Sistema Glandular e Semioquímicos

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SISTEMA GLANDULAR E SEMIOQUÍMICOS
Prof. Cinei Teresinha Riffel
Prof. Fábio Karlec
Disciplina: Entomologia Geral
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Programa
- Sistema Glândular
	- Glândulas Endócrinas
	- Glândulas Exócrinas
 Comunicação química entre insetos
	- Semioquímicos: Cairomônios
 Alomônios
 Sinomônios
 Apneumônios
	- Feromônios: Alarme
 Dispersão
 Agregação
 Sexual
 Trilha
- Emprego de feromônios no MIP 
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Sistema Glandular
Metabolismo Glândulas Secreções
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Estrutura das glândulas
- unicelulares ou consistem num agregado de células
 compostas de células epiteliais secretoras e especializadas de grande tamanho, cujos núcleos são ovóides ou ramificados
Glândulas Endócrinas: 
	desprovidas de dutos especializados
	hormônios endócrinos hemolinfa distribui a todas as 
 partes do corpo
Glândulas Exócrinas:
	dotadas de um duto próprio descarrega suas secreções 
 na parte externa do corpo ou 
 no lume de um órgão
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Glândulas Endócrinas
 Glândulas retrocerebrais - corpos cardíacos 
 - corpos alados
 Glândulas protorácicas
 Glândulas ventrais
 Células neuro-secretoras
 
		Hormônios não específicos:
	 - hormônio do cérebro
	 - ecdisônio
	 - neotenim
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Glândulas Endócrinas
Figura 1: Representação esquemática da distribuição das principais glândulas endócrinas no corpo de um inseto.
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Glândulas Endócrinas
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Glândulas Endócrinas
 a) Hormônio do Cérebro - Protorácico-trópico
 região do cérebro = pares intercerebrais
 células neurosecretoras
(células nervosas = função neuro-secretora)
 
armazenado 1 par de gl. retrocerebrais
 corpos cardíacos
 descarregado na hemolinfa
Fonte: Gallo et al. 2002
Função do Hormônio do Cérebro: 
ativar as glândulas protorácicas a produzir
ecdisteróides (ecdisônio) regulando 
sua atividade
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 Figura 4: Sistema nervoso e sistema glandular de insetos.
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Glândulas Endócrinas
b) Hormônio da Ecdise - Ecdisônio
produzido pelas glândulas protorácicas
	 parte posterior da cabeça ou tórax
 não é armazenado
Fonte: Gallo et al. 2002
Função do Ecdisônio:
dar início a todas as mudanças na 
epiderme, que resultam na renovação
no crescimento e no depósito da nova
cutícula
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Glândulas Endócrinas
 b) Hormônio da Ecdise - Ecdisônio
Insetos de metamorfose completa:
		produzido em todos os instares larvais
		e pela última vez na fase de pupa
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Glândulas Endócrinas
 b) Hormônio da Ecdise - Ecdisônio
 Insetos de metamorfose parcial:
		produzido até o último ínstar ninfal.
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Glândulas Endócrinas
 b) Hormônio da Ecdise - Ecdisônio
Adulto 
glândulas protorácicas degeneram-se e desaparecem, o inseto é incapaz de mudar de tegumento outra vez.
adulto continua mudando de tegumento produzido pelas Glândulas Ventrais
Thysanura
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Glândulas Endócrinas
 c) Hormônio Juvenil - Neotenim
 produzido 1 par gl. retrocerebrais
 corpos alados
localizadas lateralmente ao esôfago
 não é armazenado
 descarregado na hemolinfa
Fonte: Gallo et al. 2002
Função do Neotenim: 
responsável pela manutenção dos
caracteres larvais ou ninfais, impedindo 
que o inseto sofra uma metamorfose
precoce
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Glândulas Endócrinas
 c) Hormônio Juvenil - Neotenim
 produzido em quantidades menores à medida que o inseto 
 avança em seus ínstares
 
 Metamorfose completa: 
 produzido até o último instar larval
 ausente na fase de pupa
 Metamorfose parcial: 
 ausente no último ínstar ninfal
Nos adultos Corpos Alados tornam-se outra vez ativos 
 função secundária na reprodução 
 induz vitelogênese nas fêmeas
 produção do vitelo para o embrião
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Glândulas Endócrinas
 d) Hormônio da Eclosão
		células neurosecretoras do cérebro
		armazenado no corpo cardíaco
Função: regular o comportamento do inseto durante as ecdises
 
	 e) Bursicônio
		células neurosecretoras do cérebro
		associado a gânglios torácicos e abdominais
Função: escurecimento do novo tegumento
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Glândulas Exócrinas
descarregar suas secreções na parte externa do corpo
ou no lume de um órgão
dotadas de um duto próprio
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Glândulas de Veneno - Defensivas:
associadas ao ferrão ou ovipositor de himenópteros sociais
secretam líquido cáustico através de pequeno poro
conjugadas a setas ou espinhos de taturanas
quando quebradas liberam secreção acumulada
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Glândulas Exócrinas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Localização da glândula de veneno no gênero Myrmica. (Fonte Nascimento & Sant’ana, 2001)
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Principais glândulas exócrinas da família Formicidae (Fonte: Nascimento & Sant’ana, 2001) 
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Principais glândulas exócrinas da família Apidae (Fonte: Nascimento & Sant’ana, 2001) 
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Endócrino e Semioquímicos
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Sistema Endócrino e Semioquímicos
Lonomia obliqua
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Glândulas de defesa – Osmetério 
 órgão bífido, filamentos carnosos e retráteis localizados na região frontal do corpo que emite odores desagradáveis e repelentes
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2) Glândulas Adesivas:
situadas na base dos pulvilos e arólios
 secretam fluído adesivo
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Glândulas Exócrinas
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3) Glândulas de Cera - Ceríparas:
- Hymenoptera: operárias de abelhas
	situadas aos pares na face ventral do 2º, 3º, 4º e 5º urômeros
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Glândulas Exócrinas
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3) Glândulas de Cera - Ceríparas:
- Hemiptera
	estruturas uni ou multicelulares distribuídas em várias partes do corpo do inseto
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Glândulas Exócrinas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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4) Glândulas Laca:
Lacciferidae: Hemiptera (Laccifer lacca)
	
	substância resinosa que distribuí sobre o corpo – goma-laca
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Glândulas Exócrinas
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5) Glândulas de Espuma – Glândulas de Bateli:
Hemiptera: Cercopidae ( cigarrinhas)
	
	aos pares nas pleuras do 7º e 8º urômeros
	
	
substância muscilaginosa que misturada com líquido
excretado pelo ânus formam a espuma característica
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Glândulas Exócrinas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Danos de ninfas da cigarrinha-das-pastagens Deois flavopicta
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Danos de ninfas da cana-de-açúcar Mahanarva fimbriola
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6) Glândulas Dérmicas:
Inclusões da epiderme
	componentes da camada de cimento do epicutícula
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Glândulas Exócrinas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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7) Glândulas Cefálicas:
Associadas com as peças bucais
mandibulares
		himenópteros sociais – glândulas atraentes
		lagartas – saliva
b) maxilares
		Neuroptera e Trichoptera – complexo salivar
c) labiais ou salivares
		produção de saliva
		Lepidoptera – produção de fios de seda = Sericígenas
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Glândulas Exócrinas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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8) Glândulas Repelentes:
	substâncias fétidas – repelentes a outras espécies
- Pentatomidae, Cydnidae, Scutelleridae:
	ninfas: tergo do 4º, 5º e 6º urômeros - urotergito
	adultos: metaepisterno
- Baratas:
 	5º e 6º urômeros
		
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Glândulas Exócrinas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Canais excretores – abertura no tegumento através de ostíolos
 ou fendas ostiolares
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9) Glândulas Acessórias – Coletéricas;
	função protetora para espermatozóides e ovos – ootecas e “galhas”
		
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Glândulas Exócrinas
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Ootecas formadas por baratas
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Cecídeas formadas por Psilidae em erva-mate
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Cecídeas formadas por Daktulosphaira vitifoliae em folhas de Vitis vinifera
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Galhas formadas por um inseto hemíptero chamado Filoxera em folhas de videira
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Comunicação química entre insetos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Comunicação química entre insetos
Semioquímicos
 Substâncias ou compostos químicos que promovem a interação entre organismos 
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Sistema Glandular e Semioquímicos
SEMIOQUÍMICOS
FEROMÔNIOS OU FEROMONAS
Transmissão de mensagens entre insetos da mesma espécie
INTRAESPECÍFICOS
ALELOQUÍMICOS
Transmissão de mensagens entre espécies diferentes 
INTERESPECÍFICOS
atuam como mensageiros entre organismos
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Interação entre os insetos
SEMIOQUÍMICOS
FEROMÔNIOS
SEXUAIS
DE ALARME
DE AGREGAÇÃO
DE TRILHA
ALELOQUÍMICOS
ATRAENTE
ARRESTANTE
EXCITANTE
ESTIMULANTE
ALOMÔNIOS
SINOMÔNIOS
APNEUMÔNIOS
ANTIBIÓTICOS
ANTIXENÓTICOS
REPELENTE
ESTIMULANTE
 LOCOMOTOR
SUPRESSANTE
DETERRENTE
TOXINAS
ANTIMETABÓLITOS
FITO-HORMÔNIOS
ENZIMAS
CAIROMÔNIOS
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ALELOQUÍMICOS
Substância não nutritiva produzida por indivíduos de uma espécie e que afeta o crescimento, sanidade, comportamento e biologia dos indivíduos da população de uma outra espécie.
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Sistema Glandular e Semioquímicos
TIPOS DE ALELOQUÍMICOS
Alomônios
	
	Conferem uma vantagem adaptativa ao organismo emissor
 
Ex: planta hospedeira – substâncias prejudiciais aos inseto
	 papilionídeos - substância de defesa
	 operárias do gênero Formica – substância repelente
	
	- antibióticos: atuam negativamente na biologia do inseto
	- antixenóticos: se referem às relações comportamentais
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2) Cairomônios
	
	Conferem uma vantagem adaptativa ao organismo receptor
 
 Ex: inseto fitófago – substâncias favoráveis aos insetos
	 ovo de lagarta – favorece o parasitismo
TIPOS DE ALELOQUÍMICOS
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Insetos sugadores de sangue se orientam de produtos excretados por mamíferos.
Ex: ácido lático do suor atraí mosquitos (Aedes sp.)
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Estímulos da planta que atuam no comportamento do inseto
		Estímulos
		Efeito no comportamento
		Cairomônios
		Favorável ao inseto
		 atraente
		orienta em direção a planta
		 arrestante
		para ou torna vagaroso seu movimento
		 incitante
		induz picada inicial, mordida, penetração ou oviposição
		 estimulante de alimentação
		promove a continuidade da alimentação
		Alomônios
		Adverso ao inseto
		 repelente
		orienta em direção oposta a planta
		 estimulante locomotor
		inicia ou acelera seu movimento
		 supressante
		inibe à picada, mordida ou penetração inicial 
		 deterrente
		impede a manutenção da alimentação ou oviposição
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3) Sinomônios
Substâncias produzidas por uma espécie que beneficiam tanto o emissor como o receptor.
Ex: odores emitidos pelas plantas para atração de insetos polinizadores
TIPOS DE ALELOQUÍMICOS
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
4) Apneumônios
 
	Químico emitido por material inerte que desperta uma reação comportamental ou fisiológica favorável ao organismo receptor, porém detrimental a um organismo de outra espécie.
 Ex: parasitóide Venturia da traça de farinhas Plodia interpunctella
TIPOS DE ALELOQUÍMICOS
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Sistema Glandular e Semioquímicos
FEROMÔNIOS
Funcionam como mensageiro químico para indivíduos da mesma espécie  comportamento particular  aproximação de sexos
 agregação dos indivíduos
 marcação de trilhas
 alarme
 dispersão oviposição
GLÂNDULAS ATRAENTES
Pherein = transferir
Horman = excitar
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Sistema Glandular e Semioquímicos
1) Feromônios Sexuais
Produzidos por um sexo para atração do outro = propósitos de reprodução 
Mais freqüente em Lepidoptera = glândulas abdominais
 88%♀
 12% ♂ 
Comumente são produzidos por fêmeas para atração dos machos
Feromônios produzidos por fêmeas são mais potentes
Um dos métodos mais promissores no manejo integrado de pragas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Diol = orientação
Pirrolizina = pouso
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Momento da emissão de Feromônio sexual em Lepidoptera
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
2) Feromônios de Alarme
Altamente voláteis
São aplicados em fontes de distúrbio, que ficam marcadas, alertando os indivíduos e desencadeando um comportamento agressivo ou fuga
Insetos sociais: função de alertar os indivíduos de uma colônia a respeito de perigos e intrusos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
2) Feromônios de Alarme
Ex:
Abelhas: possuem 2 feromônios  um produzido pelas glândulas mandibulares das operárias e outro no ferrão (defensiva + alarme)
Formigas (saúvas): glândulas mandibulares
Cupins: glândulas frontais
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Natureza química dos feromônios de alarme:
 Limoneno: cupim Drepanotermes rubriceps
 formiga Myrmicaria natalensis
 Isoamil acetato: Apidae (Apis dorsata, A. florea, A. indica e A. mellifera)
 2-heptanona: A. mellifera
 2-nonanona: Trigona postica
 T. tubiba
-4-metil-3-heptanona: Atta: bisphaerica, capiguara, colombica, laevigata, robusta, sexdens e texana
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Natureza química dos feromônios de alarme:
- 4-metil-2-hexanona: Dolichoderus clarki
- Ácido fórmico: Formica: cinerea, fusca e polyctena
 Citronelal: Lasius: spathepus e umbratus
feromônios de alarme são os menos específicos dos feromônios
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Sistema Glandular e Semioquímicos
3) Feromônios de Dispersão
Manutenção de território - formigas
Anti-agregação - mosca das frutas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
4) Feromônios de Agregação
Produzidos pelo epitélio do proctodéu
Comuns em Scolytidae  incorporado às fezes
Ocorrem também em outros coleópteros e baratas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
5) Feromônios Marcadores de Trilhas
Himenópteros sociais: 
	- Abelhas = Glândulas de Nassanoff
	- Mamangavas = Glândulas mandibulares
	- Formigas = Glândulas abdominais
Marcação de fontes de alimento
Mais estáveis e duradouros quando comparados com feromônios de alarme
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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Sistema Glandular e Semioquímicos
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ESTRUTURAS QUÍMICAS CONSTITUINTES DE FEROMÔNIO DE INSETOS
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ESTRUTURAS QUÍMICAS CONSTITUINTES DE FEROMÔNIO DE INSETOS
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Sistema Glandular e Semioquímicos
 Feromônios empregados no Brasil
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Sistema Glandular e Semioquímicos
 Emprego de feromônios no MIP
Monitoramento populacional de pragas
Coleta massal
Confusão sexual ou Confundimento
Atraí-mata
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Principais modelos de septos liberadores de feromônio utilizados no monitoramento de lepidópteros pragas
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Armadilha para monitoramento do Bicho-furão-dos-citrus Ecdytolopha aurantiana
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Sistema Glandular e Semioquímicos
Monitoramento de Grapholita molesta com armadilhas com feromônio em pessegueiro
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Monitoramento da traça-dos-cachos Cryptoblabes gnidiella
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Confusão sexual
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Capilares contendo feromônio da lagarta-rosada do algodoeiro Pectinophora gossipyella
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Sistema Glandular e Semioquímicos
VANTAGENS DO CONTROLE DE INSETOS COM FEROMÔNIOS SEXUAIS SOBRE O CONTROLE QUÍMICO
	Evitam intoxicações ao homem e outros animais;
	Não poluem o ambiente;
	Não deixam resíduos tóxicos em produtos vegetais e animais;
	Não produzem desequilíbrios biológicos;
	Não permitem o desenvolvimento de resistência aos insetos;
	Contribuem com a diminuição dos tratamentos químicos.
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Sistema Glandular e Semioquímicos – Considerações Finais
Resumo
Sistema Glândular
	- Glândulas Endócrinas : glândulas retrocerebrais , glândulas protorácica, glândulas ventrais e células neuro-secretoras.
Desprovidas de dutos especializados, produzem hormônios endócrinos
Principais hormônios produzidos: Hormônio do cérebro, Hormônio da Ecdise – Ecdisônio, e Hormônio Juvenil – Neotenim, Hormônio da Eclosão (comportamento durante a ecdise), Bursicônio ( escurecimento do tegumento)
Hormônio do cérebro que têm a função de ativar as glândulas protorácicas a produzir ecdisteróides (ecdisônio) regulando sua atividade. O ecdisônio têm a função de dar início a todas as mudanças na epiderme, que resultam na renovação no crescimento e no depósito da nova cutícula. 
Hormônio Juvenil – Neotenim – Responsável pela manutenção dos caracteres juvenis (larvais ou ninfais), impedindo que o inseto sofra uma metamorfose precoce. Produzido em quantidades menores à medida que o inseto avança em seus instares. 
	- Glândulas Exócrinas: Glandulas de veneno - ferrão, Glândulas de defesa – Osmetério ( forma de Y e odor), Glândulas Adesivas, Glândulas de Cera – Ceríparas, Glândulas Laca, Glândulas de Espuma – Glândulas de Bateli, Glândulas Dérmicas, Glandulas Cefálicas – Saliva, Glândulas Repelentes – fétidas, Glândulas Acessórias – Coletéricas ( função protetora dos ovos e espermatozóides- baratas, matódeos)
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Sistema Glandular e Semioquímicos – Considerações Finais
Resumo 
Semioquímicos: Comunicação química entre insetos, atuam como mensageiros entre os organismos.
- Quando entre insetos de mesma espécie ( Intraespecífico): FEROMÔNIO.
- Quando entre insetos de diferentes espécies (Interespecíficos): ALELOQUÍMICOS
- Semioquímicos: 
	 Cairomônios : Favorece o inseto ( atrae, incita, estimula)
 Alomônios : Desfavorece o inseto ( repele, deterente, supressante, movimentante)
 Sinomônios: beneficia os dois ( flores e polinizadores)
 Apneumônios : substâncias que atraem parasitóides
Feromônios: 	
Alarme ( Alertar indivíduos de uma colônia. Ex.abelhas, cupins, formigas
 	- Dispersão ( Mosca das frutas e formigas)
 	- Agregação ( atração de fêmeas e machos, Ex. Coleopteros) 
 	- Sexual ( atração para reprodução – Ex. Lepidopteros)
 	- Trilha ( Ex. Formigas)
USO NO MIP: Monitoramento populacional de pragas - Armadilhas, Coleta massal, Confusão sexual ou Confundimento, Atraí-mata.
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Do metabolismo do insetos não teremos somente a formação de protoplasma vivo ou seja energia para os diferentes processos, mas também a formação de outras substâncias químicas úteis e necessárias às funções orgânicas.
No corpo dos insetos vamos encontrar estruturas denominadas glândulas, que são células ou associações de células responsáveis pela produção destas substancias ou seja - secreções
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As glândulas poderão ser estruturas unicelulares ou agregados de células;
Estas glândulas são compostas por células epiteliais secretoras especializadas; -estas células são células grandes; - com núcleos ovóides ou ramificados