L’exosquelette (tégument) d’un insecte sert non seulement de revêtement protecteur sur le corps, mais aussi de surface pour la fixation des muscles, de barrière étanche contre la dessiccation, et d’interface sensorielle avec l’environnement. C’est une structure multicouche avec quatre régions fonctionnelles : l’épicuticule, la procuticule, l’épiderme et la membrane basale.
L’épiderme est principalement un tissu sécrétoire formé par une seule couche de cellules épithéliales. Il est responsable de la production d’au moins une partie de la membrane basale ainsi que de toutes les couches superposées de cuticule. La membrane basale est une bicouche de soutien composée de mucopolysaccharides amorphes (lamina basale) et de fibres de collagène (couche réticulaire). La membrane sert de support aux cellules épidermiques et sépare efficacement l’hémocèle (cavité corporelle principale de l’insecte) du tégument.
La procuticule se situe immédiatement au-dessus de l’épiderme. Elle contient des microfibres de chitine entourées d’une matrice de protéines dont la composition varie d’un insecte à l’autre et même d’un endroit à l’autre du corps d’un même insecte.
Lorsque la procuticule se forme, elle est déposée en fines lamelles avec des microfibres de chitine orientées selon un angle légèrement différent dans chaque couche suivante. Dans certaines parties du corps, la procuticule se stratifie en une exocuticule externe dure et une endocuticule interne molle.
La différenciation de l’exocuticule implique un processus chimique (appelé sclérotisation) qui se produit peu après chaque mue. Au cours de la sclérotisation, les molécules de protéines individuelles sont liées entre elles par des composés quinoniques. Ces réactions « solidifient » la matrice protéique, créant des « plaques » rigides d’exosquelette appelées sclérites. Les liaisons croisées de quinone ne se forment pas dans les parties de l’exosquelette où la résiline (une protéine élastique) est présente en forte concentration. Ces zones sont des membranes – elles restent molles et flexibles car elles ne développent jamais une exocuticule bien différenciée.
L’épicuticule est la partie la plus externe de la cuticule. Sa fonction est de réduire la perte d’eau et de bloquer l’invasion de matières étrangères. La couche la plus interne de l’épicuticule est souvent appelée la couche de cuticuline, une strate composée de lipoprotéines et de chaînes d’acides gras enchâssées dans un complexe protéine-polyphénol. Une monocouche orientée de molécules de cire se trouve juste au-dessus de la couche de cuticuline ; elle sert de barrière principale au mouvement de l’eau dans ou hors du corps de l’insecte. Chez de nombreux insectes, une couche de ciment recouvre la cire et la protège de l’abrasion.
