农药毒理学资料

更新时间:2023-06-08 08:19:40 阅读: 评论:0

杀虫剂
1.农药代谢:指农药在生物体内由酶催化或其他物质的作用而发生的化学反应。包括初级代谢过程(涉及氧化、水解、还原等酶促反应) 和次级代谢过程(通过轭合等将初级代谢产物转变成水溶性化合物,为合成过程) 两个过程:氧化代谢:氧化代谢是农药在动物体内酶系参与下最重要的代谢途径。其中微粒体多功能氧化酶(microsomal mixed function oxida, MFO)最重要;水解代谢:酯酶,包括磷酸酯酶、酰胺酶、羧酸酯酶等;有机磷中的很多品种、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类等杀虫剂的代谢涉及到水解。还原代谢:硝基还原酶(含硝基的还原成胺类化合物)等;如对硫磷、氟乐灵等。脱卤化代谢:脱去卤族,如脱氯化氢酶等;主要是含卤族农药,如DDT春日游湖上次级代谢:动物体内的初级代谢产物往往仍没有足够的水溶性,还需要通过次级代谢,生成完全溶于水的轭合物,通过排泄系统排出体外。轭合作用是一种生物合成过程。在昆虫体内的轭合主要有,葡萄糖醛酸轭合、葡萄糖轭合、谷光甘肽轭合及氨基酸轭合等。
2.杀虫剂作用方式是指杀虫剂进入昆虫体内并到达作用部位的途径和方法。常规杀虫剂的作用方式有杀虫剂被昆虫取食后经肠道吸收进入体内起作用的方式称为胃毒作用要求:不使昆虫拒食,不使其呕吐,也不快速排泄(但大量、剧烈的排泄也可因脱水而死亡),而易被中肠吸收。胃毒剂必须经口,所以适口性是最为重要的,有时可直接左右其毒力和药效。 触杀作用为杀虫剂经昆虫体壁进入体内起作用的方式。要求亨利法约尔:药剂具有一定程度的脂溶性,同时也必须有一定的水溶性,这样才能穿透昆虫体壁,而起到活性作用。熏蒸作用:药剂以气体状态,通过害虫的呼吸作用从气门进入虫体而致害虫死亡。要求:药剂有一定的蒸气压,且易达到有效剂量。(气化后成分子状)这里应与烟剂区别,烟剂主要靠高温而使药剂升华,成为烟剂小颗粒,附着于虫体后而靠(主要靠)穿透体壁而起触杀作用杀虫的。内吸作用:使用后可以被植物体(包括根、茎;叶及种、苗等)吸收,并可被传导运输到其他部位组织使害虫取食
进入虫体或接触而起到毒杀作用。要求:较强的水溶性;一定的脂溶性;一定的稳定性和最终可被分解性;以及较强的毒力。 内吸剂为一类特殊的胃毒剂,施用方式多样 喷洒、拌种、涂茎、施毒土等,内吸是一种特殊的胃毒作用。特异性杀虫剂的作用方式有杀卵、、拒食、驱避、调节生长发育过程等。拒食作用昆虫的取食分为4步:①寄主识别和定位;②开始取食;③持续取食和④终止取食。凡是影响第②或③过程的物质,就可称为拒食剂。因此可以认为拒食剂主要影响昆虫的味觉器官,使昆虫厌食或宁可饿死而不取食,最后因饥饿、失水而逐渐死亡,或因摄取不够营养而不能正常发育的药剂。拒食剂( inct antifeedants )在植物源农药中较为常见.忌避作用:施用于保护对象表面后,依靠其物理、化学作用(如颜色、气味等)而使害虫避而远之(不愿接近或发生转移、潜逃现象),从而达到保护寄主植物目的。驱避剂( inct repellent )几种楝科植物对桔蚜(Aphis citricidis)均有一定的忌避活性。番茄抽提物对小菜蛾具有明显的忌避、拒食、及抑制产卵作用。 作用使用后依靠其物理、化学作用(如光、颜色、气味、微波信号等)或其它生物学特性,可将害虫诱聚而利于歼灭的药剂。剂( inct attractant )。各种昆虫性信息素。 不育作用:被害虫取食或接触后,可影响昆虫生育、繁殖。不育剂(inct sterilant)如烷基化剂、六磷胺、不育特、喜树碱等 生长发育调节作用:通过造成昆虫生
长发育中生理过程的破坏而调节昆虫的生长、发育,打乱其正常节律,使昆虫不能正常生长发育、完成世代繁殖。生长发育调节剂(inct growth regulator )保幼激素类似物、几丁质合成抑制剂、蜕皮激素类及抗保幼激素类等。
信息技术说课神经毒剂,均是阻断神经传导,
而不是直接杀死神经细胞
3.神经毒剂:药剂对轴突传导的抑制主要是通过改变膜的离子通透性,从而影响正常膜的电位差,使电冲动的发生与传导失常。而离子通透性的改变主要与离子通道有关。
离子通道:细胞膜上有通道蛋白形成的跨膜充水小孔,称为离子通道(ion channel),离子通道使钠、钾、钙等离子顺电化学梯度扩散,通过双分子层。根据通道开关的调控机制(门控机制)的不同,离子通道可分为(1) 配体门控离子通道或称受体控制性通道,离子通道的开关受Ach受体、GABA受体等控制;(2) 电压门控离子通道或称电压依赖性通道,一方面离子通道的开、关由膜电位决定,另一方面与电位变化的时间有关(自制发膜时间依赖性),如钠通道、钾通道等;(3) 环核苷酸门控(CNG)通道,这类通道在视觉和嗅觉方面的信号传
导中相当重要(4) 机械力敏感的离子通道, 当细胞受各种各样的机械力刺激时开启的离子通道屹立的近义词
4.滴滴涕的作用机理      DDT主要是作用于昆虫神经膜上的钠离子通道。 该药剂使中毒的鱼尸花蝇出现的症状为:兴奋性提高,身体及运动平衡被破坏,当运动量达到最大后,体躯强烈痉挛、颤栗,最后试虫麻痹,缓慢地死亡。解剖虫尸发现,昆虫组织非常干燥,几乎完全丧失了血淋巴。DDT中毒后,一些昆虫还具有足自断现象,且断裂下的足仍长时间收缩。几丁虫还能咬掉中毒的跗足,而保护自己免于失死亡。DDT的作用是使钠离子通道打开,延迟h门的关闭,钠不断内流,从而使得负后电位加强,当负后电位超过了钠阈值,就会引起电位的又一次上升,引起动作电位的重复后放。动作电位重复后放使神经持续兴奋,昆虫就表现出急速爬动等兴奋症状。在重复后放之后就是不规则的后放,有时产生一连串动作电位,有时停止,这时昆虫进入痉挛及麻痹阶段,到重复后放变弱时就进入完全麻痹,而传导的停止就是死亡的来临。滴滴涕主要抑制细胞膜外Ca2+-ATP酶。
5.Ⅰ型拟除虫菊酯:不带CN基的,处理的昆虫很快就出现高度兴奋及不协调运动、麻痹即所谓击倒,但击倒时体内的药量若未达到致死量时,将会苏醒,最后瘫软死亡,如丙烯菊
酯和胺菊酯等。击倒,即引起昆虫的快速的、可恢复的麻痹。Ⅱ型拟除虫菊酯:带有CN基的,处理昆虫不出现兴奋症状,而出现运动失调以后的中毒症状,即很快痉挛,立即进入麻痹状态,最后瘫软死亡,如氯氰菊酯、溴氰菊酯和速灭杀丁等。
当拟除虫菊酯与神经膜上的钠离子通道结合后,个别的钠离子通道被拟除虫菊酯变构,在去极化期间使钠离子通道开启延长,导致钠电流和钠尾电流( 表示有更多的钠通道处于开放状态) 明显延长。其中带CN基的拟除虫菊酯类甚至能使钠通道长期不关闭,如溴氰菊酯等。延长的钠电流引起负后电位去极化,振幅和时程增加,在负后电位去极化达到兴奋阈值时,发生重复后放。引起这样的重复后放可在神经系统的各个部位发生,特别在突触的神经末端和感觉神经元,引起神经肌肉痉挛产生超兴奋,使运动失调,最后麻痹死亡。
Na+K+-ATP酶也是拟除虫菊酯类药剂的靶标之一。这种观点和钠离子通道靶标学说并不矛盾。钠离子在神经细胞内外的流动依靠Na+,K+离子泵。Na+,K+-ATP酶的基本功能是催化ATP末端磷酸水解,并利用该反应产生的自由能来逆电化学梯度进行Na+K+的主动运输,从而维持细胞膜内外Na+K+离子浓度的相对恒定及渗透压的平衡,以保证细胞正常的神经传导或物质吸收等重要的生理功能。当Na+,K+-ATP酶受强烈的抑制时,影响了主动
运输,从而离子流受抑制,水被吸收,滞留,引起各种谷氨酸盐及其他神经递质的释放,进而引发中枢神经系统的疾病。拟除虫菊酯作用于钠通道的同时可能也抑制了Na+K+-ATP酶的活性。
6.前突触膜毒剂是一类主要作用于前突触膜,即突触前膜的杀虫剂。六六六及环戊二烯类,中毒症状大致分为兴奋、痉挛、麻痹、死亡等几个阶段。六六六和环戊二烯类杀虫剂:刺激前突触膜大量释放乙酰胆碱,造成乙酰胆碱在前后两个神经元的间隙中大量积累,因而阻碍了神经元之间的神经传导。六六六和环戊二烯类能引起乙酰胆碱大量积累的原因,并非是由于它们对胆碱酯酶抑制作用所造成的,也不是由于它们占领了胆碱受体后使乙酰胆碱未能与受体结合而造成的乙酰胆碱积累的结果,而是六六六与环戊二烯类杀虫剂刺激前突触膜,加强了乙酰胆碱的释放。但具体的作用位点尚无定论。此类杀虫剂还是GABA受体抑制剂。
7. AChE的分布主要分布在神经肌肉组织。昆虫:中枢神经 ;肌肉、血淋巴;脊椎动物:中枢、周围。 神经组织中的AChE主要是球型。 电鳐肌肉中的AChE几乎全部为A12型。哺乳动物肌肉AChE呈多型性,主要为A12AChE,也含有其他分子型AchE。   
8.有机磷杀虫剂的其他作用机理:
A.抑制神经细胞的生长发育:AChE的催化作用能增强神经轴突的生长,因而,在AChE活性被有机磷杀虫剂抑制后,即使未致死亡,机体神经细胞的生长发育也受到阻碍。毒死蜱可以抑制PC12细胞的有丝分裂和轴突的长出,抑制神经细胞DNA的合成,在远低于使AChE活性抑制所需要的浓度时即可引起与脑发育有关的分子----磷酸化的Ca2+ /cAMP介导的反应元件结合蛋白(CREB)的活性增加。可见,有机磷杀虫剂不仅具有胆碱能毒性,还具有非胆碱能毒性作用。B. 抑制乙酰胆碱受体:乐果可以增强肌细胞膜上的nAChR的表达。它可通过结合到非竞争性位点改变该受体的构型或是直接阻断nAChR通道而抑制其功能。C. 影响神经突触的ACh的释放:毒死蜱可以作用于突触膜上的自主型nAChR,抑制这些自主受体的功能,从而影响ACh的释放。此外,有机磷杀虫剂还对大脑突触体的钙离子通道功能有抑制作用,例如:甲胺磷(methamidophos)可以使脑突触体钙摄取减少,说明甲胺磷影响了膜上的电压敏感型钙离子通道。
9. 氨基甲酸酯类与OP差异:
    K3比乙酰化酶水解慢,但是比磷酰化酶水解快得多。乙酰化酶的复活半衰期只有0.1m
s左右,氨基甲酰化酶为几分钟到数小时,而磷酰化酶为几小时到几十天,甚至永不复活。 ②无老化 ③治疗,阿托品效好,酶复活剂(玉米的营养成分2-PAM致富好项目4-PAM、双复磷 )无效
总之:二者均是AChE的不正常底物,为酯动部位抑制剂(有时也称为酸转移抑制剂)。有机磷或氨基甲酸酯与AChE丝氨酸的羟基结合,使AChE磷酰化或氨基甲酰化,即被抑制,去磷酰化需要几个月的时间,而去氨基甲酰化也需要几个小时左右,但是去乙酰化只要几分之一毫秒。这样导致突触部位积累大量的乙酰胆碱,突触后膜的乙酰胆碱受体不断地被激活,突触后神经纤维长期处于兴奋状态,中毒试虫就表现出兴奋状态。但是过量的乙酰胆碱又可造成去极化阻断,从而抑制了神经传导,使昆虫在中毒后期逐渐地失去活动能力,昏迷死亡。另外,神经传导的阻断必然会影响到整个生理生化过程的失调与破坏。各种有机磷和氨基甲酸酯的抑制能力有很大的不同,这决定于有机磷及氨基甲酸酯的化学特性,如磷原子的亲电子性等;还决定于酶的特性,AChE具有多种不同的结合部位,各种有机磷和氨基甲酸酯对他们的结合能力不同,也就影响其催化作用;与AChE的异构部位的变化也有关,某些化合物的作用可整个改变酶的反应性。所以,各种有机磷酸酯及氨基甲酸酯的抑制能力不同,在很大程度上决定于它们与哪些部位起作用。
10. 乙酰胆碱受体毒剂:以昆虫神经系统的受体为作用靶标的一类药剂称为受体毒剂。昆虫体内作为杀虫靶标的有乙酰胆碱受体、GABA受体、章鱼胺受体这三类主要的神经受体,另外还有多巴胺受体、5-羟色胺受体、谷氨酸受体等。
受体:细胞膜或细胞内能与某些化学物质(递质、调质、激素等)特异性结合并诱发生物效应的特殊生物分子,其本质为蛋白质。每一种受体均有其相应的激动剂 agonist)和拮抗剂(antagonist)。神经递质的受体:在神经生化领域内把对神经递质起应答作用的生物活性物质称为神经递质的受体,它们是存在于突触膜上的蛋白质分子,其分子链镶嵌在膜内,而与配体(递质)结合的位点露在膜外。神经递质必须通过与受体结合后才能发挥作用。
11. 烟碱及烟碱类杀虫药剂的作用机理:靶标:nAChRa亚基。因此该类杀虫剂与其它杀虫剂一般无交互抗性
烟碱被公认是一种乙酰胆碱受体毒剂。作为乙酰胆碱受体的激活剂,烟碱在低浓度时刺激烟碱样乙酰胆碱受体,引起兴奋,而在高浓度时,它占领受体,使神经突触传递受阻,因而中毒的试虫表现持续兴奋、呼吸衰竭,直至死亡的症状。烟碱类杀虫剂以游离碱形式达
到作用点, 其离子化型十分有利于和烟碱型受体的结合,故烟碱及其类似物的毒性并不决定于它们对乙酰胆碱受体的结合能力,而主要决定于它们能否进入到中枢神经系统内。烟碱只对烟碱样受体和蕈毒酮样受体有作用,而对蕈毒碱样受体没有作用。症状:致死剂量下:典型神经中毒症状,即行动失控、发抖、麻痹直至死亡;亚致死剂量下:拒食作用,引起蚜虫惊厥、蜜露排放减少,最终饥饿死亡。对害虫生殖有显著影响。
12. GABA受体:生理意义:突触前膜释放的GABA和后膜GABAAR位点结合,诱导受体的构象改变,使通道开放,Cl-迅速涌入膜内,使膜超级化,产生抑制性突触后电位。当GABA受体被激活剂激活后,不论在哪个部位,总是使氯离子通道开放,氯离子大量进入突触后膜,造成超极化,使另一个兴奋性的冲动到达该突触时达不到阈值电位,亦不会引起兴奋,而拮抗剂的作用则相反。γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质,它引致后突触膜的超极化作用,因而抑制动作电位的产生。GABAR是一个配体门控的离子通道。类型: GABAAR:分布于突触后膜及树突上,对荷包牡丹碱敏感,抑制性受体,与突触传递有关。GABABR亦乐:分布于突触前膜,对氯苯胺丁酸敏感,GABABR与腺苷酸环化酶活化有关,它刺激前突触膜上钙的大量进入,由此使更多的小泡释放出GABA

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标签:受体   作用   突触   昆虫   神经
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