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La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général)
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MessagePosté le: Lun 12 Mar - 13:19 (2012)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
La cuticule dans le règne animal

Les Cuticulates possèdent tous un revêtement externe appelé cuticule. Chez les Insectes, et tous les Arthropodes en général, cette cuticule est majoritairement rigide, constituée de chitine  et protéines associées (le tout étant minéralisé au carbonate ou phosphate de calcium pour les "Crustacés" et Myriapodes diplopodes) et composée de plusieurs couches, dont 3 principales (épicuticule, exocuticule et endocuticule).

<- Quelques exemples de Cuticulates, Arthropodes

NB: Dans ce qui suit, on considèrera la cuticule des Insectes. Mais, la cuticule rigide en chitine étant propre aux Arthropodes, on pourrait généraliser et dire que quasiment tout ce qui sera dit pourrait s'appliquer aussi bien aux Insectes qu'aux Euarthropodes en général, et en particulier aux autres Euarthropodes terrestres.


Propriétés de la cuticule

Le revêtement cuticulaire intervient de façon déterminante sur de nombreux aspects de la physiologie et de la vie des Insectes. Ses propriétés chimiques et physiques en font une barrière efficace entre le milieu extérieur et l'organisme et donc une protection contre les pertes d'eau, la pénétration de substances, les attaques d'éléments pathogènes, etc. Ses propriétés mécaniques lui font assurer le rôle d'exosquelette dont la présence permet la réalisation de mouvements précis, d'une locomotion rapide et induit une croissance par mues (exuviations).

Les particularités de la cuticule donnent à l'Insecte son aspect. Outre les soies articulées et autres sensilles qui hérissent la surface, tout un relief caractéristique peut être décelé: crêtes, granulations, spinules ou microtriches. La présence de pigments dans les cellules épidermiques ou la cuticule donne à l'Insecte sa coloration. Mais de nombreux insectes présentent des couleurs structurales; certaines sont irridiscentes, changeant selon l'angle de vision et elles sont dues à des effets d'interférence causés par de fines structures périodiques présentes sur les écailles ou sur le revêtement cuticulaire du corps.

Organisation générale de la cuticule

La cuticule a une épaisseur, des propriétés physiques et mécaniques qui varient selon les parties du corps et les espèces d'insectes considérées.
Mais on y reconnaît des caractéristiques fondamentales.

<- Grosso modo, voici à quoi ressemble une cuticule d'Insecte

On remarque que c'est une structure acellulaire sécrétée par un épithélium formé de cellules épidermiques reposant sur une membrane basale.

De plus, la cuticule est composée de plusieurs couches:

- La tectocuticule (cément): C'est une couche superficielle qui constitue une sorte de vernis protecteur de la couche cireuse. Elle est très mince, d'épaisseur inférieure à 1µ; élaborée immédiatement par les glandes dermiques après exuviation, composée de lactose et de lipides.

- Une couche cireuse: Bien que mince elle serait faite de deux sous-couches, une couche externe amorphe et une autre pseudocristalline composée de cylindres pressés les uns contre les autres et dont la fusion engendre une cire amorphe. Par endroits, la cire peut traverser le cément et gagner l'extérieur. Elle est produite peu de temps après la mue par des cellules épithéliales cireuses spécialisées ou par des oenocytes. Chimiquement cette couche est un mélange de paraffines en C 27 à C 31, d'esters, d'alcools supérieurs (C 24 à C 30 ) et d'acides gras non saturés en C 16 à C 34.

- L'épicuticule: Composée de deux sous-couches:
   - une épicuticule externe (cuticuline) plus mince (200 Ǻ). Elle est d'une grande importance; elle détermine la forme du corps, joue le rôle essentiel dans la perméabilité et l'absorption de l'eau, montre des propriétés de surface conditionnant la mouillabilité et constitue une barrière contre les agents physiques et chimiques. Elle apparaît dès l'apolyse sous forme de plaques au sein d'un matériau granuleux. Vraisemblablement elle est composée chimiquement de lipides ressemblant à des paraffines et elle est traversée verticalement par des canaux dont les cylindres de cire ont une disposition hexagonale. Ces canaux à la partie inférieure de la couche cireuse. Ses différents constituants rendent la vie terrestre possible aux insectes.
   - une épicuticule interne, un peu plus épaisse que la précédente (0,2 à 0,5 - 1 µ) et faiblement plissée. C'est une couche très mince d'une épaisseur de l'ordre du micron. Ce qui permet aux larves une certaine croissance pendant les inter-mues. Elle est formée dès l'apolyse immédiatement après l' épicuticule externe à partir de vésicules protéiniques (Appareil de Golgi).

- La procuticule: Elle contient de la chitine, composé caractéristique des Arthropodes et abondant chez les insectes. Généralement formée de deux sous-couches:
   - l'exocuticule, couche externe, rigide grâce à la présence de protéines tannées -comme la Sclérotine- par des dérivés quinoniques issus de la Tyrosine. Elle est mince, voire absente dans les régions articulaires et au niveau des lignes exuviales de manière à permettre les mouvements ou la sortie de l'insecte. Par contre elle est développée en particulier chez les insectes à tégument dur notamment les Coléoptères. Elle prend sa teinte rouge caractéristique ou conserve le plus souvent sa couleur naturelle , brune.
   - l'endocuticule couche interne, ne contient pas de protéines tannées. Elle est plus épaisse que l'épicuticule (10 à 20 µ), élastique, incolore, très riche en chitine (50%) et en proteines diverses dont l'arthropodine et la résiline. Elle est feuilletée d'une manière régulière et striée verticalement par de fins canaux qui joignent les cellules épidermiques à l'épicuticule où ils s'ouvrent par des pores.
   - la mésocuticule; chez certains insectes comme les blattes il existe une région intermédiaire riche en tyrosine et d'une teinte rouge. Ses propriétés sont comprises entre celles de l'endocuticule et l'exocuticule.

Pour visualiser tout ça -> http://www.encyclopedie-universelle.com/abeille1/abeille-arthropode-anatomi…

Après la cuticule, on distingue divers éléments dans le tégument des insectes:

- La sous-cuticule qui sépare l'apex des cellules épidermiques de l'endocuticule . C'est un espace rempli par des mucopolysaccharides acides qui par leurs propriétés physiques et chimiques participent à l'équilibre hydrique.

- Les cellules épidermiques elles-mêmes

- Les canalicules cuticulaires, qui traversent intégralement ou en partie la cuticule et permettent notamment d'excréter les substances produites par les glandes dermiques. On distingue:
   - des canalicules exuviales: se terminant dans l'espace qui sépare la nouvelle cuticule de la vieille
   - des canalicules cirifères : traversent l'épicuticule et mettent en place les structures cireuses
   - des canalicules du cément
   - des canalicules poraires: elles sont occupées par un axe cytoplasmique et partent de l'apex des cellules épidermiques pour traverser la procuticule

- Des soies exocuticulaires reliées à des cellules sensorielles elles-mêmes implantées sur la lame basale de l'épiderme sous-cuticulaire. Ces cellules sensorielles sont aussi associées à d'autres cellules (tormogènes et trichogènes).

- Enfin, on peut mentionner la présence d'oenocytes, souvent situés entre la lame basale et les cellules épidermiques. Ces oenocytes pourraient participer à la secretion de cuticuline et des précurseurs de la cire.


(En construction) Constituants et caractéristiques chimiques de la cuticule

On sait déjà que la procuticule contient de la chitine et des protéines.
La chitine est une substance souple, molle, perméable et incolore, qui représente 33 à 55 % du poids sec de la cuticule. C'est un polysaccharide azoté de poids moléculaire élevé, dont l'unité est le N-acétyl-glucosamine. La chitine est donc une molécule linéaire, non ramifiée qui a de nombreuses propriétés en commun avec la cellulose. Les chaînes sont liées entre elle par de multiples ponts H.

<- Motif de la chitine

La chitine est associée à des protéines sous la forme de complexes glycoprotéiques plus ou moins stables.
Les protéines représentent 25 à 37 % du poids sec de la cuticule. Parmi elles, l'arthropodine, en fait un mélange de protéines est celle qui est prédominante. Ces complexes glycoprotéiques, micelles allongés, donnent à la cuticule une structure fibreuse.

La dureté de la cuticule est due à une sclérotinisation qui s'effectue peu après la mue. Il s'agit du tannage d'une protéine, vraisemblablement l'arthropodine elle-même, par des quinones.
Quinones, wikipédia -> http://fr.wikipedia.org/wiki/Quinone
Les molécules de quinone réagissent avec des groupes amine libres des molécules protéiques et réalisent des liaisons transversales entre les différentes chaînes. Cette protéine tannée nommée sclérotine est colorée et contribue avec le dépôt de mélanines à la coloration de la cuticule.

La chitine peut être associée à une protéine très particulière, la résiline, dont les propriétés rappellent celle de l'élastine. Les chaînes de résiline sont liées entre elles par des résidus de dityrosine et de trityrosine de manière à réaliser, à intervalles relativement espacés, un réseau tridimensionnel. Cette molécule géante n'a de limitations ni en taille ni en forme et elle présente les mêmes caractéristiques mécaniques que le caoutchouc: la résiline peut être étirée et reprendre ensuite immédiatement sa longueur initiale dès que la tension est supprimée.

En bref, plus la concentration relative en sclérotine est élevée, plus la cuticule sera rigide. Mais, plus il y aura de résiline, plus elle sera élastique. L'endocuticule sera donc d'autant plus souple qu'elle contient de la résiline et l'exocuticule d'autant plus rigide qu'elle contient de la sclérotine, qui lui est caractéristique d'ailleurs. Ainsi, si l'exocuticule atteint une grande épaisseur au niveau des sclérites et assure la dureté des mandibules broyeuses, elle est soit absente, soit divisée au niveau des membranes articulaires afin de permettre la souplesse des articulations et donc le mouvement de l'insecte. Dans les régions élastiques (c'est à dire majoritairement dans l'endocuticule) la résiline devient la protéine prédominante, formant des couches continues, séparées par de fines lamelles de chitine; au niveau des membranes articulaires de l'aile, la résiline peut même se trouver à l'état pur.

L'épicuticule interne homogène et dense serait de nature protéique et contiendrait des composés aromatiques. La cuticuline qui la recouvre est d'une extrême minceur et serait constituée de lipides orientés perpendiculairement à la surface. Au contact de la cuticuline, les molécules de cires de la couche cireuse se disposent en une assise monomoléculaire très régulière; les autres molécules plus externes sont en une couche plus épaisse, moins ordonnée, mêlée souvent au cément et elles forment éventuellement des excroissances superficielles.


En ce qui concerne l'entomophagie, la cuticule des insectes revêt des aspects nutritionnels intéressants. N'étant pas ou peu assimilé par notre organisme, elle a, entre autres, un rôle de fibre alimentaire qui facilite le transit intestinal et serait "reconnue pour ses vertus médicinales". Cela sans compter les nombreuses propriétés du chitosan, qui est un dérivé de la chitine (pour plus d'infos sur le chitosan -> http://www.bibliomer.com/documents/fiches/Chitine_et_chitosan_vf.pdf )
Sujet dédié au rôle de la chitine dans l'élaboration d'aliments à base d'insectes -> http://entomovores.ze-forum.com/t42-La-chitine-et-les-aliments-a-base-d-ins…


Sources:
- Les insectes physiologie développement, J. Raccaud-Schoeller, Biologie Maitrises
- http://www.iavcha.ac.ma/benazoun/entomologie-generale/docs/tegument.html


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MessagePosté le: Lun 12 Mar - 13:19 (2012)    Sujet du message: Publicité
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MessagePosté le: Sam 9 Mar - 18:25 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Le boulot pour avoir fait tout ça est vraiment impressionnant. 
Il va falloir que je me lise tout ça prochainement!!



Merci pour ces informations Smile
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MessagePosté le: Sam 9 Mar - 22:51 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
C'est assez poussé tout ça, mais ca reste très interessant !J'ai été assez surpris de lire qu'on trouve du lactose et de la parrafine sur les insectes... ^^

MessagePosté le: Sam 9 Mar - 22:54 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Les insectes sont tellement diversifié en même temps Smile
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MessagePosté le: Sam 9 Mar - 23:00 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Je me demandais si le fait de consommer des insectes pour quelqu'un qui est intolérant ou pire allergique au lactose poserait problème...

MessagePosté le: Sam 9 Mar - 23:05 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Vu les doses ça m'étonnerais, et tout dépend des insectes. Mais ça se trouve on fera de la farine de lait avec les insectes bientôt x)
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MessagePosté le: Dim 10 Mar - 11:50 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Ca me fait penser à "J'ai un pote il a inventé l'eau en poudre".  Mort de Rire

MessagePosté le: Dim 10 Mar - 16:29 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Pas mal :p c'est original aussi de l'eau en poudre  Okay  :p
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MessagePosté le: Dim 10 Mar - 19:19 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
C'est Gad Elmaleh.  Mr Green

MessagePosté le: Dim 10 Mar - 19:52 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
lol si il te reste quelques chose quand tu deshydrate l eau jete le vite !
Mort de Rire


MessagePosté le: Dim 10 Mar - 21:01 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Il reste des sels minéraux !  Mr Green

MessagePosté le: Mar 12 Mar - 13:10 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Bref c'est un peu H-S quand même x)
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MessagePosté le: Mar 12 Mar - 17:50 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
J'avoue... On s'égare souvent... ^^

MessagePosté le: Mar 12 Mar - 20:01 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
Ouai x) On se laisse aller les jeunes attention  Wink
Tout ça pour dire qu'avec les insectes il y a des possibilité incroyable. Tant de diversité dans les antibiotiques qu'ils possèdent, les composé dont ils sont fait etc tant d'autre chose!
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MessagePosté le: Jeu 14 Mar - 19:13 (2013)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général) Répondre en citant
shawn050 a écrit:

C'est assez poussé tout ça, mais ca reste très interessant !J'ai été assez surpris de lire qu'on trouve du lactose et de la parrafine sur les insectes... ^^

Des apidés produisent bien de la cire (apis melliferra, ...)
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Vous reprendrez bien un petit ver ?


MessagePosté le: Aujourd’hui à 19:08 (2016)    Sujet du message: La cuticule des Insectes (et Euarthropodes terrestres en général)
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