a) La chitine
La chitine est un polysaccharide azoté et acétylé qui représente environ 50% du poids sec de la
cuticule des Arthropodes, c’est un composé qui se polymérise très facilement et qui porte le nom de poly-acétyl-D-glucosamine. Chimiquement, il s’agit d’un C8H13O5N répété n fois. L’hydrolyse de ce composé fournit du glucosamine.
Tout d’abord, une fonction acétyle s’associe au niveau de l’azote porté par le carbone 2 du glucosamine, cette association fournit de l’acétyl-glucosamine, il s’agit de l’élément unitaire conduisant à la fabrication de la chitine. Dans un second temps, deux de ces molécules s’assemblent par une liaison osidique pour former du tréhalose, ou chitobiose.
Au niveau de l’
hémolymphe, la chitine se polymérise, les polymères s’assemblent parallèlement entre eux par des ponts latéraux en formant des micelles allongées à disposition pseudo-cristalline.
La chitine est une substance souple et perméable à l’eau du fait de sa nature sucrée. Il n’existe donc aucun rapport entre la richesse en chitine et la dureté du
tégument. La disposition de la chitine fait qu’elle s’assemble à d’autres molécules, ce sont ces molécules qui seront responsables de la dureté du tégument des Arthropodes.
b) Les proteines tannées
Elles représentent 25 à 75% du poids sec de la cuticule. Elles peuvent être révélées par les techniques de révélations de protéines comme le Western Blot. Afin de s’insérer dans la chitine qui est une molécule hydrophile, les protéines doivent présenter une portion hydrophile, comme l’arthropodine, et une portion hydrophobe, comme la
sclérotine responsable de la dureté des téguments.
Arthropodine et sclérotine ne représentent pas des protéines particulières mais des groupes de protéines caractérisés par leurs propriétés assez identiques (poids moléculaire, charge des molécules qui provoque une mobilité plus ou moins importante en électrophorèse, solubilité, etc.) d’association à la chitine.
En réalité, arthropodines et sclérotines ne se différencient que par leur état physique, d’ailleurs leur séquençage en acides aminés ne révèle aucune différence. Les sclérotines sont des protéines cuticulaires banales, elles sont stabilisées par un tannage quinonique agissant sur les NH2 libres des protéines dans l’exocuticule, ceci n’affecte pas les arthropodines mais rend l’exocuticule plus dure.
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d) Les cuticulines
L’épicuticule est dépourvue de chitine, elle contient par contre de nombreuses substances assez mal connues. La cuticuline présente dans l’assise profonde résiste à l’action des solvants organiques et aux acides minéraux. C’est une lipoprotéine tannée par des quinones.
La couche cireuse est riche en un mélange de paraffines en C27 et C31, d’esters d’alcool supérieurs et d’acides gras non saturés en C26 et C30. Les chaines hydrophobes sont orientées perpendiculairement à la surface. Les pôles hydrophiles sont vers l’intérieur. Les pôles hydrophobes confèrent l’imperméabilité du tégument. Mettre un Insecte dans un détergeant provoque sa mort immédiate. Ceci est d’ailleurs utilisé dans de nombreux insecticides.
