（一)外部形态
刺参体型呈圆筒状，中间粗，两端稍细。体分背腹，左右对称。在自然状态下，身体舒展而柔韧；当受到刺激时，身体往往成球形而变得坚韧。背部稍隆起，具肉刺（庞足）。肉刺为圆锥形，不太规则地排列为4~6行，是异化了的管足。已无管足的功能，而有感觉功能。腹部相对平坦，布满管足。管足在腹部排列成3条不规则的纵带。管足的末端具吸盘，是刺参的附着和运动器官。
口位于身体的前端腹面，围口膜中央。口的周围有20个楣形触手。触手具短柄，顶端有多个分枝。触手是特化了的口管足。身体的前端背部有一凹孔，为生殖孔。在生殖季节，生殖孔色素较深，清晰可辨。生殖孔一般为一个，个别个体具两个生殖孔。肛门位于身体的后端略偏背部。
(二）内部构造
1.体壁 刺参的体壁肥厚，富含胶质，约占体重的50%左右，是最主要食用部分。体壁由上皮层、皮层、肌肉层和体腔上皮层组成。
上皮层位于体壁的最外层，由单层的表皮细胞组成。表皮细胞能分泌黏液。上皮层的作用是保护身体。皮层位于上皮层之下，较厚，主要由结缔组织构成。皮层与上皮层之间有大量细小骨片。肌肉层位于皮层之下，由环肌和纵肌组成。环肌居外层，纵肌位内层。环肌为连续的肌肉层；纵肌为束状肌肉，共5条，分布于5个步带区，前端固着于石灰环上，后端附着在肛门的周围。刺参靠管足的附着功能，配合纵肌和环肌的伸缩作爬行运动。体腔上皮层位于肌肉层之下，是附着于体腔表面的一层薄膜。体腔膜延伸与肠相连的部分称为悬肠膜。在背面与肠相连的为背悬肠膜，在左、右两侧与肠相连的分别称为左悬肠膜和右悬肠膜。
体腔上皮层内的空间为体腔。各种脏器即处于其中。体腔内有体腔液，含有大量变形细胞，有排泄和呼吸功能。
管足、肉刺、触手与体壁的结构基本相同，但皮层薄，结缔组织较少，神经细胞和腺细胞较多。
2.消化系统 消化系统由口、咽、食道、胃和排泄腔组成。食物靠触手送入口中，借助口周围的扩约肌送入咽部。食道周围有一个石灰环。石灰环由10个白色石灰质骨片构成。其中5个位于主步带区，5个位于间步带区，是5束纵肌的固着点。
肠为圆筒形，粗细无大变化。肠在体腔中作2次曲折，故分为3段。第一段是从食道经右侧下行第一次曲折，称为第一小肠或前肠、下降肠；第二段是从第一次曲折后，经左侧上行第2次曲折，称为第二小肠或中肠、上升肠；第三段第2次曲折之后，称为大肠或后肠。后肠后端膨大，成总排泄腔。排泄腔末端之开口即肛门。总排泄腔周围有长辐肌，其伸缩可以使总排泄腔扩大或收缩。第一小肠和第二小肠呈黄色，大肠则为淡黑色。肠管靠悬肠膜悬挂在体壁上。肠管的长度为体长的3倍以上。这与其食性有关。肠道的功能是消化吸收从外界摄取的营养物质（图1-1)
刺参结构图1-1刺参的内部构造1.步管环 2.辐步管 3.触手坛囊 4.石灰环 5.触手 6.内筛板 7.石管 8.血管环 9.背血管 10.腹血管 11.生殖腺 12.下降肠 13.连接血管 14.呼吸树 15.排泄腔 16.肛门 17.辐肌 18.血管网 19.上升肠 20.直肠 21.坛囊 22.纵肌 23.波里氏囊 24.食道
3.呼吸系统 刺参的呼吸器官为呼吸树、皮肤和管足。
呼吸树为2个分枝的盲囊。一枝在左，一枝在右，在左者较大，在右者稍小。因外形呈树枝状，故被称为呼吸树。呼吸树的管粗而壁薄，开口位于总排泄腔。靠长辐肌的伸展，总排泄腔扩大，海水由肛门进入排泄腔。然后流入呼吸树，海水中的溶解氧在此被吸收。左侧的呼吸树分布有血管，氧通过血液循环被输送到其他器官。呼吸作用产生的二氧化碳亦通过此途径排出体外。
皮肤呼吸在整个呼吸中占有相当大的比例，并且随水温升髙而增大。在水温8.5~13.5°C时为39%~52%;在水温为18.5°C时60%~90%。
4.循环系统 刺参无心脏。血液透明呈淡褐色。循环系统主要由环血管、背肠血管和腹肠血管组成。环血管围于食道，位于环状水管的后缘。环血管分出5条辐血管，沿5个步带区分布，并埋藏于皮肤肌肉囊中，延伸身体的后端。背肠血管位于肠的背面，即在肠与悬肠膜相连接之一侧。腹肠血管位于肠的腹面，即在无悬肠膜之一侧。这两条血管又分出许多分枝，形成血管网，分布于肠曲折之间。左呼吸树的血管与背肠血管形成的血管网相连。此外，第一小肠和第二小肠的腹血管由一条较粗横血管相连。
5.水管系统 刺参的水管系统分为环水管和辐水管。环水管为一无色透明的小环，位于石灰环的后方，围绕于食道。环水管的腹面有波里氏束，具有调节水管内压力的作用。环水管的背面有一石管。石管是具钙化壁的小管。石管的末端为筛板。刺参的筛板与体壁完全分离，成为体腔中游离的具有许多小孔的石灰板。刺参的石管开口于体腔内，又称内石管。其水管内的液体来自体腔液，不与外界海水相通。
辐水管由环水管分出，共5条，每个步带区1条。辐水管向前分支于触手；向后延伸沿步带区分支于管足和疣足。在管足的基部形成坛囊。坛囊肌肉发达，其伸缩能使水管内的体腔液流入或流出管足，并可借此帮助身体运动。辐水管向前的分支为触手水管，入触手内腔，故触手又称口管足，其基部亦有触手坛囊。
6.石灰环 石灰环为一膨大不透明的球状体，位于食道前端包围于咽部，由5个主辐和间辐组成的10个大型骨板结合而成。主辐板通常比间辐板大，作用是支撑和保护消化道的始端。
7.神经系统 刺参的神经系统包括口神经系统和下神经系统。
口神经系统又称外神经系统。神经环围于食道。由神经环分出5条辐神经，向前延伸，分支入触手；向后延伸，与水管系统排列相同，沿步带区分支于管足、疣足和触手的各个坛囊及表皮层，呈弥散神经网。
下神经系统又称深层神经系统，缺神经环，只有5条辐神经，位于口神经之内，其分支分布于环肌和纵肌。
8.骨片 海参具有很小的石灰质骨片，埋于皮肤下面。骨片的形状、大小因种类而不同，是海参分类上重要的依据之一。刺参的骨片因年龄而有明显变化。幼小个体骨片的桌形体塔部细而高，底盘较大。成年个体塔部变低，甚退化成穿孔盘。
9.生殖系统 刺参为雌雄异体，从外观上尚难以辨认性别。在生殖季节，雌性生殖腺呈橘红色，雄性生殖腺呈乳白色，很容易分辨。在非生殖季节，生殖腺小，颜色无明显差別，从生殖腺的颜色也难以辨别雌雄。
生殖腺为一束树枝状的细管。位于食道悬肠膜的两侧,主腺管较粗，分枝较细。主分枝大约为11~13条。分枝很长，在生殖季节，有的分枝可达到20~30厘米以上。各主分枝又分出若干小分枝。所有分枝在食道悬肠膜处汇合成为一总管。其开口于头的背侧，即生殖孔。
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