آمیلازها

نشاسته و گلیکوژن، پلی ساکاریدهای مهم ذخیره ای هستند که به ترتیب در گیاهان و جانوران مجود دارند. این مواد به وسیله ی آمیلازها هضم و قابلیت جذب پیدا می کنند. نشاسته قسمت بزرگی از غذای گیاه خواران را تشکیل داده و در گیاهان عالی ساخته می شود. این ماده در بذر، غده و برخی از قسمت های هوایی گیاهان وجود دارد. این ماده یک پلی ساکارید ناهمگون است که از دو ترکیب آمیلوپکتین و آمیلوز ساخته شده است. آمیلوپکتین یک پلیمر شاخه دار است که در محل اتصال شاخه ها، دارای پیوندهای آلفا 1 و 6 است در حالی که آمیلوز، یک مولکول خطی ساده با پیوندهای آلفا 1 و 4 است.

آنزیم های گوارشی

آنزیم های گوارشی، از طبقه هیدرولازها محسوب می شوند. آنزیم هایی که مسئول هیدرولیز پروتئین ها می باشند (پروتئازها یا پپتیدهیدرولازها)، به صورت EC 3.4 نشان داده می شوند که خود شامل اندوپپتیدازها (EC 3.4.21-24) و اگزوپپتیدازها (EC 3.4.11-19) می باشند. آنزیم هایی که عمل هیدرولیز کربوهیدرات ها (پلی ساکاریدها) و تبدیل آنها به قندهای ساده (مونوساکاریدها) را بر عهده دارند، کربوهیدرازنامیده می شوند و به صورت EC 3.2 نمایش داده می شوند. کربوهیدرازها به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

طبقه بندی آنزیم ها (2)

قبلا برای نام گذاری آنزیم ها، پسوند آز به سوبسترا یا نام واکنشی که آنزیم به آن اثر می گذار، افزوده می شد. با کشف روز افزون آنزیم های جدید، در سال 1995، کمیته بین المللی بیوشیمی و بیولوژی مولکولی، سیستم نام گذاری و طبقه بندی جدید آنزیم ها را رائه نمود. طبق طبقه بندی جدید، آنزیم ها بر حسب نوع واکنشی که کاتالیز می کنند، به شش طبقه ی اصلی تقسیم می شوند. هر یک از شش طبقه اصلی، از چند گروه و هر گروه نیز از زیر گروه های خاص خود (راسته) تشکیل شده اند.

هضم کربوهیدرات­ها

هضم کربوهیدرات­ها

نشاسته و گلیکوژن، پلی­ ساکاریدهای اصلی ذخیره­ای گیاهان و حشرات، به ترتیب توسط آمیلازهایی که پیوندهای گلیکوزیدی آلفا 1 و 4 را هیدرولیز می­کنند، هضم می­شوند. در اینجا ممکن است آمیلازهای داخلی و خارجی وجود داشته باشند که بصورت داخلی و انتهایی به نشاسته حمله کنند. دی­ ساکاریدهای عادی نظیر ساکروز و مالتوز دارای واحدهای گلوکزی هستند که توسط پیوند آلفا به قند دیگری تبدیل می­شوند.

طبقه­ بندی و نام­گذاری آنزیم­ها

آنزیم­ها را برحسب واکنش­های شیمایی که کاتالیز می­کنند به 6 گروه اصلی اکسیدوردوکتازها، ترانسفرازها، هیدرولازها، لیازها، ایزومرازها و لیگازها تقسیم بندی می­کنند. هیدرولازها بیشتر در واکنش های هیدرولیزی شرکت می­کنند. بیشتر واکنش­هایی که در دستگاه گوارش حشرات توسط آنزیم­های گـوارشی کاتـالیر می­شوند از این نوع می­باشند. سه گـروه اصلی هیدرولازها عبارت از آنزیم­های زیر می­باشند.

ترشح آنزیم­ های گوارشی در حشرات

ترشح آنزیم­ های گوارشی به داخل لوله گوارش به دو صورت ترشح پیوسته و ترشح تنظیم شده انجام می­گیرد. در ترشح پیوسته آنزیم­ها به محض سنتز شدن از سلول­های پوششی بدون توجه به محیط اطراف و بدون نیاز به سیگنال آزاد می­شوند ولی در ترشح تنظیم شده آنزیم­ها سنتز و اغلب به صورت زیموژن ذخیره می­شوند و هنگامی که یک سیگنال دریافت می­شود آزاد می­شوند.

بیشتر حشراتی که تا به امروز مطالعه شده­اند از ترشح پیوسته به جای ترشح تنظیم شده بهره می­جویند. دو ویژگی خوب بررسی شده در سیستم گوارشی مهره­داران یعنی ذخیره آنزیم­ها به صورت زیموژن­های غیرفعال و تحریک ترشح آنزیم توسط خود غذا در حشرات وجود دارد.

نحوه عمل آنزیم ها

آنزیم­ها کاتالیزورهای زیستی هستند که واکنش­های شیمیایی درون سلول­ها را تسهیل و تسریع می­کنند کاتالیزورها در واکنش­ها بدون تغییر می­مانند ولی درعین حال آنزیم­ها مانند سایر پروتئین­ها تحت شرایط مختلف پایدار نمی­مانند این مواد در اثر حرارت بالا، وجود اسیدها و قلیاها تغییر می­کنند.

آنزیم­ها (E) پروتئین­هایی هستند که یک یا چند محل ویژه بنام جایگاه اصلی فعال دارند، هر ماده­ای که آنزیم بر آن اثر کند یک سوبسترا است. سوبسترا (S) به جایگاه اصلی متصل می­شود، در نتیجه این کنش متقابل، سوبسترا از نظر شیمیایی تغییر پیدا کرده و به یک یا چند محصول (P) تبدیل می­شود. E+S→ [ES] →E+P                                                                                                            

در اینجا حد واسط، مجموعه آنزیم- سوبسترا (ES) است. آنزیم­ها واکنش را تا رسیدن به حالت تعادل تسریع می­کنند. این ترکیبات آن قدر موثرند که ممکن است یک واکنش را 10⁸ تا 10¹¹ بار سریع­تر از حالت غیرکاتالیزوری به انجام برسانند. آنزیم­ها تا حد زیادی برای سوبسترای خود اختصاصی هستند و اغلب مولکول­های نزدیک و مشابهی را که تفاوت شکل اندکی دارند نمی­پذیرند. علت اختصاصی بودن آنزیم­ها را باید در ساختمان فضایی آن با سوبسترا جستجو کرد.

معرفی و مقدمه ای بر دستگاه گوارش

ساختار و عملکرد کانال غذایی که معمولا دستگاه گوارش نامیده می شود به عادت غذایی حشرات بستگی دارد. دستگاه گوارش در حشرات گوناگون هستند و به شکل­ های خاصی برای غذاهای جامد، مایع، گیاهی و جانوری تغییر یافته اند. با وجود این، طرح تکاملی پایه برای سه قسمت اصلی دستگاه گوارش- معده ­ی جلویی، معده ­ی میانی و معده ­ی عقبی- در همه حشرات حفظ شده است. معده ­ی میانی بخش اصلی برای ترشح آنزیم­های هضم کننده، هضم غذا و جذب مواد غذایی در بیشتر حشرات می باشد، اگرچه بعضی از حشرات هضم اصلی را در معده ­ی جلویی یا معده­ ی عقبی نشان می دهند. 

دستگاه گردش خون

اندام اصلی دستگاه گردش خون کلی در حشرات نوعی رگ لوله ای می باشدکه درست در زیر دیواره جسم نخاعی واقع شده است که در امتداد طول بدن حشره می باشد.خون نیز معمولاً همولنف نامیده می شود که وارد بخش شکمی (قلب) از طریق منفذ دهانه ای جفتی می گردد و از بخش سینه ای به سمت جلوتر بدن پمپ می شود(منفذ آئورتی). آئورت نیزدر برخی از حشرات انشعاباتی ارسال می کند که لوله ای ساده با منفذ انتهایی در سر می باشد.موج انقباضی معمولاً از بخش قدامی شروع و به بخش عقبی می رود.ضربان قلب نیز میوژنی می باشد ولی از طریق ورودی عصبی و ترشحات عصبی اصلاح می شوداندام های فرعی ضربانی یا نبض ها نیز در پایه این سیستم ها واقعند نظیر گیرنده ها ، پاها و بالها که سبب بهبود جریان گردش خون به این بخش های ضمیمه می شوند،همولنف اکسیژن را منتقل نمی کند اما درانتقال مواد تغذیه ای و هورمون ها ودفع مواد زاید مهم می باشدودر حرکت حلزون ها نیز نقش دارد وبه عنوان یک نیروی هیدرواستاتیکی در عملکرد اندام ها وبافت های بدن نقش دارد هموسیت ها نیز سلول های آزادزی در همولنف هستند که تغییرپذیری خاصی در ساختار و عملکرد در حشرات مختلف دارند. کوآگوسیت ها لخته شدن همولنف در اثر زخم را آغاز می کنندهمولنف در برخی از حشرات لخته نمی شود، این خون حاوی غلظت های بالای آمینو اسیدها ، تری هالوز دی ساکاریدی و بسیاری مواد شیمیایی می باشد که اغلب از مکان سنتز به مکان کاربردی انتقال می یابد.PH همولنف بسیار اسیدی می باشد اما در دامنه کوچکی از حشرات متغییر می باشد بر مبنای برخی مطالعات لارو به نظر می رسد که حشرات باعث تنظیم PH همولنف از طریق ترشح معادل های اسیدی یا بازی در شکم و ترشح از طریق سیتم کلیوی می شوند وبا افزایش تهویه و بازدمی کنترل محتوی دی اکسید کربن همولنف را انجام می دهند.

انواع سلولهای خونی در حشرات

هفت نوع شایع هموسیت ها در حشرات: پروهموسیت ها ، پلاسموسیت ها ، گرانولوسیت ها ، اسفرولوسیت ها ، آدیپوهموسیت ها ، انوسیتوئیدها و کوآگولاسیت ها می باشند.بیشتر حشرات از نوع پلاسموسیت ، گرانولوسیت و پروهموسیتی هستند. هشت دسته از گروه هموسیت ها توسط  Lackieوهمکارانش شناخته شد که شامل پروهموسیت ها، پلاسماتوسیت ها ، گرانولی ها ، کواگولوسیت ها ، سلولهای کریستالی ، کروی ، انوسیتوئیدها و ترومبوسیتوئیدها می شوند، بیشتر حشرات هر هشت گروه را ندارند کاربرد آنتی بادی های تک کلنی MAbs برای شناسایی هموسیت ها ابزار مفیدی می باشد.