Hémolymphe - Hemolymph

Une sauterelle a un système circulatoire ouvert , où l'hémolymphe se déplace à travers des sinus ou des hémocèles interconnectés, des espaces entourant les organes.
Ci-dessus, un schéma d'un système circulatoire ouvert. Un système circulatoire ouvert est composé d'un cœur, de vaisseaux et d'une hémolymphe. Ce diagramme montre comment l'hémolymphe, liquide présent dans la plupart des invertébrés qui équivaut au sang, circule dans tout le corps d'une sauterelle. L'hémolymphe est d'abord pompée à travers le cœur, dans l'aorte, dispersée dans la tête et dans tout l'hémocèle, puis de nouveau à travers les ostiums situés dans le cœur, où le processus se répète.

L'hémolymphe , ou hémolymphe , est un fluide, analogue au sang chez les vertébrés , qui circule à l'intérieur du corps de l'arthropode (invertébré), restant en contact direct avec les tissus de l'animal. Il est composé d'un plasma fluide dans lequel sont suspendues des cellules de l'hémolymphe appelées hémocytes . En plus des hémocytes, le plasma contient également de nombreux produits chimiques. C'est le principal type de tissu du système circulatoire ouvert caractéristique des arthropodes (par exemple les arachnides , les crustacés et les insectes ). De plus, certains non-arthropodes comme les mollusques possèdent un système circulatoire hémolymphatique.

Les systèmes de transport d'oxygène ont longtemps été considérés comme inutiles chez les insectes, mais l' hémocyanine ancestrale et fonctionnelle a été trouvée dans l'hémolymphe. Le "sang" des insectes ne transporte généralement pas d' hémoglobine , bien que l'hémoglobine puisse être présente dans le système trachéal à la place et jouer un certain rôle dans la respiration.

Mode de transport

Chez la sauterelle , la partie fermée du système est constituée de cœurs tubulaires et d'une aorte longeant la face dorsale de l'insecte. Les cœurs pompent l'hémolymphe dans les sinus de l' hémocèle où ont lieu les échanges de matières. Le volume d'hémolymphe nécessaire à un tel système est réduit au minimum par une réduction de la taille de la cavité corporelle. L'hémocèle est divisé en chambres appelées sinus.

Des mouvements coordonnés des muscles du corps ramènent progressivement l'hémolymphe vers le sinus dorsal entourant les cœurs. Entre les contractions, de minuscules valves dans la paroi du cœur s'ouvrent et permettent à l'hémolymphe d'entrer. L'hémolymphe remplit tout l'intérieur (l' hémocèle ) du corps de l'animal et entoure toutes les cellules. Il contient de l' hémocyanine , une protéine à base de cuivre qui devient bleue lorsqu'elle est oxygénée, au lieu de l' hémoglobine à base de fer présente dans les globules rouges des vertébrés, donnant à l'hémolymphe une couleur bleu-vert plutôt que la couleur rouge du sang des vertébrés. Lorsqu'elle n'est pas oxygénée, l'hémolymphe perd rapidement sa couleur et apparaît grise.

Le hémolymphe des arthropodes inférieurs, y compris la plupart des insectes , ne sont pas utilisés pour le transport d'oxygène parce que ces animaux respirate par d' autres moyens, tels que trachées, mais il ne contient des nutriments comme les protéines et les sucres. Les mouvements musculaires de l'animal pendant la locomotion peuvent faciliter le mouvement de l'hémolymphe, mais le détournement du flux d'une zone à une autre est limité. Lorsque le cœur se détend, l'hémolymphe est ramenée vers le cœur à travers des pores ouverts appelés ostia. A noter que le terme « ostia » n'est pas spécifique à la circulation des insectes ; il signifie littéralement « portes » ou « ouvertures » et doit être compris dans son contexte.

Constituants

L'hémolymphe peut contenir des agents de nucléation qui confèrent une protection cellulaire supplémentaire contre le gel. De tels agents de nucléation ont été trouvés dans l'hémolymphe d'insectes de plusieurs ordres, c'est-à-dire les coléoptères (coléoptères), les diptères (mouches) et les hyménoptères .

Inorganique

L'hémolymphe est composée d' eau , de sels inorganiques (principalement de sodium , de chlore , de potassium , de magnésium et de calcium ) et de composés organiques (principalement des glucides , des protéines et des lipides ). La principale molécule de transport d'oxygène est l' hémocyanine .

Acides aminés

L' hémolymphe des arthropodes contient des niveaux élevés d'acides aminés libres. La plupart des acides aminés sont présents mais leurs concentrations relatives varient d'une espèce à l'autre. Les concentrations d'acides aminés varient également selon le stade de développement des arthropodes. Un exemple de ceci est le ver à soie et son besoin de glycine dans la production de soie.

Protéines

Les protéines présentes dans l'hémolymphe varient en quantité au cours du développement. Ces protéines sont classées selon leurs fonctions : les protéines de chrominance, les inhibiteurs de protéase, le stockage, le transport des lipides, les enzymes, les vitellogénines, et celles impliquées dans les réponses immunitaires des arthropodes. Certaines protéines hémolymphiques incorporent des glucides et des lipides dans la structure.

Autres constituants organiques

Les produits finaux du métabolisme de l' azote sont présents dans l'hémolymphe à de faibles concentrations. Ceux-ci comprennent l' ammoniac , l' allantoïne , l'acide urique et l' urée . Les hormones arthropodes sont présentes, notamment l'hormone juvénile. Le tréhalose peut être présent et parfois en grande quantité avec le glucose . Ces niveaux de sucre sont maintenus par le contrôle des hormones. D'autres glucides peuvent être présents. Ceux-ci comprennent l' inositol , l'alcool de sucre , les hexosamines, le mannitol , le glycérol et les composants précurseurs de la chitine .

Des lipides libres sont présents et sont utilisés comme carburant pour le vol.

Hémocytes

Article détaillé : Hémocyte (cellule du système immunitaire des invertébrés)

Il y a des cellules flottantes, les hémocytes , dans l'hémolymphe. Ils jouent un rôle dans le système immunitaire des arthropodes . Le système immunitaire réside dans l'hémolymphe.

Comparaisons avec les vertébrés

Ce système ouvert peut sembler inefficace par rapport aux systèmes circulatoires fermés des vertébrés , mais les deux systèmes sont soumis à des exigences très différentes. Chez les vertébrés, le système circulatoire est chargé de transporter l'oxygène vers tous les tissus et d'en éliminer le dioxyde de carbone. C'est cette exigence qui établit le niveau de performance exigé du système. L'efficacité du système des vertébrés est bien supérieure à ce qui est nécessaire pour le transport des nutriments, des hormones, etc., alors que chez les insectes, l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone se produit dans le système trachéal . L'hémolymphe ne joue aucun rôle dans le processus chez la plupart des insectes. Seuls quelques insectes vivant dans des environnements pauvres en oxygène contiennent des molécules de type hémoglobine qui fixent l'oxygène et le transportent vers les tissus. Par conséquent, les exigences imposées au système sont beaucoup plus faibles. Certains arthropodes et la plupart des mollusques possèdent cependant l' hémocyanine contenant du cuivre pour le transport de l'oxygène.

Utilisations spécialisées

Chez certaines espèces, l'hémolymphe a d'autres usages que d'être simplement un analogue du sang. Au fur et à mesure que l'insecte ou l'arachnide grandit, l'hémolymphe fonctionne comme un système hydraulique, permettant à l'insecte ou à l'arachnide de développer des segments avant qu'ils ne soient sclérifiés . Il peut également être utilisé hydrauliquement comme moyen d'assistance au mouvement, comme dans la locomotion des arachnides . Certaines espèces d'insectes ou d'arachnides sont capables d' auto - hémorragie lorsqu'elles sont attaquées par des prédateurs. Les reines du genre de fourmis Leptanilla sont nourries d'hémolymphe produite par les larves . D'autre part, Pemphigus spyrothecae utilise l'hémolymphe comme adhésif, permettant à l'espèce de s'accrocher aux prédateurs et d'attaquer ensuite le prédateur ; il a été constaté qu'avec des prédateurs plus gros, plus de pucerons étaient coincés après que le prédateur ait été vaincu.

Voir également

Les références

Sources

Liens externes