生态化学知识点

1化学生态学的概念及其研究的内容。
化学生态学的概念及意义:属于化学和生态学的交叉学科,是生态学的一个分支,研究生物间的化学联系及其机制,并在实际中加以应用的一门学科。
研究热点和趋势:化学感受机制,昆虫信息素,植物与昆虫的关系,植物的诱导抗性,三级营养关系,转基因植物化学生态,植物的他感作用,海洋系统化学生态学。
研究的内容: 化学信息及其感受机制,昆虫信息素,动物(主要是昆虫)和植物的关系,寄主寄生物天敌三级营养关系。植物之间的他感作用,植物诱导抗性,其他生物类之内或之间的化学联系,化学生态学应用,以及化学生态学的试验技术。
①植物的诱导抗性: 植物受害后的免疫系统如何启动,如何感知,信息的传递以及信息物质等诱导抗性机制 ②三级营养关系: 涉及植物-植食性昆虫-天敌的关系、植物-微生物-昆虫的关系,为认识生物落规律和病虫害综合治理提供新视点③转基因植物化学生态: 为转基因生物安全和生态学的发展和应用提供方向,如通过控制关键酶改变次生物质的含量.④他感作用:系统整合方案 植物之间通过化学物质互相影响。他感作用的机制、应用和研究方法 ⑤海洋系统化学生
王术君背景态学: 海洋水生动植物的化学通讯及作用机制的研究。通讯或防御的化学物质是进行医药和生物农药开发的好材料)
2、生物之间的化学联系,化学通讯的特点及优越性,化学信息素的概念和分类。中国一九二一
生物间的化学联系:植物之间 ,动物之间,.动植物之间,微生物与动植物之间。涉及的范围包括了生物界的各个类,从低等微生物到高等植物,从无脊椎动物到高等动物,从水生环境到陆生生态系统的生物。对化学信息的接受、传递、加工和行为输出。
化学通讯的特点①信息传递的一般过程:信号通过介质到达接受者,接受者根据外部刺激和内部生理状况将信号翻译成特定的意义。②生物交流的化学信息,从释放者出发,通过介质传递,由接受者进行解读,并作出相应的行为反应。③.化学信息只有同种的个体或异种的特定类才能被破译。
化学物质能在种间和种内进行联系,使得化学通讯比其他通讯更有效率(优越性):1.可以在黑暗中传播,不受白天黑夜的限制;2.在物体上不被反射,能保持一定的隐蔽性;3.不挥发性物质可用来较长时间地标记食物资源、途径、领地和巢穴范围;4.挥发性或挥发
性不强的化学物质可以通过风力(可溶性物质可通过水流)传播,信号的传递不需要发送者的能量;5.特异性。化学信息可通过组分、配比、浓度的组合,形成复杂的信号密码,加上接受者高度灵敏性和高度选择性的感觉器官,极微量的化学物质就可以达到信息交流的目的;6.持久性或可持续性;
化学信息素的概念:生物个体分泌到外界,被同种的另一个体接受后,能引起特定行为和发育反应的微量化学物质。过去称外激素
信息化学物质的分类:信息素(用于种内个体通讯),他感化合物质/次生(代谢)物质/异种他感物(用于种间通讯)包括{利己素(对释放者)有利他素(对接受者有利)互利素(对释放者和接受者都有利)同抗素(对释放者和接受者都有不利)}
信息素的种类 主要有性抑制外激素、性外激素、告警外激素、集结外激素和标迹外激素。
3、植物毒素的类型和机制,解毒机制。植物的问题。
植物毒素分类按结构分:1、蛋白质,2、植物次生物质(非蛋白质氨基酸、萜类、生物碱
、酚类化合物)
几种植物毒素:
一、非蛋白质氨基酸:1、碱性非蛋白质氨基酸,2、酸性非蛋白质氨基酸,3、芳香和杂环氨基酸,4、含硒氨基酸,5、具神经毒素氨基酸
非蛋白质氨基酸致毒机理:多是蛋白质氨基酸的结构类似物,被动物食入后被当做相应的氨基酸被组入到蛋白质,引起相应的结构和功能改变。
二、生氰糖苷:1、苦杏仁苷,2、亚麻苦苷,3、高粱苦苷
生氰粮苷致毒机制:含有生氰糖苷的植物体内也有生氰糖苷水解酶,能水解生氰糖苷产生氢氰酸。氢氰酸有广谱毒性。
解毒机制:通过食入或吸入进入哺乳动物体内。硫转移酶将体内的二价硫中的一个硫原子转移到上,形成CNS-,从尿中排出。
三、生物碱:1、烟碱2、阿托品3、茄碱4、生物碱5、喹宁
四、 蛋白质毒素:1、相思子毒素2、蓖麻毒素3、蛋白质抑制剂 4、植物凝集素
五、不含氮毒素:(一)苷类化合物:1、强心苷,2、皂苷;(二)萜类化合物:戊二烯为单位的聚合物,有单萜、二萜、多萜等。以萜骨架组成的各种衍生物;(三)酚类化合物
4、植物信息物质的来源和分类,结构特点。
1植物信息物质的来源生化反应:基础代谢和次生代谢。
(2)结构特点:信息素都是相对分子质量不大、挥发性很强的化学物质,这样它们才能很容易释放和传播,而他感化学物质既包括挥发性物质,也包括许多非挥发性的成分。
生物的信息化学物质在相对分子质量、化学性质、功能上各不相同。但其共同特点:多是生物体内复杂分支代谢途径的最后产物,即次生代谢物质。
3)信息化学物质主要分为用于种内个体间通讯的信息素和用于种间通讯的他感化学物质。信息化学物质可以通过空气或水流传播,在空气中的气体活性空间的大小主要受风速和温度的影响。
休克的原则
5、昆虫与花的共生关系及对传粉昆虫的保护。
昆虫与花的关系为自然界中最典型的互利共生关系。表现在:昆虫为花授粉,植物为传粉者提供花蜜、花粉等营养物质。一定植物类的花有比较固定的传粉者,花的形态、颜、化学物质都有利于吸引昆虫,而传昆虫的形态和对花的识别能力也与花的特征相适应。1、植物与传粉昆虫互相依赖,不断进化发展。植物需要尽量多的异花传粉,为鼓励传粉者,植物的花必须分泌足够的花蜜吸引传粉昆虫。2、从昆虫的角度看,要尽量用最少的能量采集最多的食物,有丰富蜜源的花朵是最理想的,能访问不同种类的花最好。
  对传粉昆虫的保护:由于昆虫传粉是保护地球生态系统中植物多样性的重要因素,因此,传粉昆虫种类和数量的减少,对植物世界都是灾难性的,膜翅目昆虫尤其重要。传粉昆虫种的减少会影响自然或农业生态系统中一些植物的受粉。应避免在花期喷药;或者在早上6时前,晚上传粉昆虫不活动的时间施药。
6、植物对昆虫的化学防御。
(1)产生能引起昆虫忌避或抑制昆虫取食的物质,使觅食昆虫避开、离去或者阻碍正在取食
中的昆虫继续取食;(2)产生阻碍昆虫对食物进行消化和利用的化学物质;(3)增加产生毒素使昆虫中毒死亡,或延迟其生长发育,降低繁殖率 (4)释放引诱害虫天敌的某些挥发性物质,以避免继续受到损害,这种方式又被称作间接防御。
7、昆虫信息素的概念、种类、化学组成及特点。
1昆虫信息素 :信息素又称外激素,是由一种昆虫个体的分泌腺体所分泌到体外,能影响同种(种内信息素)间或是异种(种间信息素)的行为、发育和生殖等的化学通信物质,具有刺激和抑制两方面的作用。
2种类:(1)性信息素(2)性抑制信息素(3)标迹信息素(4)告警信息素(5)集结信息素 (6)疏散信息素
3化学组成及特点:(组成)昆虫信息素是带有挥发油性质的化学物质,具有香味或臭味。一般都是多种成分的混合物,多数是长链的不饱和醇、乙酸酯或醛类,如蛾类的性信息素。但也有不少是萜类化合物,如标迹信息素。(特点)信息素在结构上的微小变化,就会丧失部分甚至全部引诱活性,或者相反。立体构型不同,有的改变可增加活性,有的则可降低活性,有的化学成分相同,但因构型的比例不同而成为各种不同虫种的性信息素。
8、异株克生现象,由哪物质引起,如何影响植物?克生化合物的类型和释放途径。
1异株克生现象,由哪些物质引起:植物向外界释放一些化学物质,它们能影响(抑制和刺激)邻近植物(异种个体和同种个体)的生长发育,这种现象被称为异株克生现象, 这些化学物质叫做异株克生化合物 。异株克生现象是由酚类化合物、萜类化合物、炔类化合物、生物碱、其它结构化合物5类异株克生化合物引起的。
2如何影响植物:(1)抑制植物的种子发芽和生长(2)刺激或促进植物的发芽和生长;  抑制细胞分裂、引起膜功能改变、影响光合作用和生物合成、影响气孔机能和呼吸作用、干扰金属离子的摄取和酶的调节、与植物激素相互作用。
3克生化合物的类型酚类化合物、萜类化合物、炔类化合物、生物碱、其它结构化合物
4释放途径雨露淋洗、自然挥发、根的溢出、残体降解。对象:异种或同种
9、昆虫与植物关系的重要性。
设立股份有限公司的条件1)从数量上来讲,植物界和昆虫纲在种类丰富度和生物量上代表了两个非常广泛的类。
2)植物是一切异养生物的基本能量来源。
(3) 昆虫历来是作物和储藏物的主要大敌,昆虫防治有重要意义。
10、植物次生物质的概念,主要类别及产生次生物质的意义和代价。
1植物次生物质是由植物体内合成的,对植物基本生命活动的作用尚未确定的一类化合物。
2主要类别:(1)已鉴定的超过10万种,有共同的前体——转基因快速检测仪乙酰辅酶A、氨基酸或莽草酸;(2)根据合成途径进行分类——含氮化合物、萜类、酚类、炔类(其他的苷、氰类)(3)根据物质特性——挥发性和非挥发性
3产生次生物质的意义和代价:(1)意义:防御和其他天敌的作用;抵御病虫放的侵害,植物的次生物质比任何其他单的自然因素部更重要和有效;抵御外界不利理化环境也有重要意义。(2)代价:植物产生次生物质需要物质和能量。次生物质比多数基本代谢所消耗的能量要高,产生萜类尤其代价昂贵,需要大量的化学消耗和酶解转化。消耗不仅是在于合成,而且在参与反应的化学物质的数量、转化效率及储存和运输的消耗。
11、植物对昆虫的化学防御,昆虫对植物的利用和对付,几种植物次生物质在植物-植食者-天敌三级营养关系中的作用及应用。
1植物对昆虫的化学防御产生能引起昆虫忌避或抑制昆虫取食的物质,使觅食昆虫避开、离去或者阻碍正在取食中的昆虫继续取食;ⅱ产生阻碍昆虫对食物进行消化和利用的化学物质;ⅲ增加产生毒素使昆虫中毒死亡,或延迟其生长发育,降低繁殖率 释放引诱害虫天敌的某些挥发性物质,以避免继续受到损害,这种方式又被称作间接防御。
2昆虫对植物的利用和对付利用:1、利用植物的营养成分满足其发育与繁殖的需要;昆虫如何对付植物中的次生物质。  对付:行为适应;生理生化适应和生化适应,具体表现为避毒、储毒和解毒。

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