Физиология и биохимия на насекомите

автор: Радой Иванов
заглавие: Физиология и биохимия на насекомите
Подзаглавие:
година: 2008
ISBN: 978-954-07-2630-5
Издател: УИ "Св. Климент Охридски"
цена:
10 лв.
Транспортните разходи са за сметка на клиента
Можете да прегледате кошницата и да продължите с поръчката...
В книгата е направен опит за съчетаване на знанията от общата физиология и биохимия със специфичните особености на частните направления, каквото е физиологията и биохимията на насекомите, където има елементи от сравнителната и еволюционната физиология и биохимия. В системата от знания физиологията и биохимията на насекомите е интегрален модул от обучението по ентомология.Разделите „физиология и биохимия на мускулите" и „Нервна система" биха били полезни за основна подготовка на студентите от всички специалности в Биологическия факултет.
Целта на този курс е да се положат основите на системни знания от физиологията и биохимията на насекомите, без да се навлиза в дълбочина и с подробности при анализа на физиологичните и биохимичните процеси и механизми. В бъдеще е възможно и необходимо внасяне на допълнителна информация в някои от разделите и тяхното по-добро структуриране.
За улеснение в терминологията и за синтетично структуриране на основни знания по биохимия в отделен раздел е направено въведение в биоорганичната химия, като акцентът е поставен върху обмяната на веществата и някои специфични особености при насекомите.
РЕДГОВОР..................................................................... 9
I. ВЪВЕДЕНИЕ В ЕНТОМОЛОГИЯТА............................................... 11
Систематично място на насекомите. Характерни белези на морфо-функционалната
организация на тялото.............................................................. 11
Най-характерни белези на артроподите и насекомите .................................... 16
II. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛНА ОРГАНИЗАЦИЯ НА ТЯЛОТО
НА НАСЕКОМИТЕ. ВЪНШЕН И ВЪТРЕШЕН СТРОЕЖ................................ 18
Общ план на телесната организация .................................................. 18
Устен апарат при насекомите........................................................ 20
Крака при насекомите ............................................................. 23
Кожни (кутикулни) придатъци....................................................... 24
Гръдна част (Йюгах) ............................................................... 25
Коремна част на тялото (аМотеп) ................................................... 25
Крила и жилкуване на крилата....................................................... 25
Кожни жлези..................................................................... 26
Полови придатъци................................................................. 27
III. ТЕЛЕСНА ПОКРИВКА НА НАСЕКОМИТЕ ....................................... 28
Кутикула........................................................................ 28
Строеж на кутикулата.............................................................. 28
Последователност на образуване на кутикулата. Линеене ................................. 29
Склеротизиране на кутикулата....................................................... 32
Пигментация при насекомите ....................................................... 34
Пигментно оцветяване при насекомите................................................ 35
IV. МАСТНО ТЯЛО............................................................... 38
Произход, морфологични и функционални характеристики................................ 38
Клетъчен състав .................................................................. 38
Въглехидратен метаболизъм......................................................... 39
Синтеза на трехалозата............................................................. 39
Липиди в мастното тяло............................................................ 42
Белтъци и аминокиселини в мастното тяло............................................. 43
Пикочна киселина................................................................. 44
Вътреклетъчни симбионтни организми................................................ 44
Имагинална метаморфоза .......................................................... 45
V. ФИЗИОЛОГИЯ НА КРЪВОНОСНАТА СИСТЕМА ПРИ НАСЕКОМИТЕ.................. 46
Хемолимфа ...................................................................... 46
Хомеостаза на лимфата ............................................................ 47
Неорганични компоненти на хемолимфата............................................. 47
Органични компоненти на хемолимфата............................................... 48
Дихателни пигменти............................................................... 49
Състав и физико-химични свойства на хемолимфата..................................... 49
VI. ХЕМОЦИТИ - ФОРМЕНИ ЕЛЕМЕНТИ НА ХЕМОЛИМФАТА....................... 50
Хемоцити........................................................................ 50
Процедури за диференциална диагностика на хемоцитите................................. 52
Произход на хемоцитите............................................................ 52
Физиологични функции на хемоцитите................................................ 52
Паторезистентност при насекомите. Имунитет.......................................... 54
Клетъчен (хемоцитен) имунитет ..................................................... 54
Инкапсулиране ................................................................... 55
Коагулация на хемолимфата......................................................... 55
Хемаглутинини ................................................................... 57
Хуморален имунитет............................................................... 57
VII. ФИЗИОЛОГИЯ НА СЪРЦЕТО И КРЪВООБРАЩЕНИЕТО.......................... 59
Структура на сърцето .............................................................. 60
Функции на сърцето ............................................................... 61
Регулация на сърдечната дейност..................................................... 63
VIII. ФИЗИОЛОГИЯ НА ДИШАНЕТО ПРИ НАСЕКОМИТЕ ............................ 64
Кожно дишане.................................................................... 64
Трахеен тип на дишане............................................................. 64
Функции на трахейната система...................................................... 67
Регулация на дишането............................................................. 68
Дифузия и осмоза ................................................................. 70
IX. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ НА ХРАНЕНЕТО
И ХРАНОСМИЛАНЕТО ПРИ НАСЕКОМИТЕ........................................ 71
Хранителни източници............................................................. 71
Хранителни атрактанти и репеленти .................................................. 72
Хранителна специализация.......................................................... 73
Хранителни режими............................................................... 74
Роля на симбионтните микроорганизми ............................................... 75
Хранително поведение ............................................................. 76
Храносмилателна система. Храносмилателни ензими.................................... 76
Слюнчени жлези.................................................................. 78
физиология и биохимия на храносмилането............................................ 80
Разграждане на въглехидратите. Карбоанхидрази........................................ 81
Смилане на белтъците. Протеази..................................................... 83
Смилане на липидите. Липази ....................................................... 84
X. ВЪВЕДЕНИЕ В БИООРГАНИЧНАТА ХИМИЯ.
ОБМЯНА НА ВЕЩЕСТВАТА. БИОЕНЕРГЕТИКА..................................... 86
Особености в метаболитните процеси при насекомите ................................... 86
Органични вещества. Въведение в биоорганичната химия и биохимията.....................88
Белтъци ......................................................................92
Въглехидрати..................................................................92
Липиди ......................97
XI. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ НА ЕКСКРЕЦИЯТА...............................102
Еволюция на екскрецията при животните.............................................. 102
Екскреторна система при насекомите.................................................104
Произход на азотсъдьржащите крайни продукти иа обмяната..............................106
Безазотни екскреторни продукти.....................................................111
Механизми на екскрецията..........................................................111
Хормонална регулация на екскрецията................................................113
XII. ЕНДОКРИННА СИСТЕМА ПРИ НАСЕКОМИТЕ.................................. 114
Въведение в ендокринологията.......................................................115
Функционална класификация на хормоните............................................ 115
Типове хормонално действие........................................................ 116
Химична природа на хормоните..................................................... 116
Ендокринни органи при насекомите ......................................... 117
Мозъчен ендокринен комплекс...................................................... 118
Перисимпатикова ендокринна система ............................................... 119
Проторакални жлези .............................................................. 119
Химична природа и биологично действие на хормоните.................................. 120
Проторакален хормон ............................................................. 122
Бурсикон - хормон на склеротизирането .............................................. 123
Хормон на меланизирането......................................................... 125
Хормон на диапаузата............................................................. 125
Адипокинетичен (липомобилизиращ) хормон - АКХ.................................. 126
Хипергликемичен хормон (ХГХ)....................................................126
Хормони, контролиращи секрецията................................................. 127
Стероидни хормони............................................................... 127
Синтеза и акумулиране на екдизоните................................................ 128
Механизми на действие на екдизоните ............................................... 129
Ювенилни хормони (ЮХ) ......................................................... 130
Синтеза и локализиране на ювенилните хормони ....................................... 131
Механизми на действие на ювенилните хормони........................................ 131
Простагландини.................................................................. 132
Биогенни амини.................................................................. 132
XIII. ВЪВЕДЕНИЕ В СЕНЗОРНАТА ФИЗИОЛОГИЯ ПРИ НАСЕКОМИТЕ............... 135
Класификационни схеми........................................................... 135
Видове сетивност и механизми на рецепторната активност............................... 137
Хеморецепция ................................................................... 139
Организация на сенсилния апарат при насекомите...................................... 140
Централна интеграция на олфакторната информация.................................... 143
Различия в обонятелната чувствителност при гръбначните животни и
насекомите...........145
фоторецепция.................................................................... 145
Зрителни органи при насекомите................................................... 147
Строеж на оматидиите ............................................................ 147
Неврохимия на зрителния процес.................................................... 148
Цветно зрение.................................................................... 150
Възприемане на поляризираната светлина............................................. 152
Слух и слухова рецепция. Акустична сигнализация...................................... 154
физични характеристики на акустичните сигнали....................................... 155
Функционална анатомия и функция на слуховите органи................................. 157
Слухова сетивна система........................................................... 159
Терморецепция .................................................................. 160
Ориентиране в пространството...................................................... 160
Таксиси и тропизми............................................................... 161
Астрономическо ориентиране....................................................... 164
XIV. ФЕРОМОНИ И ФЕРОМОННА КОМУНИКАЦИЯ ................................ 166
Видове феромони. Класификация. Химична природа. Биосинтеза и деградиране..............
166
Полови феромони................................................................. 167
Неврофизиология и неврохимия на феромоните ........................................ 169
Синтеза и секреция на феромоните................................................... 174
Микро- и макроморфология на феромонните жлези..................................... 175
Поведение на насекомите при въздействие на специфични феромонни
сигнали...............176
Други видове феромони............................................................178
Атрактанти и репеленти............................................................ 180
XV. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ НА МУСКУЛИТЕ................................. 181
Еволюция на съкратителната активност............................................... 181
Видове мускули...................................................................184
Саркоплазмени „триади"........................................................... 187
Двигателна единица............................................................... 188
Класификация на мускулите........................................................ 188
Физиология на скелетните мускули .................................................. 189
Последователност на процесите при мускулно съкращение............................... 194
Биоенергетика на мускулното съкращение........................................... 197
Алтернативни биоенергетични процеси в мускулите ................................. 199
Работа и умора на мускулите ....................................................... 201
Биоенергетика при насекомите..................................................... 204
Някои особености в инервирането на мускулите и биоелектрични процеси при
насекомите..... 208
Особености в структурата и функционалната организация на съкратителния апарат
при насекомите...................................................................210
Висцерални мускули .............................................................. 212
Синхронни и асинхронни мускули....................................................212
Летене при насекомите............................................................ 213
XVI. НЕРВНА СИСТЕМА ПРИ НАСЕКОМИТЕ ...................................... 216
Произход на нервната система ........................................... 216
Неврон ........................................................... 219
Сетивни (сензорни) неврони............................................. 220
Система на гигантските нервни влакна ..................................... 222
Двигателни (моторни) неврони........................................... 223
Централна нервна система.............................................. 225
Мозъчен дял ....................................................... 227
Гьбовидни тела...................................................... 228
Дейтоцеребрум и тритоцеребрум.......................................... 229
Подглътьчен ганглнй.................................................. 229
Вегетативна нервна система............................................. 230
Невронна система на нечифтния нерв...................................... 231
Ганглии на коремната нервна верига....................................... 231
Структура и функция на ганглиите ........................................ 232
Рефлексна нервна верига. Биоелектрогенеза..................................235
XVII. РАЗМНОЖАВАНЕ ПРИ НАСЕКОМИТЕ............................... 238
Полово и безполово размножаване ........................................ 238
Полова система при насекомите.......................................... 241
Мъжка полова система ................................................ 241
Женска полова система................................................ 244
Медоносната пчела като пример за зоосоциална интеграция ....................... 246
XVIII. БОЛЕСТИ, ПРЕНАСЯНИ ОТ НАСЕКОМИ............................. 250
Малария .......................................................... 250
Биология на маларийния плазмодий ....................................... 251
Жълта треска....................................................... 252
Други заболявания, пренасяни от комари.................................... 253
Слонска болест..................................................... 253
Сънна болест....................................................... 254
XIX. ПОПУЛАЦИОНЕН КОНТРОЛ НА НАСЕКОМИТЕ ........................ 255
Токсикодинамика на инсектицидите........................................ 255
Конвенциални и други инсектициди........................................ 257
Растежните регулатори като инсектициди.................................... 257
Системата на ацетилхолина при насекомите.................................. 260
Антихолинестеразните агенти като инсектициди................................ 261
ЛИТЕРАТУРА ...................................................... 263
[затвори съдържанието]
I. ВЪВЕДЕНИЕ В ЕНТОМОЛОГИЯТА............................................... 11
Систематично място на насекомите. Характерни белези на морфо-функционалната
организация на тялото.............................................................. 11
Най-характерни белези на артроподите и насекомите .................................... 16
II. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛНА ОРГАНИЗАЦИЯ НА ТЯЛОТО
НА НАСЕКОМИТЕ. ВЪНШЕН И ВЪТРЕШЕН СТРОЕЖ................................ 18
Общ план на телесната организация .................................................. 18
Устен апарат при насекомите........................................................ 20
Крака при насекомите ............................................................. 23
Кожни (кутикулни) придатъци....................................................... 24
Гръдна част (Йюгах) ............................................................... 25
Коремна част на тялото (аМотеп) ................................................... 25
Крила и жилкуване на крилата....................................................... 25
Кожни жлези..................................................................... 26
Полови придатъци................................................................. 27
III. ТЕЛЕСНА ПОКРИВКА НА НАСЕКОМИТЕ ....................................... 28
Кутикула........................................................................ 28
Строеж на кутикулата.............................................................. 28
Последователност на образуване на кутикулата. Линеене ................................. 29
Склеротизиране на кутикулата....................................................... 32
Пигментация при насекомите ....................................................... 34
Пигментно оцветяване при насекомите................................................ 35
IV. МАСТНО ТЯЛО............................................................... 38
Произход, морфологични и функционални характеристики................................ 38
Клетъчен състав .................................................................. 38
Въглехидратен метаболизъм......................................................... 39
Синтеза на трехалозата............................................................. 39
Липиди в мастното тяло............................................................ 42
Белтъци и аминокиселини в мастното тяло............................................. 43
Пикочна киселина................................................................. 44
Вътреклетъчни симбионтни организми................................................ 44
Имагинална метаморфоза .......................................................... 45
V. ФИЗИОЛОГИЯ НА КРЪВОНОСНАТА СИСТЕМА ПРИ НАСЕКОМИТЕ.................. 46
Хемолимфа ...................................................................... 46
Хомеостаза на лимфата ............................................................ 47
Неорганични компоненти на хемолимфата............................................. 47
Органични компоненти на хемолимфата............................................... 48
Дихателни пигменти............................................................... 49
Състав и физико-химични свойства на хемолимфата..................................... 49
VI. ХЕМОЦИТИ - ФОРМЕНИ ЕЛЕМЕНТИ НА ХЕМОЛИМФАТА....................... 50
Хемоцити........................................................................ 50
Процедури за диференциална диагностика на хемоцитите................................. 52
Произход на хемоцитите............................................................ 52
Физиологични функции на хемоцитите................................................ 52
Паторезистентност при насекомите. Имунитет.......................................... 54
Клетъчен (хемоцитен) имунитет ..................................................... 54
Инкапсулиране ................................................................... 55
Коагулация на хемолимфата......................................................... 55
Хемаглутинини ................................................................... 57
Хуморален имунитет............................................................... 57
VII. ФИЗИОЛОГИЯ НА СЪРЦЕТО И КРЪВООБРАЩЕНИЕТО.......................... 59
Структура на сърцето .............................................................. 60
Функции на сърцето ............................................................... 61
Регулация на сърдечната дейност..................................................... 63
VIII. ФИЗИОЛОГИЯ НА ДИШАНЕТО ПРИ НАСЕКОМИТЕ ............................ 64
Кожно дишане.................................................................... 64
Трахеен тип на дишане............................................................. 64
Функции на трахейната система...................................................... 67
Регулация на дишането............................................................. 68
Дифузия и осмоза ................................................................. 70
IX. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ НА ХРАНЕНЕТО
И ХРАНОСМИЛАНЕТО ПРИ НАСЕКОМИТЕ........................................ 71
Хранителни източници............................................................. 71
Хранителни атрактанти и репеленти .................................................. 72
Хранителна специализация.......................................................... 73
Хранителни режими............................................................... 74
Роля на симбионтните микроорганизми ............................................... 75
Хранително поведение ............................................................. 76
Храносмилателна система. Храносмилателни ензими.................................... 76
Слюнчени жлези.................................................................. 78
физиология и биохимия на храносмилането............................................ 80
Разграждане на въглехидратите. Карбоанхидрази........................................ 81
Смилане на белтъците. Протеази..................................................... 83
Смилане на липидите. Липази ....................................................... 84
X. ВЪВЕДЕНИЕ В БИООРГАНИЧНАТА ХИМИЯ.
ОБМЯНА НА ВЕЩЕСТВАТА. БИОЕНЕРГЕТИКА..................................... 86
Особености в метаболитните процеси при насекомите ................................... 86
Органични вещества. Въведение в биоорганичната химия и биохимията.....................88
Белтъци ......................................................................92
Въглехидрати..................................................................92
Липиди ......................97
XI. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ НА ЕКСКРЕЦИЯТА...............................102
Еволюция на екскрецията при животните.............................................. 102
Екскреторна система при насекомите.................................................104
Произход на азотсъдьржащите крайни продукти иа обмяната..............................106
Безазотни екскреторни продукти.....................................................111
Механизми на екскрецията..........................................................111
Хормонална регулация на екскрецията................................................113
XII. ЕНДОКРИННА СИСТЕМА ПРИ НАСЕКОМИТЕ.................................. 114
Въведение в ендокринологията.......................................................115
Функционална класификация на хормоните............................................ 115
Типове хормонално действие........................................................ 116
Химична природа на хормоните..................................................... 116
Ендокринни органи при насекомите ......................................... 117
Мозъчен ендокринен комплекс...................................................... 118
Перисимпатикова ендокринна система ............................................... 119
Проторакални жлези .............................................................. 119
Химична природа и биологично действие на хормоните.................................. 120
Проторакален хормон ............................................................. 122
Бурсикон - хормон на склеротизирането .............................................. 123
Хормон на меланизирането......................................................... 125
Хормон на диапаузата............................................................. 125
Адипокинетичен (липомобилизиращ) хормон - АКХ.................................. 126
Хипергликемичен хормон (ХГХ)....................................................126
Хормони, контролиращи секрецията................................................. 127
Стероидни хормони............................................................... 127
Синтеза и акумулиране на екдизоните................................................ 128
Механизми на действие на екдизоните ............................................... 129
Ювенилни хормони (ЮХ) ......................................................... 130
Синтеза и локализиране на ювенилните хормони ....................................... 131
Механизми на действие на ювенилните хормони........................................ 131
Простагландини.................................................................. 132
Биогенни амини.................................................................. 132
XIII. ВЪВЕДЕНИЕ В СЕНЗОРНАТА ФИЗИОЛОГИЯ ПРИ НАСЕКОМИТЕ............... 135
Класификационни схеми........................................................... 135
Видове сетивност и механизми на рецепторната активност............................... 137
Хеморецепция ................................................................... 139
Организация на сенсилния апарат при насекомите...................................... 140
Централна интеграция на олфакторната информация.................................... 143
Различия в обонятелната чувствителност при гръбначните животни и
насекомите...........145
фоторецепция.................................................................... 145
Зрителни органи при насекомите................................................... 147
Строеж на оматидиите ............................................................ 147
Неврохимия на зрителния процес.................................................... 148
Цветно зрение.................................................................... 150
Възприемане на поляризираната светлина............................................. 152
Слух и слухова рецепция. Акустична сигнализация...................................... 154
физични характеристики на акустичните сигнали....................................... 155
Функционална анатомия и функция на слуховите органи................................. 157
Слухова сетивна система........................................................... 159
Терморецепция .................................................................. 160
Ориентиране в пространството...................................................... 160
Таксиси и тропизми............................................................... 161
Астрономическо ориентиране....................................................... 164
XIV. ФЕРОМОНИ И ФЕРОМОННА КОМУНИКАЦИЯ ................................ 166
Видове феромони. Класификация. Химична природа. Биосинтеза и деградиране..............
166
Полови феромони................................................................. 167
Неврофизиология и неврохимия на феромоните ........................................ 169
Синтеза и секреция на феромоните................................................... 174
Микро- и макроморфология на феромонните жлези..................................... 175
Поведение на насекомите при въздействие на специфични феромонни
сигнали...............176
Други видове феромони............................................................178
Атрактанти и репеленти............................................................ 180
XV. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ НА МУСКУЛИТЕ................................. 181
Еволюция на съкратителната активност............................................... 181
Видове мускули...................................................................184
Саркоплазмени „триади"........................................................... 187
Двигателна единица............................................................... 188
Класификация на мускулите........................................................ 188
Физиология на скелетните мускули .................................................. 189
Последователност на процесите при мускулно съкращение............................... 194
Биоенергетика на мускулното съкращение........................................... 197
Алтернативни биоенергетични процеси в мускулите ................................. 199
Работа и умора на мускулите ....................................................... 201
Биоенергетика при насекомите..................................................... 204
Някои особености в инервирането на мускулите и биоелектрични процеси при
насекомите..... 208
Особености в структурата и функционалната организация на съкратителния апарат
при насекомите...................................................................210
Висцерални мускули .............................................................. 212
Синхронни и асинхронни мускули....................................................212
Летене при насекомите............................................................ 213
XVI. НЕРВНА СИСТЕМА ПРИ НАСЕКОМИТЕ ...................................... 216
Произход на нервната система ........................................... 216
Неврон ........................................................... 219
Сетивни (сензорни) неврони............................................. 220
Система на гигантските нервни влакна ..................................... 222
Двигателни (моторни) неврони........................................... 223
Централна нервна система.............................................. 225
Мозъчен дял ....................................................... 227
Гьбовидни тела...................................................... 228
Дейтоцеребрум и тритоцеребрум.......................................... 229
Подглътьчен ганглнй.................................................. 229
Вегетативна нервна система............................................. 230
Невронна система на нечифтния нерв...................................... 231
Ганглии на коремната нервна верига....................................... 231
Структура и функция на ганглиите ........................................ 232
Рефлексна нервна верига. Биоелектрогенеза..................................235
XVII. РАЗМНОЖАВАНЕ ПРИ НАСЕКОМИТЕ............................... 238
Полово и безполово размножаване ........................................ 238
Полова система при насекомите.......................................... 241
Мъжка полова система ................................................ 241
Женска полова система................................................ 244
Медоносната пчела като пример за зоосоциална интеграция ....................... 246
XVIII. БОЛЕСТИ, ПРЕНАСЯНИ ОТ НАСЕКОМИ............................. 250
Малария .......................................................... 250
Биология на маларийния плазмодий ....................................... 251
Жълта треска....................................................... 252
Други заболявания, пренасяни от комари.................................... 253
Слонска болест..................................................... 253
Сънна болест....................................................... 254
XIX. ПОПУЛАЦИОНЕН КОНТРОЛ НА НАСЕКОМИТЕ ........................ 255
Токсикодинамика на инсектицидите........................................ 255
Конвенциални и други инсектициди........................................ 257
Растежните регулатори като инсектициди.................................... 257
Системата на ацетилхолина при насекомите.................................. 260
Антихолинестеразните агенти като инсектициди................................ 261
ЛИТЕРАТУРА ...................................................... 263
[затвори съдържанието]