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蠶寶寶是如何度過寒冬的(二)?
蠶寶寶的幼蟲以氣門進行呼吸。
蠶寶寶的幼蟲以氣門進行呼吸。

文‧圖╱顧世紅

蠶寶寶的幼蟲以氣門進行呼吸,而蠶卵沒有氣門是靠什麼呼吸呢?原來在卵殼上佈滿通入卵內的微細氣孔,滯育卵在產下48小時內,呼吸代謝旺盛,所呼出的CO2量直線上升,但進入滯育期後,呼吸量急速下降,至滯育期結束後,呼吸量又開始增加。若將滯育蠶卵放在高濃度氧氣中,增加其呼吸量,可誘發產生非滯育卵,所以蠶卵呼吸量的多少與是否滯育密切相關。

原來呼吸系酉每活性的改變,導致蠶卵隨著滯育的開始,產生極為特異的碳水化合物代謝。在滯育卵中高量的肝醣(glycogen)會快速轉化為山梨醇(C6H14O6)和甘油(C3H8O3),當滯育期結束時,這兩種醣醇又轉化成肝醣,而在非滯育卵及人工解除滯育的卵中,不會有這樣的反應產生,表示山梨醇及甘油的生成是蠶卵抵抗寒冬的重要化學物質。從細胞生物學角度來看,山梨醇和甘油屬於醣醇類化合物,是強力的防凍劑,而且為中性,對細胞具有高度的通透性,即使大量蓄積,也對細胞無害。

蠶卵是透過細胞內的信息傳遞調控滯育的機制,我們經過研究發現有兩個重要的信息傳遞分子及肝醣合成激酉每3β(Glycogen synthase kinase-3β,簡稱GSK-3β)和細胞外信號調節激酉每(extracellular signal-regulated kinase, 簡稱ERK) 參與了蠶卵的滯育。GSK-3β和ERK之磷酸化在蠶卵進入滯育後保持很低的值,但在非滯育卵內,其磷酸化水平保持很高的值,證明GSK-3β和ERK之磷酸化確實參與卵的滯育。

(館訊第252期)............................................ 詳全文

 

 
 
 
 
 
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