Метаболизм ФОС у насекомых

Остается, однако, фундаментальная и так и не решенная до сих пор проблема, касающаяся этих широко распространенных вторичных метаболитов. Попросту говоря, каковы их биологические функции В связи с этим некоторые исследователи полагают, что эти вещества являются отходами метаболизма, хотя многие из них токсичны для организма, который продуцирует их до тех пор, пока они не выбрасываются в окружающую среду (например, летучие монотерпены, образуемые многими растениями) или не превращаются в безвредные вещества в самом организме. Другие исследователи считают вторичные метаболиты и в особенности те, которые обнаруживаются в растениях, важными факторами совместной эволюции растений, животных и насекомых. Эта точка зрения заключается в том, что выборочное стремление некоторых животных и насекомых к опустошению фауны определяется качеством производимой растениями химической продукции. Это, в свою очередь, приводит к выработке растениями таких соединений, которые отталкивают животных и других травоядных и тем самым смягчают процесс истребления растений. В настоящий момент взгляды биологов по вопросу о том, какая из этих двух гипотез верна, четко разделяются, и первым шагом на пути к пониманию функции вторичных метаболитов в организме является выяснение их биологического происхождения. Химики-органики достигли существенного прогресса в этой области за последние два десятилетия, и в результате сейчас четко вырисовываются пути, по которым происходит биосинтез многих вторичных метаболитов. Эти исследования, обобщен-ные в конце тома 11 русского издания (в заключительных главах тома 5 английского издания) [c.15]

Известно, что многие продукты вторичного метаболизма растений ядовиты для насекомых и других животных. [c.70]

Более заметными стали ограничения в применении методов биологической борьбы совершенно очевидно, что на ближайшее будущее основой защиты растений останутся химические препараты. В борьбе с насекомыми— главной области, в которой химическая борьба подвергается общественному осуждению, растет число исследований, направленных на поиски соединений третьего поколения (стр. 358), вмешивающихся определенным специфическим путем в метаболизм насекомых. [c.379]

Для выявления веществ, обладающих такими свойствами, многие лаборатории вели предварительный отбор химических веществ по следующим направлениям. Энтомологи и химики отбирали вещества, которые могли обладать антимитотическими, анти-метаболическими и антиканцерогенными свойствами. Затем эти вещества подвергали испытаниям, подобным тем, которые проводятся для оценки новых инсектицидов, для получения быстрой качественной характеристики их биологической активности. Перспективные хемостерилизаторы используются затем в качестве основы для дальнейшей избирательной оценки сходных соединений. Было выявлено приблизительно 400 химических соединений, обладающих биологической активностью, ко рые использовали для определения влияния хемостерилизаторов на метаболизм насекомых, динамику популяции, поведение и многие другие факторы. [c.76]

По всей вероятности, самый надежный путь к созданию идеального инсектицида связан с учетом особенностей жизненного цикла самого насекомого. Химический препарат, ядовитый для насекомого, скорее всего окажется ядовитым и для человека, поскольку метаболизм насекомого и человека в общих чертах сходен. Иное дело системы, регулирующие развитие у насекомых и у человека эти системы различаются очень сильно и поэтому воздействие должно быть направлено именно на них. Прежде всего следует установить, влияют ли интересующие нас соединения на те стадии жизненного цикла, которые свойственны лишь насекомым, и действуют ли они специфически только на один вид насекомых. При таком подходе к этой проблеме намечаются три возможных пути ее решения. Переход от одной стадии развития к другой подчинен у насекомых гормональному контролю. Ювенильный гормон (рис. 15.6) подавляет превращение личинки во взрослое насекомое. Для того чтобы это превращение произошло, уровень ювенильного гормона должен понизиться. Уязвимость метаморфоза насекомых определяется тем, что насекомое, независимо от его возраста, не может произвести потомства до тех пор, пока не завершено его превращение во взрослую форму. В некоторых растениях содержатся вещества, весьма близко напоминающие ювенильные [c.466]

Гил му р Д. Метаболизм насекомых Москва, 1968. [c.81]

Согласованность и совершенство процессов метаболизма насекомых обеспечивают экономное расходование воды и энергети- еских субстратов, не допуская потерь сколько-нибудь ценных со- [c.31]

Изучен метаболизм 2-алкил-4,6-динитрофенолов и их эфиров с различными органическими кислотами. Метаболизм нит-рофенолов в организме животных может быть представлен общей схемой (13). Аналогично протекает метаболизм в растениях и насекомых [91]. Под действием микроорганизмов поч- [c.118]

Автор Введения в химическую экологию Мишель Барбье — видный специалист в области биоорганической химии. За минувшие двадцать лет объектами его внимания были химическая сигнализация у насекомых, метаболизм стеринов, химия морских беспозвоночных, фитопатология и другие вопросы. Широта научных интересов, счастливо сочетающаяся с искусством изложения, помогла ему решить очень трудную задачу в лаконичной и яркой форме рассказать об основных концепциях химической экологии. [c.5]

Большое различие в токсичности соединений структуры (21) для позвоночных и членистоногих объясняется неодинаковыми путями метаболизма препаратов. Например, карбофос в организме насекомых переходит в более токсичный тиофосфат — 0,0-диметил-5-[1,2-ди(этоксикарбонил)]тиофосфат, а в организме теплокровных происходит омыление эфирного (алкокси-карбонильного) остатка и получается практически нетоксичный для животных продукт (схема 39). [c.446]

Выше приведена схема (51) химического превращения карбофоса под действием кислот и щелочей, а также метаболизма в организме насекомых. [c.459]

Причины такой избирательности не вполне выяснены. По-видимому, одна из причин — более высокая скорость метаболизма карбаматов с образованием нетоксичных продуктов у позвоночных животных, особенности у млекопитающих, по сравнению с насекомыми. Не исключено, однако, что второй причиной может быть различная реакционноспособность карбаматов в отношении холинэстераз нервной системы насекомых, поскольку в основе инсектицидного эффекта и токсического действия на млекопитающих лежит угнетение ацетилхолинэстеразы. [c.198]

Р-Гидроксикислоты играют важную роль в биосинтезе и катаболизме жирных кислот, а в процессе метаболизма воска насекомых или растений синтезируются из ненасыщенных кислот. [c.156]

При попадании с кормом в кишечник защитная оболочка растворяется, а вирусные частицы проникают в ткани насекомого и вызывают серьезные нарушения метаболизма клеток. [c.124]

Различные кормовые растения какого-то определенного вида, рода или даже семейства насекомых зачастую продуцируют сходные продукты вторичного метаболизма, хотя в других отношениях они могут сильно различаться [45]. [c.71]

Дополнительное истощение вирусом клеток хозяина может послужить причиной индуцирующего влияния вирусных включений на латентные инфекции. Танада [264, 265] показал, что инактивированный нагреванием полиэдренный вирус совки Pseudaletia unipun ta не способен вызвать гранулез, но в то же время инактивированный вирус гранулеза может активировать латентный полиэдроз. Здесь необходимо напомнить о некоторых синергистах инсектицидов, которые действуют как вещества, блокирующие определенные процессы метаболизма насекомых. Такое блокирование ослабляет те или другие функции организма насекомых, в результате чего инсектицид оказывает намного более сильное действие. [c.74]

Однако сказанным не исчерпываются воз.можные механпз.мы токсического действия пнсектицидов на метаболизм насекомых. По новейшим данным, отравление насеко.мых часто стимулирует микросомальные процессы. [c.36]

Один из интереснейших примеров, и.гьтюстрирующих некоторые аспекты химических взаимоотношений между растениями и животными можно найти в работах группы Мейнвальда [21]. Алкалоиды (как и терпеноиды) относятся к числу так назьшаемых вторичных метаболитов, т.е. веществ, не принимающих участия в основных циклах метаболизма. Эти азотсодержащие соединения в значительных количествах продуцируются различными растениями. Многие из этих соединений обладают ярко выраженной активностью по отношению животным (общеизвестна активность, например, морфина или стрихнина), но роль большинства алкалоидов в обеспечении жизнедеятельности организма-продуцента пока совершенно неизвестна. Сравнительно недавно было установлено, что во многих случаях они выполняют функции зашиты растения от поедания насекомыми (антифиданты). Однако эта защита, как правило, оказывается не универсальной, поскольку в [c.28]

Среди различных липоидофильных веществ, хорощо проникающих и через наружный покров насекомых, и через кожу млекопитающих, могут быть обнаружены отдельные представители, по-разному преодолевающие эти барьеры. Даже кутикула различных насекомых не одинаково проницаема для одного и того же липоидофильного вещества. R. O Brien (1960) приводит пример избирательного действия, которое четко связано со всасыванием. Карбофос при местном нанесении в 8 раз токсичнее для американского таракана, чем для прусака, а при инъекции— лишь в 1,1 раза. Метаболизм этого соединения у обоих видов насекомых протекает одинаково. Следовательно, обнаруженное различие в токсичности может быть отнесено только за счет разной проницаемости инсектицида через наружные покровы насекомых. [c.102]

Основное кол-во X. синтезируется самим организмом из сквалена с участием фермента холестеринэстеразы. Важнейшей биохим. функцией X. у позвоночных является его превращение в гормон прогестерон в плаценте, семенниках, желтом теле и надпочечниках этим превращением открывается цепь биосинтеза стеровдных половых гормонов и кор-тикостеронпов. Другое направление метаболизма X. у позвоночных - образование желчных кислот и витамина Вз (см. Витамин В). Кроме того, X. участвует в регулировании проницаемости клеток и предохраняет эритроциты крови от действия гемолитич. ядов. У насекомых поступающий с пищей X. используется для биосинтеза гормонов линьки - экдизонов. [c.299]

Восстановление диоксиацетонфосфата в глицерофосфат происходит также в летательных мышцах насекомых по-видимому, оно представляет путь, альтернативный образованию в этих тканях молочной кислоты. Хотя превращение свободной глюкозы в глицерофосфат и пируват не дает в итоге прироста АТР, следует учесть, что в мышцах исходным материалом служит гликоген, который по сравнению со свободной глюкозой требует для затравочных реакций вдвое меньше АТР. Кроме того, дисмутация триозофосфата, приводящая к образованию глицерофосфата и пирувата, может обеспечить быструю наработку АТР при интенсивных сокращениях мощной летательной мышцы насекомого. Во время более медленной восстанпвительной фазы глицерофосфат, как полагают, снова окисляется, поступая в митохондрии этих в высокой степени аэробных клеток. Таким образом, транспортировка глицерофосфата в митохондрии служит средством доставки в митохондрии восстановительных эквивалентов, полученных от NADH. Возможно поэтому, что значение глицерофосфата для мышечного метаболизма связано в основном с его транспортной функцией, а не с участием в бысТ" ром образовании АТР. [c.349]

Одним нз основных объектов хрОхматографии на бумаге явились с самого начала различные аминокислоты, пептиды и белки. На примере разделения аминокислот была разработана техника распределительной хроматографии отбор проб для анализа, получение и проявление хроматограммы, состав растворителей, и установлена определенная зависимость между структурой аминокислоты и их хроматографическими характеристиками при различном химическом составе и соотношении растворителей в их смеси. Было изучено разделение различных производственных аминокислот, комплексных соединений с катионами металлов, определение аминокислот в микробиологическом материале, после гидролиза, в растительном материале, в тканях животных, в крови, плазме, сыворотке крови, кровяных тельцах, моче, лимфе, эксудатах, спинномозговой жидкости, жидкости глазной камеры, желудочном соке, сперме, молоке, в органах, мускулах, в насекомых, животных, хромозомах, нуклеопротеинах, гисто-нах, протаминах, кератине, при различиях в группах крови и в других объектах. Хроматография помогла также при изучении энзиматических реакций и метаболизма аминокислот, галогени-рованных аминокислот и в других случаях. [c.202]

В параспоральном кристалле инсектицид обычно находится в неактивной форме при солюбилизации кристалла белок высвобождается в форме протоксина, предщественника активного токсина. Протоксин класса токсинов ryl имеет мол. массу примерно 130 кДа (рис. 15.1). После заглатывания насекомым параспорального кристалла протоксин активируется в кишечнике в условиях щелочного pH (7,5-8,0) и под действием специфических пищеварительных протеиназ превращается в активный токсин с мол. массой примерно 68 кДа (рис. 15.1). В таком виде он встраивается в мембрану эпителиальных клеток кишечника насекомого и образует ионный канал, через который, как полагают, происходит утечка значительной части клеточного АТР (рис. 15.2). Примерно через 15 мин после формирования такого ионного канала клеточный метаболизм блокируется, насекомое перестает питаться, происходит обезвоживание [c.333]

Изучен метаболизм линдана в организме теплокровных животных, насекомых, растениях, а также процесс разложения, протекающего в почве [10—14]. Метаболизм гексахлорциклогексана в различных объектах может быть представлен в виде схем А и Б. [c.59]

Гептахлор химически более инертен, чем хлордан. Устойчив к действию воды и едких щелочей. Специфичной реакцией гептахлора является отщепление от его молекулы одного атома хлора при действии нитрата серебра в 80 /о-ной уксусной кислоте ни ДДТ, ни токсафен при нагревании с нитратом серебра в уксусной кислоте не отщепляют атомов хлора, октахлор в этих условиях отщепляет два атома хлора. При нагревании с диэтаноламином и КОН в метаноле гептахлор подобно хлордану образует окрашенный продукт эта реакция применяется для определения гептахлора в биологических средах. Аналогичная реакция проходит в бутилцеллозольве при нагревании с КОН и этаноламином. Первым основным продуктом метаболизма гептахлора в различных живых организмах является эпоксигептахлор, причем для всех видов организмов он более токсичен, чем сам гептахлор. Известно два эпоксида гептахлора соответственно с т. пл. 83—85 и 159—160 °С. Более токсичен для насекомых изомер с т. пл. 159—160 °С. Следующей стадией метаболизма является замена хлора в пятичленном цикле на гидроксигруппу. Возможно, что токсическое действие гептахлора основано на действии эпоксида на жизненно важные системы в организме животных и насекомых. [c.70]

Изменение токсичности сульфенильных производных обусловлено тем, что метаболизм их в организме теплокровных животных и насекомых протекает по разным направлениям [106]. В качестве примера на схеме (12) показаны направления метаболизма карбосульфана в организме мух и крыс [106]. Как видно из схемы, в организме мух карбосульфан переходит главным образом в карбофуран, тогда как в организме крыс образуются продукты его окисления и гидролиза, токсичность которых для теплокровных животных достаточно низка. [c.266]

Совершенно очевидно, что активность одного и того же соединения по отношению к разным видам насекомых и животных неодинакова, так как различно строение холинэстеразы разных видов организмов, а также отличны пути метаболизма фосфорорганических соединений. Например, карбофос в организме комнатной мухи претерпевает превращения обычного типа, тогда как в организме крыс образуется малотоксичная ма-латионовая кислота — 5-(1,2-дикарбоксиэтил)-0,0-диэтилдитио-фосфат (1). [c.401]

Для биостойких материалов, не обладающих биоцидными свойствами, причиной их обрастания и повреждения грибами являются загрязнения. Споры фибов, попадая на материал, не содержащий никаких источников питания для микроорганизма (стекло, металл), способны прорасти и образовать микроколонии только за счет питательных веществ, содержащихся в самих спорах. Дальнейшему росту мицелия способствуют вещества, загрязняющие материал, - остатки растений, насекомых, небиостойкие смазочные материалы, частицы почвы. Продукты метаболизма фибов изменяют структуру материала, делая его доступным для микроорганизмов. На отмирающих колониях могут поселиться другие виды фибов и бактерий. [c.83]

Исследование было предпринято нами в связи с практически важной задачей — задачей изучения инсектицидов, обладающих избирательно высокой токсичностью по отношению к насекомым и низкой токсичностью по отношению к позвоночным животным. Один из оправдавших себя путей создания инсектицидов избирательного действия, главным образом фосфорорганической природы, основан, как известно, на различиях в метаболизме этих соединений в организмах насекомых и позвоночных [6]. Однако представляется, что вторым путем может быть синтез инсектицидов антихо-линэстеразного действия, различающихся по кинетике взаимодействия с холинэстеразами этих видов животных. [c.198]

Химическое оружие действует как средство нападения в тех случаях, когда животное имеет усовершенствованный эволюцией орган для нанесения, разбрызгивания или впрыскивания яда. Агрессивное поведение — явление редкое в природе (исключение представляет человек), и у большинства животных нападение — это лишь защитная реакция. Имеющееся оружие используется также для добывания пищи. Если же токсичные вещества находятся в самом организме-продуценте или если эти вещества, вырабатываемые специализированным органом, не выводятся из организма, то оборонительный характер такого оружия проявляется только в случае нападения на организм-продуцент. Отравление агрессора выглядит тогда, как несчастный случай, вызванный столкновением двух несовместимых типов метаболизма. Утверждать, что эволюция последовательно совершенствовала такие средства химической защиты для сохранения видов, было бы очевидным проявлением витализма. В лучшем случае можно предположить, что из всего множества возможных способов адаптации до наших дней сохранились лишь те, которые обеспечивали их владельцам наилучшие шансы на выживание. Горькие или ядовитые растения служат прибежищем для тех насекомых которые способны использовать их как пищу. Другим приемом оборонительной тактики, о времени появления которого в ходе эволюции судить очень трудно, является сочетание предупреждающей окраски со средствами химической за-пщты. То, что мы наблюдаем сегодня,— это, по-видимому, следствие огромного числа конфликтов и нескольких абсолютных необходимостей. [c.36]

Поступление, распределение и выведение из организма. Быстро всасывается прн поступлен1ш в дыхательные пути, на кожу, в/ж. Метаболизм изучен у грибов, насекомых и теплокровных. О. подвергается гидроксилированию и дехлорированию [34]. Обладает способностью к кумуляции. При скармливании овцам и телятам в дозе 10 мг/кг пищи максимальный стабильный уровень накопления в жире достигался через 4 недели. После прекращения скармливания О. не обнаруживали в жире через 4 недели. Наблюдались значительные отличия в распределении и выведении Т. у разных видов животных. Крысы, получившие в/в О. в дозе 27 мг на животное, выделяли 29 % с калом в течение 60 ч и лишь 1 % с мочой самцы-кролики при в/ж введении О. в дозе 1 мг на животное в течение 10 недель выделяли 77 % с мочой и 23 % — с калом. При этом 75 % радиоактивности в экскрементах и 80 % в моче обусловлено выделением гидрофильных метаболитов, остальное — выделением неизмененного О. У кроликов в жире найдено 4 % радиактивности, больше в виде неизмененного препарата. О. выделяется с молоком лактирующих животных. Накапливаясь в организме матери до и во время беременности, О. отравляет потомство в период лактации. [c.565]

В течение этой стадии рост температуры (до 80 °С) и присутствие антимикробных соединений абиотического происхождения приводят к гибели или инактивации патогенных микроорганизмов, таких как Salmonella spp. и вирусы, личинок насекомых и семян растений. Температура используется как индикатор работы свалки [246]. Хотя возрастание ее оказывает положительное влияние, увеличивая активность и скорость роста микроорганизмов, оно отрицательно влияет на растворимость кислорода, который является лимитирующим субстратом. Диоксид углерода в свою очередь может влиять на скорость метаболизма, снижая значение pH, хотя это снижение ускоряет гидролиз полимеров. И наконец, значительное образование воды в ходе микробного метаболизма [247] существенно изменяет ее баланс в системе. [c.148]

Единообразие в строении генетич. материала у различных видов живых организмов позволяет предполагать универсальность действия химич. мутагенов. Так, этиленимин, диалкилсульфаты, этилметансуль-фонат индуцируют мутации у насекомых, высших растений, сумчатых и несовершенных грибов, акти-номицетов, бактерий, фагов. С другой стороны, перекись водорода и диазометан вызывают мутации у сумчатых грибов и бактерий, но не эффективны на расстояниях. Полученные различия вызваны, по-видимому, неодинаковой способностью мутагенов проникать в клетки различных организмов и различиями в метаболизме мутагенов. [c.327]

Многие виды насекомых отличают растения-хозяева от нехозяев главным образом путем дифференциального восприятия разнообразных продуктов вторичного метаболизма, выделяемых растениями. [c.70]

Злаковая тля — один из самых опасных вредителей злаковых культур в США. При благоприятных условиях она может сильно повреждать или даже полностью уничтожать чувствительные к ней культуры. Выяснение природы устойчивости ра-стеиий-хозяев к злаковой тле очень важно при выведении сортов, устойчивых к этому вредителю. Как уже отмечалось, бензиловый спирт служит пищевым детеррентом в некоторых устойчивых сортах ячменя. Злаковые культуры продуцируют огромное количество продуктов вторичного метаболизма, многие из которых повышают их устойчивость к нападению насекомых. Тодд и др. [84] провели исследование влияния химических соединений на рост и размножение злаковой тли. Было испытано множество флавоноидов, некоторые производные бензола, бензойной кислоты, бензальдегида и коричной кислоты, а также некоторые смешанные соединения. Очень небольшие количества испытываемых веществ (ЗJ5 10 М или меньше) добавляли к пище, состав которой был известен. Многие из этих веществ замедляли рост злаковой тли, снижали численность и выживаемость потомства. Среди насекомых, в пищу которых вводили ванилиновую, синаповую, сиреневую, гентизиновую или феруловую кислоты, выживание составляло менее 20 %. Поскольку многие из этих соединений присутствуют в листьях ячменя, вполне вероятно, что устойчивость ячменя к злаковой тле по крайней мере частично обусловлена наличием некоторых фенольных и флавоноидных соединений. [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология