تولید نور و اعضای نوری در حشرات

Bioluminesence of Insects .ppt

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه کنید

فعالیت حشره کشی لکتین های گیاهی

در طی دو دهه گذشته، گزارشات متعددی در مورد فعالیت حشره کشی لکتین های گیاهی در برابر بسیاری از حشرات آفت متعلق به رده های لپیدوپترا، کولئوپترا، دیپترا و هوموپترا منتشر شده است. هم در ارزیابیهای آزمایشگاهی با رژیمهای غذایی مصنوعی سخت و هم در ارزیابیهای محیطی با گیاهان ترنس ژنیک، بیان یک ژن لکتین خارجی بیانگر پتانسیل لکتین های گیاهی مختلف بعنوان پروتئین های حشره کش است. این بخش مروری مختصر از خصوصیات حشره کشی گزارش شده برای لکتینهای گیاهی متعلق به خانواده های مختلف را ارائه می دهد.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب مراجعه کنید

لکتین‏ ها‏ گروهی از ترکیبات غیر مغذی پروتئینی هستند که در بافت‏های گیاهی و حیوانی وجود دارند. در بافت‏های گیاهی عمدتاً در دانه یافت می‏شود هر چند در ریشه گیاهان نیز حضور دارند. همچنین منابع لگومینه نیز سرشار از لکتین می‏باشد. لکتین‏ها‏ در اصل گلیکوپروتئین‏ها‏ی غني از سيستئين هستند که نوع قند موجود در ترکیبات آنها بر حسب نوع لکتین متفاوت است ، به عنوان مثال قند لکتین سویا از نوع مانوز می‏باشد. همچنین مولکول‏ها‏یی غیر آنزیمی ‏و غیر مصون می‏باشند. در همه جای طبیعت حاضر هستند و ممکن است به قندهای محلول یا قندهایی که بخشی از گلیکوپروتئین یا گلیکولیپید هستند بچسبند.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب مراجعه کنید

منبعwww.insectologist.blogfa.com

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه کنید

موجودات زنده به واسطه وقوع انواع گوناگون واكنشهاي بيوشيميايي توانايي ادامه حيات را كسب نموده اند. تقريباً تمامي اين واكنشها به وسيله گروهي از مواد حياتي موسوم به آنزيمها انجام مي شوند. آنزيمها كاتاليزورهاي زيستي هستند.

آنزيمولوژي دانش مطالعه آنزيمهاست و قدمتي برابر با اولين روزهاي ظهور دانش بيوشيمي دارد. اين علم از اوايل قرن دهم در جريان توجه به فرآيندهاي تخمير و هضم، پا به عرضه وجود نهاد . در آغاز با مشاهده انجام نشدن واكنشهاي بيوشيميايي در آزمايشگاه، لوئي پاستور و ساير دانشمندان تصور نمودند كه سيستمهاي زنده تحت تاثير نيروي حياتي هستند كه به آنها اجازه عدول از قوانين طبيعي حاكم بر مواد بي جان را مي دهد. برخي محققين از جمله Justus Von Leibig پيشنهاد نمودند كه فرآيندهاي حياتي تحت تاثير مواد شيميايي كه در ابتدا (فرمانت) خوانده مي شدند انجام مي شوند.

اين فرايند شيميايي عملاً طي يازده مرحله كاتاليز آنزيمي انجام مي شود. تركيب شيميايي آنزيمها تا سال 1926 به درستي مشخص نشده بود تا اينكه Summer آنزيم اوره آز كه واكنش هيدروليز اوره به آمونياك و دي اكسيد كربن را كاتاليز مي نمايد به شكل متبلور به دست آورد و ثابت نمود كه بلورهاي مذكور ماهيت پروتئيني دارند. از آن زمان به بعد مطالعات آنزيمولوژي به وفور مشخص نمود كه اغلب آنزيمها از جنس پروتئين هستند( برخي گونه هاي RNA نيز خصوصيت كاتاليتيكي دارند. )

1-1-      خصوصيات كلي آنزيمها :

به طور كلي آنزيمها تابع همان قوانين حاكم بر رفتار ساير مواد هستند، به علاوه آنزيمها در مقايسه با كاتاليزورهاي شيميايي داراي ويژگيهايي اختصاصي مي باشند كه به برخي از آنها اشاره مي شود.

1-1-1-         سرعت واكنشهاي آنزيمي بيشتر است.

     سرعت واكنشهايي كه توسط آنزيمها كاتاليز مي شوند عموماً******** مرتبه بيشتر از واكنشهاي معادل فاقد كاتاليزور است وحداقل چندين برابر بيش از واكنشهاي مشابهي است كه توسط كاتاليزورهاي شيميايي كاتاليز مي شوند.

2-1-1- شرايط واكنشهاي آنزيمي ملايم تر است.

واكنشهاي آنزيمي معمولاً در شرايط نسبتاً ملايم مانند دماي نه چندان بالا، فشار اتمسفري و PH نزديك به خنثي انجام مي شوند، در حاليكه كاتاليزورهاي قوي شيميايي بر خلاف آنزيم ها اغلب به دما و فشار بالا و PH اسيدي و بازي قوي نياز دارند.

3-1-1- آنزيمها نسبت به واكنشهايي كه كاتاليز مي كنند ويژگي بيشتري دارند.

آنزيمها در مقايسه با كاتاليزورهاي شيميايي، ويژگي فوق العاده بالاتري نسبت به ماهيت سوبسترا (ماده واكنش دهنده) و فرآورده هاي واكنش نشان مي دهند، اين بدان معناست كه واكنشهاي آنزيمي به ندرت داراي فرآورده هاي جانبي ناخواسته هستند.

4-1-1- آنزيمها قابليت تنظيم دارند.

فعاليت كاتاليتيكي بسياري از آنزيمها نسبت به تغييرات غلظت موادي به جز سوبسترا ، حساس است. مكانيسمهاي اين نوع فرآيندهاي تنظيمي شامل كنترل آلوستريكي، تغييرات كووالان در ساختار آنزيمها و تغيير در ميزان سنتز آنها مي باشد.

طبقه بندي آنزيمها بر حسب نوع واكنش :

طبقه بندي                        نوع واكنش

1- اكسيدارودكتاز             واكنشهاي اكسيداسن – احياء

2- ترانسفرازها                واكنشهاي انتقال گروههاي عاملي

3- هيدرولازها                 واكنشهاي هيدروليز كننده

4- ليپازها                       واكنشهاي حذف گروهها با ايجاد پيوند دوگانه

5- ايزومرازها                 واكنشهاي ايزومريزاسيون

6- ليگازها                      واكنشهاي سنتز يا الحاق دو مولكول همراه با مصرف انرژي

-        ويژگي فوق العاده آنزيمها نسبت به سوبسترا:

ماهيت نيروهاي غير كووالاني كه به كمك آنها سوبسترا و ساير مولكولها به آنزيم متصل مي شوند، مشابه نيروهايي است كه ساختار سه بعدي پروتئينها را شكل مي دهند. اين نيروها شامل بر هم كنشهاي واندروالسي، پيوندهاي هيدروژني و نيروهاي هيدروفوبيك(آبگريز) هستند.

به طور كلي محل اتصال سوبسترا به صورت حفره يا شياري در سطح مولكول آنزيم تعبيه شده و مكمل شكل هندسي سوبسترا است.

به علاوه واحدهاي اسيدهاي آمينه مستقر در اين جايگاه آن چنان تنظيم شده اند كه به گونه اي اختصاصي حداكثر جاذبه را با سوبسترا برقرار مي نمايند. مولكولهايي كه از لحاظ شكل و يا گروههاي عاملي با سوبسترا تفاوت دارند، نمي توانند به طور موثر با آنزيم وارد واكنش شوند. مطالعات پرتو ايكس نشان مي دهد كه جايگاه اتصال سوبسترا در بيشتر آنزيمها تا حد زيادي در ساختار آنزيم از قبل تعبيه شده است. ليكن به هنگام نزديكي و اتصال با سوبسترا تغييرات اندكي در ساختار فضايي جايگاه اتصال پديد مي آيد، اين پديده به قالب القايي موسوم است.

به منظور درك راهكار كاتاليز سريع و ويژگي واكنشهاي آنزيمي توجه به موارد زير داراي اهميت است:

1- جايگاه فعال آنزيم در مقايسه با حجم كل آنزيم فضاي بسيار كوچكي است.

2-جايگاه فعال داراي ساختار سه بعدي است- اسيدهاي آمينه و كوفاكتورها در جايگاه فعال در آرايش دقيق و صحصح نسبت به يكديگر و هم چنين مولكول سوبسترا قرار دارند. شكل گيري ساختار سه بعدي جايگاه فعال آنزيم نتيجه تشكيل ساختار سه بعدي مولكول آنزيم است.

3- بر همكنشهاي اوليه بين آنزيم – سوبسترا اغلب از نوع غير كووالاني هستند و اتصال از طريق پيوند هيدروژني، الكتروستاتيك، برهم كنشهاي هيدروفوب(آب گريز) و نيروهاي واندروالس انجام مي شود.

4- موقعيت جايگاه فعال آنزيم در ساختار پروتئين عموماً سطحي و به صورت حفره يا شيارمي باشد.

5- ويژگي استفاده از سوبسترا و ابسته به آرايش اتمها در جايگاه فعال آنزيم و مكمل بودن آن با مشكل سوبسترا است.

- اكنون اين پرسش مطرح مي شود كه اهميت استفاده از آنزيمها در كاتاليز يك واكنش شيميايي چيست؟ در پاسخ به اين پرسش بايد گفت كه آنزيمها ، همانند اكثر كاتاليزورهاي شيميايي و فيزيكي، سرعت رسيدن به تعادل را افزايش مي دهند و به عبارت ديگر، آنزيمها سرعت واكنشهاي شيميايي را افزايش مي دهند. افزايش سرعت نكته كليدي استفاده از آنزيمها در مسيرهاي متابوليكي است و بدون دخالت آنزيمها تعدادي از واكنشهاي متابوليكي به قدري كند انجام مي شوند كه تداوم حيات عملي نخواهد بود. همچنين استفاده از آنزيمها براي انجام واكنشهاي آنزيمي وابسته به ميزان افزايش سرعت توسط آنها مي باشد و به علاوه ويژگي سوبسترايي نيز توسط كاتاليز آنزيمي ايجاد مي شود. بنابراين اهميت اسامي آنزيمها هم بر اي سيستم هاي بولوژيك و هم در استفاده هاي تجاري توليد مقادير زياد محصول در يك زمان كوتاه است.

 - مجاورت سوبسترا:

چندين عامل در ارتباط با تسريع واكنش، پس از اتصال سوبسترا به جايگاه فعال آنزيم وجود دارد. يكي از مشخص ترين اين عوامل، تماس نزديك مولكولهاي سوبسترا با گروههاي فعال موجود در جايگاه فعال آنزيم مي باشد. هنگاميكه مولكولهاي سوبسترا در مناطق مشخص درجايگاه فعال آنزيم قرار گيرند، غلظت موثر آنها د رمقايسه با حالت آزاد افزايش مي يابد.

يك جنبه مهم ديگر از اثر مجاورت سوبسترا ها اين است كه ساختار جايگاه فعال آنزيم به گونه اي طراحي شده كه مولكولهاي سوبسترا در آرايش مطلوب براي واكنش قرار گيرند.

منبعhttp://plantprotection.blogfa.com

آنزيمهاي هضم در دستگاه گوارش به سه دسته تقسيم مي شوند.

1- آنزيم هاي هضم كربوهيدرات ها   (Carbohydrate digesting enzymes)

2-  آنزيم هاي هضم چربي چربي ها   ( Lipid digesting enzymes)

۳- آنزيم هاي هضم پرو تئين ها         (Proteine digesting enzymes)

آنزيمهاي هضم كربوهيدراتي به وسيله غدد بزاقي يا اپي تليوم معده مياني ترشح ميشوند . رژيم غذايي نشاسته و تركيبات كربوهيدارتي به جز سلولز كه اكثر حشرات نمي توانند آن راهضم كنند توسط حشرات گياهخوار بلعيده مي شود و گليكوژن نيز كه باز يك تركيب كربوهيدراي است به وسيله حشرات گوشتخوار مورد تغذيه قرار مي گيرد.

۲-  آنزيم هاي هضم چربي چربي ها   ( Lipid digesting enzymes)

اغلب چربيهاي خورده شده توسط يك حشره شامل تري آسيل گليسرولها است.

ليپاز از معده مياني ترشح مي شود و در برخي حشرات احتمالاً از همزيستهايي كه از اسيدهاي چرب و تري آسيل گليسرول تغذيه كرده اند ترشح مي شود. در تعدادي از حشرات مورد مطالعه هيدروليز تري آسيل گليسرول به آهستگي صورت مي گيرد

تري آسيل گليسرول طبيعي اغلب در مخلوط كمپلكس اسيدهاي چرب طويل ، زنجيري استري همراه با گليسرول است. در نتيجه در مطالعات آزمايشگاهي سنجش آنزيمي سوبستراي آن اغلب triolein يا tripalitin  است.

كه در هر سه اسيد چرب به ترتيب اولئيك يا پالميتيك است.

عوامل امولسيون شدن كه قادر است آنزيمهاي آبدوست را با سطح آبگريزتري آسيل گليسرول تماس دهد در هضم ليپيدها خيلي مهم است.

عوامل امولسيون شدن طبيعي به طور گسترده در معده حشرات هنوز ناشناخته است . امام آمينو اسيدها،‌ پروتئينها و كمپلكسهاي آسيل آمين چرب به عنوان امولسيون كننده در بعضي حشرات عمل مي كنند.

اجزاء تركيب كننده سطح glycocalyx در معده ممكن  است در امولسيون شدن چربيها و در بيشتر كردن تماس بين ليپازها و تري آسيل گليسرولها كمك كند.

3-آنزيمهاي هضم پروتئين

هضم پروتئين درحشرات به وسيله گروههايي از آنزيمهاي هضم پروتئين انجام مي شود. برخي از اينها آزادانه در لومن معده هستند درحاليكه برخي ديگر به غشاء باند شده اند.

به طور كلي آنزيمهايي كه روي پيوندهاي پپتيدي اثر مي گذارند به دوگروه تقسيم مي شوند.

1- Endopeptidase = Endoprotease

2-ٍExopeptidase = Exopreotease

مشخصه اي كه اختلاف بين اين دو گروه را نمايان مي كند اين است كه اندوپروتئازها به پروتئينهايي كه بين اسيد آمينه معيني اينكه شده اند حمله ميكنند. و زنجيره پروتئيني را از وسط مي شكند و آن را به پلي پپتيدها تجزيه مي كند.

در حاليكه اگزوپروتئازها به يكي از دو انتهاي زنجيره پروتئيني حمله ميكند و از ناحيه انتهايي آمينو اسيد با عث قطع زنجيره مي شود. (Barrett and Rawlings,1991) پروتئينازها به چهار دسته سرين، سيستئين، آسپارتيك اسيد و متالوپروتيناز تقسيم مي شوند . اندو پروتئازها را به عبارتي پروتئيناز هم مي گويند كه به گروههاي كوچكتري تقسيم مي شوند.

 منبعhttp://plantprotection.blogfa.com

برای دانلود پاورپوینت ژنتیک با تصاویر بسیار زیبا به ادامه مطلب مراجعه کنید

کتاب حشرات: ساختمان و عمل توسط دوستان عزیزمان در دانشگاه گیلان به نام های

دکتر جلال جلالی سندی و دکتر آرش زیبایی در دو جلد ترجمه شده است که کتاب جامعی از نظر فیزیولوژی و مورفولوژی حشرات می باشد

جلد دوم کتاب فیزیولوژی حشرات توسط دکتر علیرضا بندانی استاد گروه گیاهپزشکی دانشگاه تهران به چاپ رسیده است که در این جلد به مباحث گوارشی، دفع، میکروارگانیسم های همزیست، سوخت و ساز حشرات پرداخته می شود.

گوارش و آنزیم­ها در حشرات:

بخش مهمی از غذای حشرات را ماکروملکولهایی نظیر پلی ساکارید ها و پرو تئین­ها تشکیل می­دهند البته لیپید ها نیز به شکل گلیسیریدها، فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها، در غذای حشرات دیده می شود و به طور عمومی یک ملکول کوچک قابلیت انتقال به بافت هدف در بدن را دارد، در حالی که ملکولهای بزرگ این ویژگی را نداشته و لازم است قبل از جذب به ترکیبات کوچکتر شکسته شوند. آنزیم های مربوط در معده وبزاق این کار را انجام می­دهند.(Chapman, 1998) نیازهای ضروری غذایی حشرات آنهایی هستند که در اغلب مهره داران وجود دارد (Haves, 1974).

پروتئین­ها، پلی­ساکاریدها ، لیپیدها سه گروه اصلی تغذیه­ای در حشرات هستند که قبل از جذب بوسیله معده میانی حشرات باید مورد گوارش قرار گیرند و به ترتیب بوسیله پروتئازها، آمیلاز و لیپازها که سه گروه عمده آنزیم های گوارشی در حشرات می­باشند، تجزیه ­گردند(Applabaum, 1961) .

رده بندی آنزیم­های گوارشی:

هیدرولازها آنزیم­های گوارشی محسوب می­شوند که بوسیله کمیته بین المللی بیوشیمی و بیولوژی مولکولی رده بندی و نامگذاری آن­ها صورت پذیرفته است. آنزیم­هایی که مسئولیت هیدرولیز کامل پروتئین­ها و تبدیل آن­ها به اسیدآمینه را دارند، پروتئاز (پپتید هیدرولاز (EC 3.4 می­باشند که روی پیوندهای پپتیدی عمل کرده و خود شامل پروتئازها (اندوپپتیداز EC 3.4.21-24) و اگزوپپتیداز (EC3.2.4.11-19) می­باشند. پروتئازها خود بر اساس مکانیسم کاتالیتیکی به دودسته تقسیم می­شوند. با استفاده از کابردهای متفاوت یا اثر pH قابل شناسایی هستند. آنزیم­هایی که باعث هیدرولیز کامل کربوهیدرات­ها وتبدیل آنها به منوساکاریدها می­گردند کربوهیدراز می­نامند. کربوهیدرازها بر اساس سوبسترا اختصاصیشان رده­بندی می شوند.که به دو گروه اصلی تقسیم می­شوند:

1-    Despolymerases

آنزیم­هایی که باعث شکست پیوندهای داخلی در پلی ساکاریدها می­شوند و بر اساس سوبستراهایشان نامگذاری می­شوند از مهمترین اعضا این گروه می­توان به آمیلاز اشاره کرد. البته آنزیم­هایی چون سلولاز، پکتیناز و کیتیناز نیز در این گروه قرار می گیرند آلفا آمیلاز خود با توجه به پیوندی که می­شکند به نام آلفا و بتا آمیلاز نامیده می­شود .(Terra and Ferreia, 1996)

به علت اینکه آلفا آمیلاز D, α 1,4)- گلوکان گلوکانوهیدرولاز(E.C.3.2.1.1 شکستن پیوندهای گلوکوزید داخلی نشاسته و الیگوساکاریدو پلی­ساکارید های مشابه را کاتالیز می­کند، این آنزیم در اغلب گیاهان، جانوران و حشرات و میکروارگانیسم های دیگر وجود دارد(Karen and Malasinky, 1978). آلفا آمیلاز اولین بار در سوسک Tenebrio molitor خالص سازی و ویزگی­های آنزیمی آن تعیین گردید .(Applabuam, 1964) از گروه آنزیم­هایی که در حشرات بر روی زنجیره، 1و4 گلوکان نظیر نشاسته ویا گلیکوژن عمل می­نماید، فقط آلفا آمیلاز یافت شده است.(Terra and Ferreia, 1996)

2-   :Glycosidases

شامل آنزیم­هایی است که الیگوساکاریدها و دی ساکاریدها را هیدرولیز می­کندگلیکوزیدازها بر اساس منوساکاریدها که با کاهش پیوند گلیکوزیدی روی α یا β است نامگذاری می­کنند. بنابراین گلوکز حاصل از عمل آنزیم و شکست پیوندهای آنها ازناحیه α یا β گلوکوزید حاصل می شود. وچنان­که دیده می­شود یک سوبسترا ممکن است بوسیله آنزیم­های مختلف شکسته شود. البته استثناء نیز وجود دارد به عنوان مثال دی ساکارید ترهالوز اگرچه یک α- گلوکوزید است اما آلفا گلوکوزیداز قادر به شکستن آن نیست و فقط تره هالوز یک آنزیم اختصاصی است که قادر به شکستن آن میباشد.آنزیمهای α- β گلوکوزیداز و α- β گالاکتوزیداز نیز جزء این گروه می باشند  

کپی برداری با ذکر منبع بلامانع است