杀虫药剂的穿透与转运

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1、第一节杀虫药剂的穿透与运转任何一种杀虫剂要对目标昆虫起作用，首先碰到的第一道障碍就是昆虫的表皮（包括体壁表皮、消化道表皮，以及气管表皮）。而杀虫剂究竟是如何穿透昆虫表皮和各种细胞膜结构而进入昆虫体内，并到达作用部位的？这是昆虫毒理学所要解决的首要问题之一。实验表明影响穿透与分布的因素很多，最重要的是两个方面：杀虫剂的理化特性；昆虫自身的特异性尤其昆虫的取食行为学以及体壁结构的特点。一、引言在田间条件下农药的穿透更多地受到生物行为学与生理学的影响。“农药穿透生物学”即研究农药的穿透与传导与生物行为学或生理学关系的理论。比如杀虫剂在田间条件下究竟以何种模式进入昆虫体内；为什么

2、向下传导的农药主要出现在除草剂中？毒力为什么与药效并不总是呈正相关？农药穿透生物学近年来研究杀虫剂对昆虫表皮的穿透与分布又受到了重视，主要是由于两方面的原因：①在研究害虫抗药性机理的工作中，科学家们发现有许多害虫对杀虫剂抗性的增强与昆虫表皮对杀虫剂的穿透性降低有关，并在家蝇中找到抗穿透的“Pen”基因。②随着昆虫生长发育抑制剂—苯甲酰基苯基脲类（BenzoylphenlUreas）的发展，昆虫表皮生理以及表皮穿透等问题也得到进一步的研究。二、杀虫剂进入昆虫体内的途径作用部位１.胃毒作用２.内吸作用３.触杀作用４.熏蒸作用拒食作用微气管呕吐杀虫剂口器食道消化道(中肠)内　吸

3、杀虫剂植物吸收杀虫剂体壁（节间膜、触角、足、翅）杀虫剂气门气管血腔血液循环贮存在组织中(脂溶性)代谢后肠马氏管排出刺吸式咀嚼式三、膜渗透的一般原理被动转运(passivetransport)主动转运(activetransport)胞吐(exocytosis)、胞纳(endocytosis)1.被动转运（passivetransport）顺着浓度差（concentrationgradient）或电位差（potentialgradient,二者合称电化学梯度）产生的净流动叫被动转运。(1)单纯扩散（simplediffusion）：物质的分子或离子顺着电化学梯度通过细胞膜的

4、方式称为单纯扩散。(2)易化扩散（facilitated diffusion）：一些不溶于脂质或溶解度很小的物质，在膜结构中的一些特殊蛋白质的“帮助”下从膜的高浓度一侧扩散到低浓度一侧的物质转运方式称为易化扩散。①以载体为中介的易化扩散（carrier mediated diffusion）：葡萄糖、氨基酸②由通道中介的易化扩散（channelmediateddiffusion）：如Na＋、K＋和Ca2+等离子通道（ionchannel）(2)协助扩散（facilitateddiffusion）2.主动转运（activetransport）细胞膜通过本身的耗能过程，逆电-

5、化学梯度将物质分子或离子从膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。离子泵：其中由ATP直接供能的称为原发性主动转运(primaryactivetransport)；而由ATP间接供能的称为继发性主动转运。(1)原发性主动转运(primaryactivetransport)钠-钾泵或称钠泵(sodiumpump),将细胞内的Na＋逆着浓度差移出细胞外，同时将细胞外的K＋逆浓度差摄入细胞内，以保持细胞内高K＋和细胞外高Na＋的不均匀离子分布。（2）继发性主动转运(secondaryactivetransport)继发性主动转运或协同转运是指利用钠-钾泵的高势能贮备所进行的逆浓度

6、梯度的主动转运过程，通常可称为协同转运或联合转运。其驱动力并不直接来自ATP分解，而是来自另一物质原发性主动转运所形成的离子浓度而进行的逆差转运。例如在小肠和肾小管中的葡萄糖和氨基酸的逆浓度梯度转运即属于协同转运。肾小管上皮细胞对GS的转运基侧膜钠泵活动↓Na+浓度势能差↓管腔膜Na+、GS同向转运体↓GS再易化扩散入血腔基本步骤：1.细胞基底侧膜上钠泵活动→细胞内[Na+]↓，低于肠腔内容物，形成细胞管腔膜两侧的Na+浓度梯度（细胞内低于肠腔内容物(食糜)；2.肠腔内的Na+和葡萄糖与管腔膜上的转运体结合,顺Na+的浓度梯度将Na+和葡萄糖同时移入细胞内。3.细胞内葡萄

7、糖浓度↑,经基底膜上葡萄糖载体蛋白顺葡萄糖浓度梯度移出细胞而进入组织液(被吸收)。3.胞吐（Exocytosis）与胞纳(endocytosis)式转运某些大分子物质或物质团块的转运，可通过膜的结构与功能变化如变形和破裂等，使之进出细胞。两者均需消耗能量，所以也属主动转运。（1）胞吐：也叫出胞，是指某些大分子物质团块从细胞内排出的过程。如腺体细胞中分泌物的排出，神经轴突末梢释放递质等。Exocytosis包含大分子物质的小囊泡从细胞内部移至细胞表面，与质膜融合将物质排出细胞之外。（2）胞纳（吞噬作用）是指细胞外较大的固体颗粒物