Гормоны. Функции гормонов. Свойства гормонов

 

Среди факторов, регулирующих жизненные процессы в пределах одного организма, на межклеточном уровне, важную роль играют гормоны и гормоноподобные вещества (гормоноиды). Гормоны - основной регулятор важнейших жизненных процессов у большинства позвоночных животных. Вместе с нервной системой они обеспечивают целостность организма, гомеостаз, т.е. стабильность его внутренней среды и ответную реакцию на изменения внешних факторов среды.

 

Гормоны, как правило, вырабатывают и выделяют специализированные эндокринные органы. У членистоногих эндокринные органы представлены нейросекреторных клеток, ретроцеребральним комплексом, перисимпатичнимы органами и проторакальнимы железами (рис. 63). Нейросекреторные клетки содержатся в различных ганглиях центральной нервной системы. Гормоны, продуцируемые нейросекреторных клеток, называют нейрогормонами. В мозговые насекомых содержится от нескольких сотен до 2000 нейросекреторных клеток.

 

Ретроцеребральний комплекс включает две пары мозговых желез, которые называют кардиального и прилежащими телами. Карди-альные тела размещены позади мозга и соединенные с ним кардиального нервами. У некоторых насекомых кардиального тела сливаются в одно нечетное образования. С кардиального телами связаны близлежащие тела. В ряде случаев, в частности в коротковусих мух, кардиального и прилегающие тела сливаются между собой, а также с проторакальнимы железами в одну кольцевую железу. Клетки ретроцеребрального комплекса производят нейрогормоны, регулирующих обмен веществ, поведение, развитие и размножение насекомых.

 

Органы, которые накапливают нейросекретов и выделяют их в кровь, называют нейрогемальнимы. У насекомых основными нейрогемальны-ми органами являются частью кардиального тела.

 

Проторакальни, или вентральные, железы расположены на нижней стороне грудных сегментов и имеют вид парных удлиненных тяжей, или образований неопределенной формы. Проторакальни железы продуцируют гормоны, вызывающие линьки насекомых. Перисимпатични органы размещены метамерно в ганглиях нервной цепочки. Они запасают и выделяют в кровь нейросекрет, который стимулирует склеротизации кутикулы во время линьки.

 

Нейрогормоны по химическому составу и функциям разнообразны. Они играют важную роль в регуляции основных жизненных процессов насекомых. С точки зрения биологической защиты растений важнейшими гормонами являются те, которые предопределяют линьки насекомых и других членистоногих. их называют екдизонамы. Екдизоны относятся к стероидных соединений. У насекомых обнаружено два гормона линьки: собственно екдизон и екдисте-рон. На сегодня в растениях обнаружено большое количество соединений, близких по химическому составу к екдизону, которых назвали фитоекдизонамы. их роль во взаимоотношениях в системе «растение-насекомое» остается не изученной. Екдизон насекомых производят проторакальни железы, которые активно функционируют на личиночной фазе развития насекомых и исчезают во взрослой фазе. После хирургического удаления проторакальних желез у личинок насекомые не линяют.

 

Другой важной группой гормонов являются гормоны, которые предупреждают процессы метаморфозу в членистоногих. Это группа ювенильных гормонов, представляют собой соединения жирного ряда. На сегодня известно три ювенильных гормоны: ЮГ-С18, ЮГ-С] седьмого ЮГИ6. Два первых выделено из гусениц бабочек семьи Satumidae, третий - бражника Manduca sexta. ЮГ-С16 выявлено у представителей ряда чешуекрылых, жесткокрылых, прямокрылых, тараканов и перепончатокрылых. Ювенильные гормоны синтезируют прилегающие тела. У насекомых с полным превращением синтез и выделение в гемолимфу ювенильных гормонов резко снижается перед окукливания. В куколках ЮГ не обнаружено, он появляется только в теле имаго. Неполного преобразования секреция ювенильных гормонов прекращается в последнем личиночном возрасте.

 

Химические соединения, близкие к ювенильных гормонов по составу и биологическим свойствам, выделено из микроорганизмов, растений и животных. Аналоги ювенильных гормонов получено также химическим способом. Сегодня известно более 2500 природных и синтетических аналогов ювенильных гормонов. Эти аналоги называют ювеноидамы.

 

В регуляции развития насекомых участвует гормон диапаузы, которого производит и выделяет надгортанный ганглий. При наличии этого гормона у самки отложенные ею яйца диапаузують. Диапауза можпива на любой стадии развития членистоногого. Известны эмбриональная, личиночная, лялечкова и имагиальна диапаузы. Проявления и гормональные факторы диапаузы у некоторых видов насекомых, которые специально исследованы, приведены в табл. 20.

 

Получения синтетических аналогов гормонов насекомых позволяет применять их на практике для регулирования роста, развития и размножения фитофагов. Все известные синтетические аналоги гормонов разнообразны по химическому составу и механизму действия на организмы. их делят на четыре основные группы:

 

1) соединения, изменяющие интенсивность секреции гормона;

 

2) вещества, нарушающие транспортировки гормона в организме;

 

3) соединения, нарушают метаболизм и биосинтез гормона на определенном этапе этого процесса;

 

4) вещества, действующие как природный гормон.

 

Специалисты выделяют шесть основных групп регуляторов роста и

 

развития членистоногих, которые могут быть применены для защиты растений. Это - ювеноиды, антиювенильни препараты (прекоцены и меваланаты), аналоги личиночного гормона (екдизоиды), антиек-зидоиды, ингибиторы синтеза хитина и аналоги пептидных гормонов.

 

У позвоночных животных внимание специалистов привлекают гормоны, которые регулируют их плодовитость. Половые гормоны позвоночных принадлежат к стероидам. У самцов это - тестостерон, у самок - эстроген. Гипофиз самок контролирует половой цикл посредством выделения гона-дотропину, а стероидные гормоны, циркулирующие в крови, регулируют выделение гонадотропина благодаря обратной связи. При этом стимулятором является эстроген, а ингибитором - гормон желтого тела гестаген. При введении гестагена или его аналога, происходит редукция гонадотропина и торможение овуляции. На основе этого было успешно осуществлено опыты по снижению плотности популяции койота - Canis laterans в США, серого крысы - Rattus novegicus и сизого голубя - Columbia livia в Англии.

 

Важной особенностью регуляторов роста и развития членистоногих является отсутствие у них в определенных дозах прямого токсического эффекта. При практическом применении этих веществ в защите росли не происходит интоксикации фитофагов, а наблюдается только нарушение динамики и координации развития отдельных их органов и систем между собой, что приводит к гибели вредителей во время линьки или метаморфозу, появления уродливых, нежизнеспособных особей, угнетение репродуктивных функций имаго .


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+