昆虫的体壁和几丁质酶

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昆虫体表成分

昆虫体表成分
昆虫的体表（包括外皮）是由几种主要成分构成的：
1.几丁质（Chitin）：这是昆虫外骨骼的主要成分，通常存在于几丁质甲壳素的形式。

几丁质是一种高分子聚合物，与蛋白质和其他碳水化合物相结合，形成一种坚硬而轻便的结构，可保护昆虫免受外部环境的伤害。

2.蛋白质（Protein）：在昆虫的体表中也存在蛋白质，虽然不如几丁质那么显著。

蛋白质在组成外骨骼和肌肉等方面起到重要作用。

3.脂肪（Fat）：脂肪是一种广泛存在的脂质，它们主要是用来存储能量和作为隔热材料。

脂肪通过蜡膜形式的蜡酯和内生脂质表现在昆虫体表。

4.氨基糖（Amino Sugar）：氨基糖是几丁质的组成部分之一，其主要的两种类型是N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰半乳糖胺。

5.内生脂质（Endogenous Lipid）：这些脂质存在于昆虫表皮的蜡层中，使其变得不透水，对植食性昆虫而言尤其重要，因为这种防水特性可以减少水的蒸发。

6.蜡质（Wax）：这是一种外源性成分，昆虫通常通过蜡酯合成并将其应用于外表皮肤以保护皮肤。

此外，它还可用于昆虫之间的通信。

这些组分一起构成了昆虫体表的结构，并在保护、渗透调节、保湿、生理代谢、感知等方面发挥作用。

它们是昆虫体内外环境的重要桥梁。

1.昆虫的体壁Integument是体躯最外层的组织,由皮细(精)

度将增大，称
复合收缩；复合收缩又可区分为不完全强直收缩和强直收缩。
肌动蛋白actin。粗、细纤丝按一定的方式排列即构成了肌
原纤维。肌原钎维由几百个暗带（A带）和明带（I带）交替组成，A带中央有一薄的中膈即M线、M线两端各具一明带即H
区，I带中央具一端
膜即Z线，两Z线间的区段为一个肌节。肌节是肌肉收缩的基本单位。
3．肌膜、微气管分布、神经联系与肌原纤维方式肌膜沿肌纤维的横轴及纵轴向内陷入，形成包裹每根肌原纤维的纵横交错的管道系统，用以迅速传导来自神经的冲动讯号。肌纤维的膜上具有众多的微气管分布，每一肌纤维上有来自几个神经原的神经末梢分布，神经末
几丁质是无色含氮的多糖类，性质稳定，不溶于水、酒精等有机溶剂，也不溶于稀酸和碱液。在浓矿酸中水解为氨基葡萄糖、分子链较短的多糖和醋酸等。在自然界中，只有几丁细菌Bacillus
chitinovorus能够分解几丁质。
产品：
几丁质中性天然粉状缓效性肥料、有抗菌作用的几丁质酶基因、苯甲酸脲类昆虫几丁质合成抑制剂(如灭幼脲)。排毒养颜纤微——几丁质、芦荟、西洋参、水解珍珠。美粒人生超级几丁质——主要成分为几丁质。婷美内衣——几丁质生态素
二、体壁的结构和特性
（一）分层
1．外内：表皮层真皮（皮细胞）层底膜。
2．表皮层由皮细胞层的分泌
物所组成。皮细
胞层是单层活细胞。底膜是紧贴于皮细胞层的一层薄膜。
3．体壁的各种特性和功能，主要与表皮层有关。表皮层又可分为三层，即内表皮、外表皮和上表皮。
（二）几丁质体壁含有几丁质是节肢动物的重要特征之一，是其体壁的特征性成分。几丁质是含氮的多糖类化合物醋酸酰胺葡萄糖，以网格状结构包埋在蛋白质的基质中，与蛋白质一起组成了复合体，成为了节肢动物体壁的主要成分。几丁质的物理性质是柔软的，具有一定的弹性和韧性。体壁中的蛋白质在酶作用下鞣化和硬化，使体壁具有了一定的硬度。但坚硬的外骨骼会限制虫体的生长，因此昆虫具有了蜕皮现象。

第二篇昆虫的内部解剖结构

第二篇昆虫的内部解剖和生理重点与难点：本篇主要阐明昆虫内部器官的位置与形态结构，各系统的主要生理机能，及在个体生存、种族繁衍的作用，在害虫防治中的应用。

学生在学习过程中应从昆虫个内部器官系统的基本构造入手。

昆虫生理学是研究昆虫体被各组织、器官、系统的结构、机能及其调节机制，控制昆虫生命活动与行为的一门学科。

了解并掌握昆虫的内部解剖知识，是学好昆虫生理学的前提。

第一章昆虫内部器官的位置重点与难点：昆虫的内部器官系统、体腔和血窦。

内部器官系统的名称和位置。

体腔、血腔、血窦、隔膜等。

昆虫与其他节肢动物一样，其体躯的外面为一层含有几丁质的躯壳，即体壁。

躯壳内部充塞着各种组织和器官等。

昆虫的体壁是一个纵贯的通腔，又叫血腔，昆虫所有内部器官都位于血腔内，直接浸浴在血液中。

血腔有肌纤维和结缔组织构成的隔膜在纵向分隔成两三个小血腔，称为血窦。

位于腹部背面、背血管下面的一层是背膈，它将血腔分隔成背血窦和围脏血窦。

有些昆虫中，腹部腹板两侧之间还有一层腹膈纵隔其间，腹膈下面的血窦称腹血窦。

第二章体壁重点与难点：体壁对维持昆虫正常生命活动的作用；体壁的构造（底膜、皮细胞层、皮层）；表皮的化学成分（几丁质、蛋白质、脂类、多元酚及其氧化酶、色素）；脱皮（脱皮过程、脱皮的激素调控、鞣化作用的激素调控）；昆虫体壁的色彩（色素色、结构色、结合色）；体壁的衍生物，表皮的通透性（水分、气体、杀虫剂等）。

昆虫的体壁是体躯的最外层组织，有单一的细胞层及其分泌物组成，是昆虫内部器官和外界环境之间的保护性屏障，既能防止体内水分的蒸发，又能防止外来物质的侵袭。

表皮硬化成外骨骼，可保持昆虫的体形，内陷部分用以附着肌肉。

第一节体壁的构造昆虫的体壁来源于外胚层，有里向外可分为底膜、皮细胞层和表皮层，表皮层是皮细胞分泌的产物，底膜由血细胞分泌而成。

1. 膜底膜由皮细胞基膜下方的双层结缔组织，由含糖蛋白的胶原纤维构成，具有选择通透性，能使血液中的部分化学物质和激素进入皮细胞。

昆虫羽化合成几丁质的原理

昆虫羽化合成几丁质的原理
昆虫羽化合成几丁质的原理涉及到几个关键过程：转录、转录后修饰和酶催化。

首先，在昆虫的蜕皮过程中，当幼虫生长到一定阶段时，体内激素水平发生变化，主要是蛹素水平的上升。

蛹素是一种雄性激素类似物，能够激活昆虫体内的羽化激素（例如ecdyson）。

羽化激素通过结合到细胞核相应的受体，激活一系列基因的转录过程。

在基因转录过程中，一些特定的基因编码转录因子被激活，进而启动几丁质合成相关基因的转录。

几丁质合成相关基因通过转录的方式产生mRNA，然后被转录成蛋白质。

然而，蛋白质并不是立即转化为几丁质，而是经过一系列修饰过程，包括翻译后修饰、折叠、成熟等。

其中，一个重要的后修饰是糖基化，即在蛋白质上添加糖基。

这个过程通常需要酶的参与，如N-乙基化酶和O-乙基化酶等。

最后，修饰后的蛋白质会通过高度调控的酶催化反应转化为几丁质。

几丁质合成的最后一步是通过几丁酶（Chitinase）催化反应形成几丁质。

这个酶可将几丁质前体——N-乙酰葡聚糖（N-acetylglucosamine）的聚合物水解成几丁质分子。

综上所述，昆虫羽化合成几丁质的过程涉及到转录、转录后修饰和酶催化等关键
步骤。

通过这些过程的协同作用，昆虫的幼虫能够在蜕皮过程中产生和分泌足够的几丁质，从而形成坚硬的外骨骼，以保护和支持其身体结构。

1293462556几丁质酶

几丁质酶(chitinase)是以几丁质(chitin)为作用底物的水解酶。

几丁质又称甲壳素或甲壳质,存在于节肢动物、线虫和软体动物的体壁、真菌细胞壁(除卵菌)和一些藻类等生物的细胞壁中。

在昆虫中,几丁质是围食膜及体壁的主要组成成分之一,通过几丁质酶对其有规律地降解以保证昆虫正常生长发育。

如果编码该酶的基因在不适当的时候表达或该表达时未表达,都会对昆虫造成伤害。

由于植物中不含几丁质,因此在植物害虫防治中,昆虫几丁质是几丁质酶的一个极具吸引力的作用靶标。

一、昆虫几丁质酶生物化学与生理作用昆虫几丁质酶存在于中肠、蜕皮腺及某些昆虫的毒腺中,是一种糖蛋白,可以水解昆虫体壁和中肠中的几丁质,酶切位点通常随机发生在链中间的任何一个部位,其最终产物是可溶低分子量的GlcNAC寡聚物。

昆虫蜕皮时约有90%的几丁质被降解,几丁质酶和几丁质之间的作用是一种动态过程,包括经过几丁质结合区(CBD)的吸附过程、水解过程、解吸附作用及活性催化区在作用底物表面的配置过程。

昆虫几丁质酶除能降解几丁质外,还担负许多重要生理功能,如昆虫肠道组织中的几丁质酶具有分解肠内和围食膜的几丁质和消化作用。

昆虫几丁质酶分泌到肠道中,以无活性酶原形式存在,在需要时被胰蛋白酶激活而降解围食膜。

蜕皮腺中的几丁质酶可以调节昆虫在生长发育中周期性蜕皮并合成新表皮。

毒腺中的几丁质酶有助于毒腺物质在取食对象的组织中扩散渗透。

二、昆虫几丁质酶分子特征1993年,编码昆虫几丁质酶的cDNA序列首次从烟草天蛾Manduca sexta中克隆出来。

目前已克隆得到烟草天蛾、家蚕Bombyx mori和美国白蛾Hyphantria cunea等十几种昆虫的几丁质酶cDNA序列。

这些克隆的基因主要集中在鳞翅目昆虫中,双翅目、鞘翅目和膜翅目仅有少数几丁质酶基因被克隆的报道。

昆虫几丁质酶分子量在40~85kDa之间,比植物几丁质酶(25~40kDa)和细菌几丁质酶(20~60kDa)大。

昆虫杆状病毒几丁质酶及其应用研究进展_刘艳荷

昆虫学报A cta Entomolo gica Sinica,April2008,51(4):430-436ISSN0454-6296昆虫杆状病毒几丁质酶及其应用研究进展刘艳荷1,2,方继朝1,＊,郭慧芳1(1.江苏省农业科学院植物保护研究所,南京　210014;　2.广东海洋大学农学院,广东湛江　524088)摘要:杆状病毒几丁质酶基因(chitinase,ChiA)是晚期表达的非必需基因,高度保守。

表达产物几丁质酶分为3个区:N-端信号肽区,中部酶活性区和C-末端酶内质网结合区。

该酶同时具有内切和外切几丁质酶活性,主要功能是水解昆虫体内的几丁质,促进虫体液化;作为组织蛋白酶原(pro-V-Cath)的分子伴侣,参与其加工和运输过程;影响多角体的形成,并与细胞的裂解有关;还与病毒侵染机制相关联。

杆状病毒ChiA与细菌ChiA源于共同的祖先,而昆虫ChiA则可能直接来自杆状病毒。

在害虫生物防治中,杆状病毒ChiA可直接作为杀虫剂,或作为苏云金杆菌和杆状病毒等微生物杀虫剂的增效剂使用;杆状病毒ChiA可转入植物,获得具有持续杀虫及抗病活性的转基因植物;将杆状病毒ChiA的内质网定位序列删除、突变,或在病毒基因组中插入外源ChiA,重组病毒的杀虫活性增强。

通过基因工程手段,删除病毒基因组ChiA或V-Cath,可改善杆状病毒表达系统对分泌蛋白和膜结合蛋白的表达。

关键词:生物防治;杆状病毒几丁质酶;功能;起源;增效作用;杀虫活性;应用中图分类号:Q965.8 文献标识码:A 文章编号:0454-6296(2008)04-0430-07Baculovirus chitinase:Advances in research and applicationLIU Yan-He1,2,FANG Ji-Chao1,＊,GUO Hui-Fang1(1.Institute of Plant Protection,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing210014,China;2.Agronomy College,Guangdong Ocean University, Zhanjiang,Guangdong524088,China)A bstract:The chitinase gene of baculovirus is the gene that is not essential for the vir us replication.It isexpressed in the late phase of the virus replication in insect cells,and it is highly conser vative.The chitinase contains three functional regions:N-terminal secretion signal peptide,central active region that includes the active site of family18chitinases and a functional C-ter minal endoplasmic reticulum(ER)-retention sequence.The enzyme possesses high performance of both exo-and endo-chitinase activity,which can hydrolyze inherent chitin in insect body,and pr omote liquefaction of the host after death.The c hitinase ma y also serve as a molecular chaperone of pro-V-Cath,the precursor of V-Cath,for its proper folding and transportation in the ER.It has an influence on the polyhedra releasing and cell lysis.The chitinase is also relevant to the baculovirus infection.Phylogenetic analyses indicate that baculovirus acquires the chitinase gene from bacterium via horizontal gene transfer,but insect chitinase gene may directly c ome from baculovirus.For biological control of pests,the baculovirus chitinase can control insect pests as an insecticide,or work together with Bac illus thuringiensis or a baculovirus as its potentiator;the baculovirus chitinase gene can also be introduced into plants to get the transgenic plants that increase resistance against herbivorous pests and fungal pathogens without affecting non-target insects.The baculovir us chitinase ER-retention motif was deleted or modified,or heterologous chitinase was introduced into the baculovirus genome,which made the biological activity of the recombinant virus enhanced.Deletion of the chitinase and v-cathepsin genes fr om the baculovirus expr ession vector through genetic engineering has a positive effect on the integral membrane and secreted proteins.Key words:Biological control;baculovirus chitinase;function;origin;syner gistic action;insecticidal activity;application基金项目:中国博士后科学基金项目(20060390946);江苏省博士后基金和江苏省农业科技创新资金项目(c x(07)606)作者简介:刘艳荷,女,1965年生,博士,副教授,研究方向为昆虫病毒分子生物学,E-mail:yanheliu@＊通讯作者Author for correspondence,E-mail:fangjc@收稿日期Received:2007-10-22;接受日期Accepted:2008-02-26 杆状病毒科(Baculoviridae)分为核型多角体病毒属(Nucleopolyhedrovirus,NPV)和颗粒体病毒属(Granulovirus,GV),核型多角体病毒属又分为多粒包埋型病毒(multinucleocapsid NPV,MNPV)和单粒包埋型病毒(single nucleocapsid NPV,SNP V),是寄生节肢动物特别是鳞翅目(Lepidoptera)昆虫的双链环状DNA病毒,已广泛用于害虫的生物防治(An et al., 2006)。

二化螟几丁质酶基因家族及几丁质含量的分析

二化螟几丁质酶基因家族及几丁质含量的分析几丁质是昆虫外骨骼的主要组成成分,具有支撑身体,阻碍捕食者的捕食,防御病原体侵入等功能,表皮物质中大约40%的成分是几丁质。

几丁质也存在于部分昆虫前肠和后肠的肠衬、口器和唾液腺中,同时中肠的围食膜也主要是由几丁质和蛋白构成。

几丁质的合成和降解分别需要几丁质合成酶和几丁质酶,这两种酶与昆虫的生长发育具有密切关系。

根据几丁质酶基因结构的最新研究表明,几丁质酶可以分为8个Group,8个Group除了结构不同外,每个Group的功能也不相同。

为了研究二化螟体内的几丁质酶的结构和功能,本文以鳞翅目螟蛾科昆虫二化螟(Chilo suppresalis)为研究对象,利用RACE 术克隆了 4个几丁质酶基因cDNA全长并对其基因序列和表达量进行分析,同时研究结果表明不同的几丁质酶在不同龄期高表达,我们猜测与几丁质的含量和成分有关,因此我们对几丁质在二化螟体内的含量进行了测定。

1)二化螟几丁质酶基因的全长克隆从二化螟转录组数据中获得4个几丁质酶相关蛋白的基因片段,即CsCht1、CsCht2、CsCht3和CsCht4。

经序列验证后,利用RACE技术,成功获得这4个基因的cDNA序列全长,对4个基因蛋白序列的分子量、等电点预测发现,CsCht1、CsCht2和CsCht3的分子量在40-85 kD之间,PI值在5-7之间;而CsCht4的分子量为37.11 kD,其PI值达到9.25,同时发现4个几丁质酶蛋白序列均含有α螺旋、延伸链、β折叠和无规则卷曲等二级结构。

2)二化螟几丁质酶基因家族的分析对二化螟12个几丁质酶基因序列的基因结构、蛋白结构域及系统发育进行分析。

结果表明,12个几丁质酶序列的外显子和内含子的数量不相同,所含外显子和内含子的长度也不相同。

CsCht5和家蚕、赤拟谷盗、黑腹果蝇和意大利蜜蜂的Cht5在基因结构上也不相同,表明Cht5基因在序列上具有保守性,而基因结构却发生了改变;蛋白结构域方面,12个几丁质酶序列都属于糖基水解酶18家族(GH18),CsCht1、CsCht3、CsCht5和CsCht7都含有保守结构域ChtBD2,CsCht10含有保守结构域ChtBD3;通过构建几丁质酶系统进化树,发现CsCht5和CsCht7两个基因属于GroupⅠ,CsCht3 和 CsCht9 两个基因属于 Group Ⅱ,CsCht1 和CsCht6属于 Group Ⅲ,CsCht2、CsCht4、CsCht8、CsCht11和CsCht12和属于Group Ⅳ;Group Ⅵ含有 CsCht10 基因,而Groups Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ中尚未发现二化螟的几丁质酶基因。

粮食工程技术《第三章第二节体壁及其生理》

第二节体壁及其生理一、体壁的作用昆虫的体壁〔integument，body wall〕既起着保护作用〔相当于高等动物的皮肤〕，又起着骨骼作用，同时也是营养成分的储藏场所。

昆虫体壁的保护作用主要表达在：体壁是昆虫虫体的器官和外界环境之间的保护性屏障，覆盖着昆虫体躯的全部。

昆虫的体壁具有坚韧而精细的结构，可以控制昆虫体内水分的蒸发，使昆虫能在枯燥的环境中生活；昆虫体壁的特殊层次和组成成分，使它具备了防御水分、化学离子、病原微生物以及杀虫剂的侵袭等方面的功能。

昆虫体壁的骨骼作用主要是决定昆虫的体形，以膜质连接各体节、翅、附肢、附器，使之活动自如。

口器的主要局部由坚硬的表皮层演化而成，体壁局部内陷形成坚韧的内骨骼，供肌肉附着。

另外，有一局部器官或某些器官的一局部由体壁内陷形成，如消化道的前肠和后肠、气管系统、生殖器官的某些局部等。

作为营养储藏库，昆虫的体壁可储存一些代谢物质，在饥饿或其他生命活动时不断消耗和更新。

二、体壁的结构昆虫的体壁膜、真皮细胞层和表皮层组成〔图3-3〕。

〔一〕基膜基膜也称底膜，是体壁的最内层，位于真皮细胞层的下方，直接与体腔内的血淋巴接触，常有各种血细胞及绛色细胞黏附于其上。

基膜是由一类血细胞——吞噬细胞分泌成的中性黏多糖物质。

在电镜下可观察到，基膜是一层无定形的颗粒状层次，神经纤堆和微气管穿过基膜到达真皮细胞层。

基膜具有选择通透性，可允许某些化学物质和激索进入真皮细胞。

〔二〕真皮细胞层真皮细胞层由一层排列整齐的单细胞层组成。

在昆虫生长发育过程中，真皮细胞都呈柱状，顶端伸出原生质丝，细胞核位于细胞底部。

到成虫期一般昆虫不再蜕皮，真皮细胞就退化。

仅留一薄层细胞质，细胞与细胞之间的界限已不易分清，仅能以细胞核的位置来区分。

真皮细胞层的一些细胞在发育过程中可特化成腺体〔如蜡腺、臭腺、毒腺等〕、绛色细胞、毛原细胞及感觉细胞等。

真皮细胞层的主要生理功能是：分泌蜕皮液，消化旧表皮的内表皮层，并将被消化的物质吸收到体内重新利用；分泌新表皮层，组成昆虫的体躯和体躯的外长物；能补外伤；分泌绛色细胞等。

几丁质合成途径

几丁质合成途径几丁质合成途径指的是生物体内合成几丁质的过程。

几丁质是一种主要存在于生物体中的大分子有机化合物，它是一种聚糖，由N-乙酰葡萄糖胺分子通过β-1,4-糖苷键相互连接而成。

几丁质在生物体内具有非常重要的生理功能，如在昆虫和甲壳动物中可以构成硬壳和足板，保护身体不受外界伤害和干旱等环境胁迫；在真菌和动植物的细胞壁中则起着支持和保护细胞的作用。

几丁质合成的途径在不同生物体中略有不同，本文将主要介绍昆虫中几丁质合成的途径。

在昆虫体内，几丁质合成主要发生在外骨骼层的表皮细胞中，其主要途径如下：1. 糖原转化成葡萄糖昆虫体内的糖原（一种多聚糖）是一种重要的储能物质，当昆虫需要能量时，肝细胞可以将储存在糖原中的葡萄糖分解出来供能。

昆虫体内的几丁质前体分子N-乙酰葡萄糖胺也是由葡萄糖转化得到的。

不同于哺乳动物，昆虫体内的N-乙酰葡萄糖胺并不会在体内储存，而是需要在需要时进行合成。

2. 葡萄糖胺的合成昆虫体内的葡萄糖胺合成途径与动物体内的相似，包括两个主要步骤：磷酸化和胺基化。

磷酸化由胰岛素介导，将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸，然后通过一系列的酶催化反应将其转化为磷酸葡萄胺（GlcNAc）。

随后，以醛基和胺基反应为基础的脱羧化合反应就会将胺基加入到GlcNAc分子中，最终得到N-乙酰葡萄糖胺。

在昆虫体内，几丁质合成的主要途径是N-乙酰葡萄糖胺通过一系列反应合成几丁质。

具体来说，N-乙酰葡萄糖胺首先通过酰辅酶A介导的酰化反应与乙酰辅酶A结合，形成N-乙酰葡萄糖酰辅酶A。

然后，N-乙酰葡萄糖酰辅酶A可以与正在生长中的外骨骼层上的几丁质硬化酶相结合，通过去除其上的乙酰基加入几丁质链中，形成成熟的几丁质分子。

以上就是昆虫体内几丁质合成的途径，这一过程在控制昆虫的发育和进化中扮演了重要角色。

由于几丁质的分子结构具有重要的生物学功能，因此深入研究几丁质合成的途径可以为相关领域的发展提供启示与决策。

30昆虫的体壁

昆虫的体壁系统体壁与体腔❑体壁包被着整个体躯，形成体腔❑体腔充满血液，又称血腔❑体腔分成三个区域：背血窦、腹血窦和围脏窦体腔结构昆虫的体壁系统体壁与体腔内脏器官在体腔内的分布背血窦：背血管腹血窦：腹神经索围脏窦：消化道、马氏管和生殖器官气管及分支分布在整个体腔内肌肉组织生于体壁下和包被在内脏上体腔结构●体壁的结构护蜡层上表皮蜡层多元酚层角质精层表皮层外表皮内表皮一般皮细胞皮细胞层皮细胞腺特化皮细胞：感觉器偶见细胞：降色细胞、血细胞底膜体壁的结构昆虫的体壁系统● 体壁的各层因构造和化学组成不同或细胞的分化进一步分为多个层次：其中表皮层又由外向内分为上表皮、外表皮和内表皮3个主要层次，而它的组成成分上表皮由外向内又分为护蜡层、蜡层、多元酚层和角质精层4个层次体壁的结构护蜡层：体壁的最外层，具有保护作用，防止水分蒸发，高度的疏水性蜡层：皮细胞分泌的，含有蜡质，防水层体壁的结构多元酚层：含有多元酚类及其氧化酶类。

该层与表皮的鞣化有关角质精层：皮下的绛色细胞分泌的，含有高度稳定的蛋白质、脂类化合物，是表皮的通透性屏障。

体壁的结构外表皮：鞣化蛋白、几丁质和脂类组成，是表皮中最坚硬的一层体壁的结构体壁的结构内表皮：是表皮层中最厚的一层，具有特殊的弯曲和伸展性能。

体壁的结构体壁的结构皮细胞层：分泌和沉积特定的表皮；可特化成腺体、绛色细胞、毛原细胞和感觉细胞体壁的结构体壁的结构底膜：紧贴在昆虫体壁皮细胞层下的一层薄膜，是血细胞分泌形成的体壁的结构昆虫的体壁系统体壁各层次的功能1 外骨胳的功能：防止机械损伤和体内水份过度蒸发、调节体温、表现物理性色彩以及阻止外物侵入；形成内骨用以附着体壁肌2 内表皮层功能：利于虫体的弯曲和伸缩；原料贮存库3 皮细胞层功能：分泌表皮层；启动蜕皮4 底膜：体壁具有选择通透性，这个功能是由体壁的底膜来实现的，它可以隔开皮细胞层和血腔昆虫的体壁系统体壁衍生物●一类是由体壁向内凹陷形成的内骨和各种腺体，腺体又包括丝腺、蜡腺、毒腺、臭腺和蜜腺等。

生理学——昆虫的体壁

在已报道的节肢动物核受体中 ,昆虫 EcR 是唯一已知配体 (蜕皮激素) 的核受体 ,其天然蜕皮激素主要有α-2蜕皮酮、 β-2蜕皮酮、20-羟基蜕皮酮 (20E) 、百日青甾酮 ( PonA) 等。
通过合成特殊配体一直与ECR结合以阻止天然蜕皮激素的结合来杀虫。
生理学——昆虫的体壁
蜕皮激素类似物的杀虫分子机理
• 周期性蜕皮是昆虫及其它节肢动物的重要生理特性，只有不断克服外骨骼的限制，才能实现虫体的连续生长。
• 昆虫的脱皮过程一般需要经过皮层溶离、新表皮沉积、蜕去旧表皮、新表皮的鞣化和暗化等步骤，这些过程必须在蜕皮激素的调控作用下，才能有条不紊的进行。
• 真皮细胞层是有一层排列整齐的单细胞层组成，能分泌蜕皮液，分泌新表皮层，分泌绛色细胞等。通过调控蜕皮激素，可以控制昆虫的脱皮过程。蜕皮激素在昆虫的蜕皮过程中起着严格的调控作用，蜕皮激素及其类似物可以干扰昆虫蜕皮过程，对于脊椎动物几乎无害，可以作为防御昆虫的有力武器。
生理学——昆虫的体壁
模拟蜕皮激素对昆虫生物活性的影响
• 1 对昆虫蜕皮的影响—干扰蜕皮 • 施用抑食肼24小时,引起烟草天蛾(M.sexta)所有龄期的幼虫早熟,随
后是致死的蜕皮。 • 2 对胚胎生长、发育和繁殖的作用 • 非甾醇蜕皮激素类杀虫剂还表现出杀卵活性。 • 3 神经中毒的作用 • 二酰基肼类杀虫剂对马铃薯甲虫(L.decemlineata)除影响蜕皮外,还
• 模拟昆虫蜕皮激素作用开发的酰基肼类(bisacylhydrazines)杀虫剂抑食肼 (RH25849) 、虫酰肼 (tebufenozide) 、甲氧酰肼 ( methoxyfenozide) 、氯酰肼(halofenozide) 及环氧酰肼 (chromafenozide) 等进入虫体后 ,很快与 EcRΠ USP 复合体的 EcR 结合而启动蜕皮。这些杀虫剂一旦与 EcR 结合就很难再分离,而是持续诱导蜕皮反应。只有当配体与 EcR 分离后才能表达的多巴脱羧酶、羽化激素基因等因配体与EcR不能分离而被抑制, 害虫不能形成结构完整的新表皮而死亡。这类杀虫剂对鳞翅目、双翅目及鞘翅目害虫具有突出的选择杀虫活性,对益虫等非靶标生物和环境非常安全,是实施 IPM 的重要优选药剂,也是当前环境友好杀虫剂新品种开发和毒理机制研究的重点领域.

昆虫学第四章昆虫体壁、消化和排泄系统

第四章昆虫的生理系统（昆虫的内部解剖和生理）
整理课件
第一节昆虫内脏器官的位置
昆虫与其他节肢动物一样，其体躯的外面为一层含有几丁质的躯壳，即体壁，躯壳内部充塞着各种组织和器官等。
昆虫的体腔是一个纵贯的通腔，由于昆虫的背血管是开放式的，昆虫的体腔又叫做血腔。
整理课件
昆虫的血腔由肌纤维和结缔组织构成背膈和腹膈两个隔膜在纵向把血腔分隔成三个小血腔，称为血窦，分别为背血窦、围脏窦和腹血窦。
糖蛋白的胶朊纤维)。作用是将皮细胞层与血腔分开，具有选择透性。
（2）皮细胞层为单层细胞，具生物活性。在脱皮过程中，消化
、吸收旧表皮，分泌新表皮。是由其顶端的原生质丝构成的孔道来进行的。皮细胞的形态结构随变态和脱皮周期而变化。
整理课件
（3）内表皮是由皮细胞向外分泌所形成的最后一层，表皮层中最
厚的一层，具有贮备营养成分（蛋白质等）的功能。
（4）外表皮最坚硬的一层，是经过鞣化反应而形成的骨蛋白层。
由几丁质和蛋白质交联而成。
（5）上表皮是表皮的最外层，不含几丁质，从内向外一般分为表
皮质层、蜡层和护蜡层。护蜡层是上表皮的最外层，主要成分是蛋白质和脂类，水分不易侵入。蜡层位于护蜡层与表皮质层之间，主要成分是长链烃类和其他脂肪酸酯和醇。表皮质层由绛色细胞分泌而成，表皮质层又分内外两层（多元酚层和质精层）。
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其功能是：（1）摄取、运送、消化食物，并从食
物中吸收营养物质。（2）还担负着调节体内水分平衡和排
泄作用等特殊功能（直肠）。
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一、消化道的基本构造（以咀嚼式口器为例）
消化系统
消化道唾腺
前肠中肠后肠
食道嗉囊前胃胃盲囊中肠本体回肠结肠直肠

几丁质酶防治害虫的原理

几丁质酶防治害虫的原理1. 前言大家好，今天咱们聊聊几丁质酶这个神奇的东西，它可不是啥高大上的科学名词，而是咱们在防治害虫时的“秘密武器”。

说到害虫，那可真是让人头疼的存在，尤其是农民朋友，辛辛苦苦种出来的庄稼，一不小心就被那些小虫子给糟蹋了。

简直是心里有一万只草泥马在奔腾啊！不过，别担心，几丁质酶就像是白衣骑士，冲上去帮我们解决这个大问题。

下面，就让我们一起探讨一下它的原理和效果吧！2. 几丁质酶的基本知识2.1 什么是几丁质酶？几丁质酶，听起来有点绕口，其实它就是一种能分解几丁质的酶。

几丁质是一种天然的多糖，存在于很多昆虫的外骨骼里。

想象一下，昆虫的外壳就像是他们的“铠甲”，而几丁质酶就像是能削弱这铠甲的超级英雄。

一旦几丁质被分解，昆虫的外骨骼就会变得脆弱，甚至无法生存。

这就是几丁质酶防治害虫的原理，简单明了，是吧？2.2 几丁质酶的来源那么，这个几丁质酶从哪儿来的呢？其实，它可以从一些微生物、真菌和植物中提取。

比如某些细菌和真菌在分解有机物时，就会产生这种酶。

真是大自然的鬼斧神工，居然给我们提供了这么好的防虫工具！而且，几丁质酶是天然的，使用后不会对环境造成伤害，环保又安全，真是“事半功倍”啊！3. 几丁质酶的防虫效果3.1 如何使用几丁质酶？使用几丁质酶其实也不复杂。

咱们可以把它制成喷雾剂，喷在植物上，或者直接加入土壤里。

这样一来，植物就能吸收这个“超级战士”，而那些小虫子则会自讨苦吃。

有的朋友可能会担心，这样会不会对其他昆虫有影响？其实，不用担心，几丁质酶主要针对那些害虫，对其他有益昆虫几乎没有影响，就像是“只打小偷，不伤无辜”的侠义之举。

3.2 效果如何？说到效果，那可是杠杠的！很多农民朋友在使用几丁质酶后，发现自己的庄稼长势喜人，虫害明显减少。

就像是“柳暗花明又一村”，经过几丁质酶的“洗礼”，庄稼不仅抗虫能力增强，还能提高产量。

用它来防治害虫，就像是给庄稼穿上了防虫的“铠甲”，既能抵御外敌，又不影响自身的成长，真是一举两得！4. 总结总之，几丁质酶防治害虫的原理简单明了，效果又十分显著。

几丁质生物合成的机制

几丁质生物合成的机制几丁质是一种多糖类物质，与纤维素类似，可溶于酸，同时也是一种生物高分子材料，主要存在于昆虫外骨骼、甲壳类动物外壳和菌物细胞壁中。

几丁质的生物合成机制涉及到多种酶和蛋白质的参与，其过程大致可分为下面几个步骤：1. 合成和分泌NsyltransferaseNsyltransferase是几丁质生物合成过程中的关键酶，能够将N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）与核苷酸底物结合，生成不同长度的多聚物，并将其转运到细胞外。

这种酶由具有相似结构的家族成员组成，并且在不同的物种中具有不同的表达模式。

多数昆虫及真菌中能够发现Nsyltransferase，但在甲壳类动物中则是由多个不同的酶来完成。

在细胞内部，Nsyltransferase由细胞高尔基体合成，并成为泡体或小體结构的一部分，最终被包装进小胞体内部，准备转运到细胞外。

Nsyltransferase由内质网的高尔基体合成，通过细胞分泌途径转运到细胞外。

细胞分泌途径包括囊泡运输、内质网高尔基体侧劈、内P表面滞留、液泡分化和内分泌途径等。

在昆虫中，内质网高尔基体偏向分泌途径，但在甲壳类动物中则会被内质网固定，并在内膜表面形成塑料片。

这种塑料片被解离成小胞体结构，然后由评价槽、基膜、基膜与细胞外液交界处的负电性环境提供跳跃所需能量，实现转运到细胞外。

在昆虫的外骨骼中，Nsyltransferase能够与胶原和壳聚糖等其他蛋白质相互作用，诱导这些多聚物的体外合成和组装。

胶原是构成昆虫外骨骼的主要成分之一，而壳聚糖则是甲壳类动物外壳的主要成分。

当Nsyltransferase与这些多聚物接触时，胶原分子之间的交叉链接就会增加，从而加强了外骨骼的耐磨性和韧性。

同样的，壳聚糖的交叉链接也变得更加密集，加强了外壳的刚性和硬度。

4. 后期修饰和切割在这个生物合成过程的后期，几丁质受到酶的修饰和碎片剥离。

例如，在昆虫外骨骼中，一种叫做几丁质酶的酶可以降低胶原的交叉链接密度，从而增加其柔软性。

几丁质酶体名词解释(一)

几丁质酶体名词解释(一)几丁质酶体名词解释1. 几丁质•几丁质是一种线性聚合物，由N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）和D-葡萄糖（Glc）通过β-1,4-糖苷键连接而成。

它是一种存在于昆虫外骨骼、真菌细胞壁以及节肢动物和软体动物等生物体中的重要结构材料。

2. 酶体•酶体是细胞内负责分解和降解细胞内外废弃物及有害物质的细胞器。

它是一种细胞膜包裹的液滴结构，内含多种水解酶，可以在酸性环境中发挥作用。

3. 几丁质酶体•几丁质酶体是细胞内含有几丁质酶的酶体，用于降解和分解几丁质。

几丁质酶•几丁质酶是一种特殊的酶，能够水解几丁质的β-1,4-糖苷键，将几丁质分解为低聚糖和单糖。

几丁质酶家族•几丁质酶家族是一组具有相似结构和功能的酶，包括几丁质酶和其他降解几丁质的酶。

这个家族的酶在生物体中起着重要的生化作用，参与消化、代谢以及调节免疫等生物过程。

几丁质降解•几丁质降解是指将几丁质经过几丁质酶作用分解为较小的碎片，进一步降解和利用。

这个过程在昆虫的蜕皮、真菌的细胞壁合成、海洋生态系统中的有机质循环等方面具有重要作用。

几丁质酶在环境保护中的应用•几丁质酶的降解功能使其在环境保护中具有重要应用价值，例如可用于处理含有几丁质的废水和废弃物，降解海洋中的几丁质残留物，以及几丁质基材料的生产等领域。

以上是关于几丁质酶体相关名词的解释和说明。

这些名词涉及了几丁质、酶体、几丁质酶等概念，帮助我们更好地理解和认识这个领域的知识。

几丁质酶在生物体内的作用和应用研究不仅对生态环境具有重要意义，同时也为新材料研发和废弃物处理提供了新思路和方法。

1昆虫的体壁Integument是体躯最外层的组织由皮细_2023年学习资料

三、体壁的衍生物-非细胞表皮突-由体壁向外突出或向内凹入所形成的-各种突起、点刻等外长物。-单细胞附器-皮胞层在特定的部位由1个细胞特化-为的各种毛、鳞片、腺体等。-多细胞附器-为皮细胞层在某些特定的部位由多个细胞特化为各种脊、刺Spines、矩Spurs、腺体等。」-尾的座-毒毛-距
腺体-能分泌各种功能不同的物质，如①-涎腺能分泌-唾液、有助于取食和消化；-②-丝腺分泌各种丝；-③-蜡腺能分泌蜡；④-胶腺能分泌紫胶；⑤-毒腺或臭腺、用来攻-击或排攘外敌；-⑥-昆虫头部或腹末的一些腺体分祕吸引同种异性个体的性外激素，或分祕示迹外激素、告警外激-素等-导管-heeloomocao-非细胞表皮突-贮藏 -毛窝-一刚毛-毒毛-毛窝膜-膜原细胞-毛细胞-毛原细胞-9o0-皮细胞-毒腺细胞-微导管-6023Qna 80c00obooooo06ooo-、f6的6aooo可a回i内
2.肌原纤维、肌节-肌原纤维是粗、细两类蛋白质肽链形成的肌丝。粗纤-丝为肌球蛋白myosin、有能激活AT 的活性部位，细纤丝为-肌动蛋白actin。粗、细纤丝按一定的方式排列即构成了肌-原纤维。-肌原钎维由几百个带A带和明带（I带交替组-成，A带中央有一薄的中膈即M线、M线两端各具一明带即H-区，I带中央具一端-A带 -A带ZA带-膜即Z线，两Z线间-中中-+-的区段为一个肌节。-+H+-+中+-肌节是肌肉收-缩系与肌原纤维方式-肌膜沿肌纤维的横轴及纵轴向内陷入，形成包-裹每根肌原纤维的纵交错的管道系统，用以迅速-传导来自神经的冲动讯号。-肌纤维的膜上具有众多的微气管分布，每一肌-纤维上有来自个神经原的神经末梢分布，神经末-端和肌纤维膜形成二个端板即杜氏锥。分布与肌纤-维表面的神经纤维是成对的，其一条用以控制肌-肉的快收缩、称快收缩神经，另一条控制肌肉的慢-收缩、称慢收缩神经。

第二章5 昆虫的体壁.

５.3 脱皮和虫体长大凤蝶幼虫换“新装”
蜕
５.４表皮的鞣化和暗化
【鞣化作用】是指醌类物质同原表皮中的蛋白质分子发生交联，形成鞣化蛋白，使表皮变硬的过程。表皮的鞣化作用有两种途径，即醌鞣化和-骨化。
——醌鞣化:
酪氨酸 → N-乙酰多巴胺→ N-乙酰多巴胺-醌 → 鞣化蛋
酶
↑
二元酚氧化酶
上表皮
表皮层
（含有）
几丁-蛋白复合体
（无）
原表皮（皮细胞分泌）
外表皮：经鞣化和暗化，坚硬而色深内表皮：无色而柔软
2.2 体壁的功能
昆虫的体壁起着相当于高等动物皮肤和骨骼的作用: ——控制体内水分的蒸发； ——特殊的结构与化学组成能阻止异物侵入，起保护性屏障作用； ——决定并支撑虫体体形，保护内脏，内陷形成的“内骨骼”可供肌肉着生； ——着生各种感觉器官和腺体，是内外信息交流的屏障； ——营养成分的贮存库。
?几丁质chitin的结构nn乙酰氨基葡糖氨基葡糖多聚体??1144糖苷键氨基葡糖n乙酰氨基葡糖nnonh22ch22ohooooonhch22ohnhocnh22ocnh22第三节昆虫体壁的色彩体色的来源异性互相识别和寻偶的信息拟态警戒色和闪光可避敌避免过多的阳光和热量体色的生物学意义体壁及其衍生物的颜色及结构皮下组织血液体色的种类色素色化学色pigmentarycolour结构色物理色structuralcolour结合色混合色combinationcolour?异色瓢虫的翅斑变异黄褐色的色素色紫色闪光的结构色?紫闪蛱蝶翅的色彩第四节体壁的衍生物非细胞外长物粒突刻点脊纹和微毛等
体表的结构：体表的微毛、小刺、鳞片等不易黏附药剂；体壁的蜡层药剂不易通过。种类和龄期：体壁坚硬和蜡层厚的昆虫，药剂不易穿透；幼龄比老龄体壁薄，抗药力较差。虫体的部位：口器、触角、跗节、毛窝、节间膜和气孔等，是药剂进入的虫体的薄弱环节。