层(内膜),由肠壁的内皮细胞分泌。当昆虫蜕皮时,前肠和后肠的内膜都脱落并替换。