呼吸毒剂的作用机理

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1、第六节呼吸毒剂的作用机理外呼吸抑制剂：起物理作用的，引起昆虫窒息，由于堵塞或覆盖了昆虫气门而不能呼吸，即阻断了昆虫气管内的气体与外界空气的交换。内呼吸抑制剂：对呼吸酶系的抑制，即内呼吸的抑制，也即抑制了氧化代谢。多数呼吸毒剂属于后一类，如各种熏蒸毒气、鱼藤酮、氟乙酸及其衍生物等。呼吸毒剂：呼吸生理生物氧化的涵义营养物质在生物体内经氧化分解，最终生成CO2和H2O，并释放能量的过程。生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。生物

2、氧化的一般原理代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratorychain)又称电子传递链(electrontransferchain)。生物氧化的一般原理烟酰胺核苷酸NAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NicotinamideAdenineDinucleotide)，又叫CoⅠ，主要作为呼吸链的一个组分，起递氢体作用；NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotin-amideAdenineDinucleotidePhosphate)，又叫

3、CoⅡ，主要在还原性生物合成中作为供氢体。二者的递氢部位是烟酰胺部分，为VitPP。NAD+和NADP+的结构黄素辅基FMN：黄素单核苷酸(FlavinMononucleotide)FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸(FlavinAdenineDinucleotide)FMN和FAD中异咯嗪环起递氢体作用。异咯嗪及核醇部分为VitB2（核黄素）。FMN结构异咯嗪核醇FAD结构1作用于三羧酸循环的呼吸毒剂1.1氟乙酸、氟乙酰胺、氯乙酰苯胺等1.2亚砷酸盐类2作用于呼吸链的呼吸毒剂2.1在NAD+与辅酶Q之间起作用的抑制剂2.2琥珀酸氧化作用抑

4、制剂2.3在Cytb及CytCl之间起作用的抑制剂2.4细胞色素C氧化酶的抑制剂3氧化磷酸化作用的抑制剂（解偶联剂）3.1二硝基苯酚类3.2吡咯类化合物4能量转移系统（磷酸化作用）抑制剂内呼吸抑制剂：1作用于三羧酸循环的呼吸毒剂1.1氟乙酸、氟乙酰胺、氯乙酰苯胺等该类化合物都是在水解转变成氟乙酸后，与乙酰辅酶A结合形成一个复合物，然后与草酰乙酸结合，形成氟柠檬酸而抑制了乌头酸酶（aconitase）,使柠檬酸不能转变为异柠檬酸，因而阻断了三羧酸循环。1.2亚砷酸盐类该类化合物主要是抑制α-酮戊二酸脱氢酶，使得酮戊二酸积累而影响三羧酸

5、循环，更重要的是由于影响氨基酸的相互转化而造成其他代谢的混乱。1作用于三羧酸循环的呼吸毒剂CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①柠檬酸合酶②顺乌头酸酶③异柠檬酸脱氢酶④α-酮戊二酸脱氢酶复合体⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脱氢酶⑦延胡索酸酶⑧苹果酸脱氢酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶氟乙酸亚砷酸盐类2作用于呼吸链的呼吸毒剂对呼吸链起作用的呼吸毒剂可以分为四大类：2.1在NAD+与辅

6、酶Q之间起作用的抑制剂主要有鱼藤酮及杀粉蝶素A及B。2.1.1鱼藤酮鱼藤对l5个目，137科的800多种害虫具有一定的防治效果，作用谱广，尤其对蚜螨类害虫效果突出。鱼藤酮的作用方式:触杀、胃毒作用、拒食、生长发育抑制作用；抑制某些病菌孢子的萌发和生长，或阻止病菌侵入植株作用机理：早期的研究表明鱼藤酮的作用机制主要是影响昆虫的呼吸作用，主要是与NADH脱氢酶与辅酶Q之间的某一成分发生作用。鱼藤酮使害虫细胞的电子传递链受到抑制，从而降低生物体内的ATP水平，最终使害虫得不到能量供应，然后行动迟滞、麻痹而缓慢死亡。2.1.1鱼藤酮2.1.

7、1鱼藤酮最新研究证明：作为与吡啶核苷酸（NAD）相联系的氧化酶（L-谷氨酸氧化酶）的特异性抑制剂，切断了呼吸链上NAD+与辅酶Q之间的联系。谷氨酸在脑的功能中极为重要，并且它是呼吸过程中大脑中唯一氧化的氨基酸。谷氨酸氧化作用的抑制乃是杀死昆虫的主要原因。鱼藤酮中毒的试虫表现出活动迟滞，随后昏迷、死亡的症状，类似于神经毒剂，只是没有兴奋期。2.1.1鱼藤酮此外鱼藤酮对许多生物细胞线粒体中的反丁烯二酸还原酶、甘露醇合成酶等都具有一定的抑制作用。鱼藤酮还可干扰菜粉蝶的正常生长发育，蜕皮异常及畸形虫，可能是由于鱼藤酮抑制了呼吸作用而使能量降

8、低所致。鱼藤酮还可抑制细胞中纺锤体微管的组装，并在体外证明抑制微管的形成，推测鱼藤酮是以一种可逆的方式联接在微管蛋白上而抑制了微管的形成。从遗传学的角度来看，纺锤体形成受到抑制必然影响细胞的正常分裂，从而可推论鱼藤酮可能通过这一途径影