昆蟲生物化學(xué)

前言

　　現(xiàn)代昆蟲科學(xué)愈來愈離不開生物化學(xué)，它不但是昆蟲生理學(xué)和分子生物學(xué)的前導(dǎo)，也是眾多應(yīng)用學(xué)科的基礎(chǔ)。許多昆蟲工作者都希望在研究對象和現(xiàn)象時(shí)，搞清其中存在的機(jī)理。機(jī)理在哪里？我覺得極大部分都在生物化學(xué)之中。如果沒有生物化學(xué)作為基礎(chǔ)和支撐，我們在昆蟲的微觀世界中行進(jìn)，必然會(huì)遇到很多“暗箱”，雖然可以看到些事物的因果，但最終卻無法了解昆蟲是怎樣完成種種奧秘的全過程?！　?0世紀(jì)中期，昆蟲生物化學(xué)剛剛起步，有關(guān)知識，大多限于物質(zhì)代謝及其生理作用方面，進(jìn)入60年代，隨著電子顯微鏡的應(yīng)用和昆蟲細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展，在昆蟲界開啟了扇通向微觀世界的大門；同時(shí)現(xiàn)代化超微量分析技術(shù)的應(yīng)用，昆蟲體內(nèi)系列生物活性物質(zhì)得到了分離和提純，對昆蟲生長發(fā)育和變態(tài)及其調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識有了重大的突破；進(jìn)入80年代，分子生物學(xué)的崛起和普及，至90年代昆蟲體內(nèi)很多重要的基因得到了分離、提純、克隆和測序?，F(xiàn)在從網(wǎng)上就可以快速查到許多決定昆蟲生命特征的基因及其核酸序列了。同時(shí)，蛋白質(zhì)研究和測序工作也被推進(jìn)到了個(gè)新境界，許多模式昆蟲也因此成為人們探索生命本質(zhì)的重要研究對象?！　∶鎸ハx分子生物學(xué)的發(fā)展，我們的知識顯然相當(dāng)欠缺，首先在生物化學(xué)方面，很有從頭學(xué)起的必要。20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)昆蟲細(xì)胞生物學(xué)剛剛興起，就使昆蟲學(xué)面貌為之新，我們的業(yè)師尤子平教授，花了幾個(gè)月時(shí)間鉆研細(xì)胞生物學(xué)，并親自為我們授課，他在晚年傾其全力，邊編寫“昆蟲生理和生物化學(xué)”，邊為年輕教師和研究生講課，使眾多學(xué)子受益匪淺，可惜由于種種原因這本著作未能付梓。轉(zhuǎn)眼20年過去了，當(dāng)年很多學(xué)生已經(jīng)步入老年，昆蟲生物化學(xué)在分子生物學(xué)的推動(dòng)下，又有了新的發(fā)展，我們作為尤子平教授的學(xué)生，形成了個(gè)共識：編寫本《昆蟲生物化學(xué)》，既作為研究生學(xué)習(xí)的參考書籍，也作為對尤子平教授誕生80周年的紀(jì)念，來緬懷這位南業(yè)大學(xué)創(chuàng)建昆蟲生理生化學(xué)科作出貢獻(xiàn)，推動(dòng)了全國業(yè)院校昆蟲學(xué)科的發(fā)展。

內(nèi)容概要

　　本書內(nèi)容包括昆蟲生物化學(xué)的基礎(chǔ)——昆蟲細(xì)胞學(xué)和昆蟲中間代謝，昆蟲體內(nèi)的多種肽類和蛋白質(zhì)、幾種重要激素及其他學(xué)、昆蟲的免疫化學(xué)和生殖有關(guān)的生化知識，著生闡述了多種重要肽類、蛋白質(zhì)和激素，以及它們的生物合成、代謝過程和受體的結(jié)構(gòu)，并扼要敘述了有關(guān)分子生物學(xué)、作用模式和調(diào)控機(jī)制。　　供高等學(xué)校研究生選讀昆蟲生理學(xué)、昆蟲生物化學(xué)和昆蟲分子生物學(xué)作參考教材，也可供昆蟲生理生化與毒理以及從事昆蟲分子生物學(xué)人員作參考書。

作者簡介

　　王蔭長，男，1934年12月出生，籍貫浙江省蕭山市。1957年畢業(yè)于南京農(nóng)學(xué)院植物保護(hù)專業(yè)?，F(xiàn)為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授，兼南京林業(yè)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師；江蘇省第八屆人民代表大會(huì)代表、中國昆蟲學(xué)會(huì)理事、江蘇省昆蟲學(xué)會(huì)理事兼副秘書長。王蔭長長期從事昆蟲生理生化與毒理學(xué)教學(xué)及研究工作。講授過《昆蟲超微形態(tài)學(xué)》、《昆蟲生理學(xué)》、《昆蟲生物化學(xué)》等課程，主編《昆蟲生理生化學(xué)》，翻譯《昆蟲生理學(xué)》等著作，已發(fā)表昆蟲超微形態(tài)及生理毒理方面論文30多篇，曾獲江蘇省優(yōu)秀教學(xué)質(zhì)量二等獎(jiǎng)?！鞍宋濉逼陂g主持國家科技攻關(guān)課題“糧棉等重要病蟲抗藥性測報(bào)及監(jiān)測調(diào)控技術(shù)研究”，先后獲農(nóng)業(yè)部等部委科技進(jìn)步一、二、三等獎(jiǎng)5項(xiàng)。享受政府特殊津貼。[

書籍目錄

第一章　昆蟲生物化學(xué)的基礎(chǔ)——細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié)細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)1.質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成2.質(zhì)膜的運(yùn)輸功能3.質(zhì)膜的分化4.昆蟲表皮第二節(jié) 細(xì)胞器1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基器2.線粒體3.微管和微絲第三節(jié) 生殖細(xì)胞的發(fā)生1.精子的發(fā)生與形成2.卵子的發(fā)生與成熟第四節(jié) 細(xì)胞變態(tài)與成蟲器官發(fā)育1.成蟲器官發(fā)育2.細(xì)胞變態(tài)第二章 昆蟲的中間代謝第一節(jié)　昆蟲的組織與代謝1.昆蟲的代謝特點(diǎn)2.組織和細(xì)胞的特化第二節(jié) 腸壁細(xì)胞的代謝功能第三節(jié) 脂肪體內(nèi)的代謝活動(dòng)1.降解代謝2.碳水化合物的合成3.脂類的合成4.氨基酸的合成5.蛋白質(zhì)的合成第四節(jié) 肌肉組織內(nèi)的代謝1.糖類的利用和糖酵解2.代謝的調(diào)控機(jī)制3.磷酸甘油穿梭系統(tǒng)第五節(jié) 三羧酸循環(huán)1.三羧酸循環(huán)的基本反應(yīng)式2.三羧酸循環(huán)的功能3.三羧酸循環(huán)中的酶類4.三羧酸循環(huán)相關(guān)的其他酶5.昆蟲的乙醛酸循環(huán)6.白蟻的有氧和無氧代謝及三羧酸循環(huán)7.三羧酸循環(huán)的調(diào)控第六節(jié)　電子傳遞和氧化磷酸化1.呼吸鏈（電子傳遞鏈）中的傳遞電子的載體2.二碳的氧化作用第七節(jié)　脂類代謝1.分解代謝2.合成代謝3.脂類的利用第八節(jié)　氨基酸代謝1.氨基酸的合成2.氨基酸的利用3.氨基酸的降解第九節(jié)　其他代謝1.糖類的磷酸戊糖途徑2.糖異生作用3.脂肪體內(nèi)由糖產(chǎn)生甘油4.嘌呤和嘧啶的合成第三章　昆蟲的表皮化學(xué)第一節(jié)　幾丁質(zhì)1.晶體形式及結(jié)構(gòu)2.幾丁在表皮中的構(gòu)型3.幾丁與蛋白形成的復(fù)合體4.分解幾丁蛋白復(fù)合體的酶5.幾丁質(zhì)的合成第二節(jié)　幾丁酶1.酶的生化與分子生物學(xué)2.幾丁酶的利用前景第三節(jié)　表皮蛋白1.表皮蛋白的提取與命名2.不同蟲期表皮蛋白的變化3.表皮蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)4.幼蟲表皮蛋白基因及其表達(dá)5.表皮蛋白質(zhì)的細(xì)胞連接活性6.表皮蛋白與表皮性質(zhì)7.各類昆蟲的表皮蛋白8.表皮蛋白的同源性第四節(jié)　表皮的鞣化和骨化1.表皮蛋白的鞣化和骨化理論2.表皮的骨化劑和骨化過程3.鞣化和骨化的激素調(diào)控第四章　昆蟲的貯存蛋白第一節(jié)　貯存蛋白的結(jié)構(gòu)和理化特性1.分子量和亞單位2.理化特性第二節(jié)　貯存蛋白的分類1.芳香蛋白2.富甲硫氨酸蛋白3.雙翅目LSP—24.其他有關(guān)的貯存蛋白第三節(jié)　不同目昆蟲體內(nèi)的貯存蛋白1.蜚蠊目2.直翅目3.半翅目4.鱗翅目5.鞘翅目6.雙翅目7.膜翅目第四節(jié)經(jīng)貯存蛋白的組織和細(xì)胞定位1.組織和細(xì)胞定位2.含量變化第五節(jié)　貯存蛋白的功能1.蛋白質(zhì)和氨基酸的貯存庫2.參與新表皮的形成3.貯存蛋白與卵的發(fā)育4.貯存蛋白的載體功能第六節(jié)　貯存蛋白的基因表達(dá)調(diào)控1.基因定位2.基因序列和表達(dá)第七節(jié)　脂肪體對貯存蛋白的攝人和利用機(jī)制1.脂肪細(xì)胞的蛋白內(nèi)吞過程2.貯存蛋白的受體第五章　昆蟲的熱激蛋白第一節(jié)　熱激蛋白的結(jié)構(gòu)與功能1.熱激蛋白的結(jié)構(gòu)與分類2.熱激蛋白的功能第二節(jié)　熱激蛋白的合成1.合成模式2.誘導(dǎo)條件3.細(xì)胞定位第三節(jié)　熱激蛋白的基因1.分類2.基因的結(jié)構(gòu)3.基因表達(dá)的調(diào)控4.基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)5.轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的熱激誘導(dǎo)第四節(jié)　滯育與熱激蛋白調(diào)控1.滯育有關(guān)的熱激蛋白2.23kDa熱激蛋白的結(jié)構(gòu)第六章　昆蟲的神經(jīng)肽第一節(jié)　促前胸腺激素1.化學(xué)組成2.分泌部位3.釋放的控制4.活性5.作用方式6.抗PTTH作用的激素第二節(jié)　抑咽側(cè)體神經(jīng)肽與促咽側(cè)體神經(jīng)肽1.化學(xué)結(jié)構(gòu)2.結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系3.分布、傳遞與生理功能4.影響AS釋放的些因子5.分子生物學(xué)6.在其他昆蟲中的分布第三節(jié)　利尿激素與抗利尿激素1.利尿激素2.抗利尿激素第四節(jié)　激脂激素／紅色素聚集素族1.化學(xué)結(jié)構(gòu)2.蟲體內(nèi)的分布3.生理功能4.釋放調(diào)控和作用原理5.生物合成與降解第五節(jié)　親肌肽類1.親肌肽類的分類2.化學(xué)結(jié)構(gòu)3.蟲體內(nèi)的分布4.結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系5.活性和作用機(jī)理6.親肌肽受體7.親肌肽的失活第六節(jié)　FMRF—NH2的相關(guān)神經(jīng)肽1.化學(xué)結(jié)構(gòu)2.生理功能3.蟲體內(nèi)的分布第七節(jié)　滯育激素1.分離與純化2.化學(xué)結(jié)構(gòu)3.CDNA和前體結(jié)構(gòu)4.結(jié)構(gòu)和活性關(guān)系5.基因及其表達(dá)6.作用機(jī)理第八節(jié)　蛻殼激素和蛻皮激發(fā)激素1.蛻殼激素2.蛻皮激發(fā)激素第九節(jié)　鞣化激素1.發(fā)現(xiàn)2.合成部位3.生物活性4.作用模式第十節(jié)　促性信息素生物合成神經(jīng)肽1.發(fā)現(xiàn)與組織定位2.分離、純化、分子克隆及生理功能3.釋放、傳遞與靶標(biāo)4.活性和釋放的調(diào)控5.降解第七章　昆蟲體內(nèi)的生物胺及其受體第一節(jié)　神經(jīng)分泌的細(xì)胞學(xué)第二節(jié)　生物胺及其功能1.神經(jīng)調(diào)質(zhì)功能2.神經(jīng)遞質(zhì)功能3.神經(jīng)激素功能第三節(jié)　生物胺的代謝1.酪氨酸羥化作用2.色胺酸羥化作用3.脫羧作用4.p—羥基化5.N—甲基化6.N—乙?；?.二酚氧化作用8.單胺代謝物的軛合9.氧化脫氨基作用10.還原與氧化作用11.○—甲基化作用第四節(jié)　昆蟲體內(nèi)主要生物胺及其受體1.章魚胺2.章魚胺受體3.酪胺及其受體4.多巴胺及其受體5.5羥色胺及其受體6.組胺及其受體第八章　昆蟲免疫防衛(wèi)化學(xué)第一節(jié)　高等動(dòng)物的免疫系統(tǒng)1.免疫器官2.免疫細(xì)胞3.免疫分子及其功能4.免疫防御第二節(jié)　昆蟲的免疫系統(tǒng)與功能1.昆蟲免疫系統(tǒng)對外源異物的識別2.昆蟲的細(xì)胞免疫3.體液免疫與抗菌肽4.抗菌肽的基因表達(dá)調(diào)控第三節(jié)　抗菌肽之間的協(xié)同1.昆蟲體內(nèi)的抗菌肽類2.抗菌肽抗菌譜上的協(xié)同表達(dá)3.抗菌肽表達(dá)水平上的協(xié)同第四節(jié)　抗菌肽活性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.抗菌肽的活性中心2.手性抗菌肽對活性的影響第五節(jié)　抗菌肽轉(zhuǎn)基因工程1.昆蟲抗菌肽的基因克隆與表達(dá)2.抗菌肽在動(dòng)植物轉(zhuǎn)基因工程中的應(yīng)用3.存在問題和應(yīng)用前景第六節(jié)　昆蟲的肽類毒素1.蜂針肽2.蜂毒肽3.激肽4.肥大細(xì)胞去顆粒多肽第九章　昆蟲的抗菌肽第一節(jié)　天蠶素族1.天蠶素2.麻蠅素第二節(jié)　環(huán)狀抗菌肽族1.防衛(wèi)素2.防衛(wèi)素的結(jié)構(gòu)與進(jìn)化第三節(jié)　富脯氨酸肽族1.蜜蜂抗菌肽亞族2.蜂蛾抗菌肽亞族第四節(jié)　富甘氨酸肽族1.天蠶蛾抗菌肽2.雙翅抗菌肽族3.鞘翅抗菌肽4.膜翅抗菌肽5.半翅抗菌肽第五節(jié)　抗菌肽的基因1.天蠶素及其類似物的基因2.環(huán)狀抗菌肽基因

章節(jié)摘錄

　　第一章 昆蟲生物化學(xué)的基礎(chǔ)：細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能　　細(xì)胞是昆蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位，要研究昆蟲各器官系統(tǒng)的組分及其生理功能的化學(xué)變化規(guī)律，必須從細(xì)胞入手。首先需了解昆蟲在生長、發(fā)育、變態(tài)和繁殖的過程中各器官的細(xì)胞和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化，再進(jìn)步探索它們對營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收、水分和鹽分的平衡調(diào)節(jié)、對有害生物的抵御和防衛(wèi)、刺激的接受和傳遞、信息的綜合與處理、物質(zhì)的代謝和轉(zhuǎn)化、生長發(fā)育的激素調(diào)控、子代的繁衍和擴(kuò)增等有關(guān)的生化代謝規(guī)律。　　在動(dòng)物界中昆蟲種類最多、分布甚廣、生境復(fù)雜、繁殖力強(qiáng)。這是由于昆蟲和其他動(dòng)物細(xì)胞除了具有結(jié)構(gòu)和功能的相似性外，還存在許多特異性，賦予昆蟲強(qiáng)大的生命力。就保持水分而言，昆蟲雖身體小而表面積大，但各器官細(xì)胞有系列特化結(jié)構(gòu)來防止體內(nèi)水分散失和穩(wěn)定體液滲透壓。例如皮細(xì)胞質(zhì)膜外伸形成蠟道，往體表分泌蠟質(zhì)保護(hù)層；頂膜、側(cè)膜和基膜特化的馬氏管和直腸細(xì)胞構(gòu)成隱腎結(jié)構(gòu)，加速對離子和水分的吸收；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基器特別豐富的雄蛾附腺細(xì)胞和雌蛾濾胞細(xì)胞的分泌物構(gòu)成的精包和復(fù)雜的卵殼結(jié)構(gòu)，保證昆蟲在缺水條件下受精和胚胎發(fā)育；氣管細(xì)胞分泌的胞外基質(zhì)構(gòu)成的氣門開閉機(jī)構(gòu)，有節(jié)律的定期開放，暴發(fā)式排除二氧化碳，使呼吸失水量減少至最低程度?！　　凹?xì)胞變態(tài)”是昆蟲細(xì)胞另個(gè)特點(diǎn)，在蟲體變態(tài)時(shí)，幼蟲細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，重新組建成蟲器官細(xì)胞，這在全變態(tài)昆蟲中尤為突出。因此，研究昆蟲細(xì)胞和亞細(xì)胞在變態(tài)過程中結(jié)構(gòu)和功能的動(dòng)態(tài)變化，是深入了解昆蟲生物化學(xué)的基礎(chǔ)。

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