第二节杀菌剂的作用方式和机制

对膜上甾醇合成的影响
目前甾醇抑制剂的品种居杀菌剂之首。 其中以三唑酮类活性最强。作用机理是抑 制麦角甾醇合成过程中由MFO催化进行的 C-14的脱甲基反应而使14—а—甲基甾醇积 累。菌体中毒后菌丝不能伸长、分枝异常、 膜结合酶受到影响，从而影响细胞壁的合 成。
麦角甾醇合成
• 阻止14α—脱甲基或△8 7双键异构化
Mechanisms of Fungicide Action
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1.对菌体细胞壁和细胞膜的影响
1.1对细胞壁的影响 真菌和细菌的细胞壁由两类物质组成
即微纤维和无定型生物物氧化质的，影响前者包埋在后 者中。真菌的微纤维是几丁质和纤维素， 细菌则是多糖。杀菌剂主要通过影响几 丁质合成酶或转肽酶的活性及细胞膜的 功能而影响细胞壁的形成。
杀菌剂对真菌细胞膜的破坏
有机硫杀菌剂与膜上亚单位联接的疏水键或金属 桥结合；重金属元素直接作用与膜上ATP水解酶 改变膜的透性;
对细胞膜组分甾醇的破坏，如吗啉类、嘧啶类、 三氮唑类等。
对脂肪酸生物合成的影响，如稻瘟灵,抑制乙酰辅 霉A羧化酶。
对膜上甾醇合成的影响
麦角甾醇是膜上重要的脂质，主要存 在于植物和真菌的质膜上，是真菌细胞膜 的重要组成成分，它在确保膜结构的完整 性、膜上结合酶的活性、膜的流动性、细 胞活力及物质运输等方面起着重要作用。 实践证明甾醇是一个重要的作用靶标。
E2 —— 二 氢 硫 辛 酸 转 乙 酰 基 酶 (dihydrolipoyl transacetylase TA)。催化二碳单位乙酰基的转移。具有辅基 硫辛酸。
E3 —— 二 氢 硫 辛 酸 脱 氢 酶 (dihydrolipoyl dehydrogenase DLD)。催化还原型硫辛酸→氧化型。具有辅基FAD。
硫辛酰胺辅基 硫辛酰赖氨酰臂
砷化物共价结合-毒害作用
抑制乙酰辅酶A形成
巯基乙胺
酰胺键
泛酸
磷酸酯键 5`
3`.5`-ADP
3`
克菌丹的作用位点是TTP.克菌丹存在时 TPP+结构受到破坏，失去转乙酰基的作用。
NADH
电
鱼藤酮 安密妥
FMN 复合物 I
子
传
琥珀酸
FMN
Fe-S
Fe-S CoQ
羧酰替苯胺类
肽聚糖的化学结构
革兰阳性菌细胞壁的化学组成
N-乙酰胞壁酸
ห้องสมุดไป่ตู้
N-乙酰葡萄糖胺
β-1,4糖苷键
四肽链
肽聚糖（15-50层）
五肽桥
细胞膜（双层脂质 蛋白嵌镶）
脂质
蛋白质
革兰阴性菌细胞壁肽聚糖化学结构
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡萄糖胺
β-1.4糖苷键
m-二氨基庚二酸
四肽侧链
青霉素的作用机理
青霉素结构中的主核6-氨基青霉烷酸 （6-APM）与粘肽末端的D—丙氨酰相似， 前者竞争性地与转肽酶结合，从而抑制了 转肽酶与多糖链的结合，进而破坏细胞壁 的形成。
杀菌剂对真菌细胞壁的影响
杀菌剂对细菌细胞璧的影响
细菌细胞壁主要成分是肽聚糖,称粘肽。肽聚糖 是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸两种氨基 糖经β-1.4糖苷键连接间隔排列形成的多糖支架。 在N-乙酰胞壁酸分子上连接四肽侧链，肽链之 间再由肽桥或肽链联系起来组成一个机械性很 强的网状结构。各种细菌细胞壁的肽聚糖支架 均相同，但四肽侧链的组成及其连接方式随菌 种而异。
递
复合物 II
Cyt b
抑
抗霉素A
复合物 III
Fe-S
制
甲氧基丙 烯酸酯类
Cyt c1
剂
Cyt c
氰化物 CO
Cyt aa3 复合物 IV
O2
对三羧酸循环的影响
福美双克菌丹 福美双克菌丹
代森类
含铜杀菌剂 硫磺
克菌丹
对氧化磷酸化的影响
氧化磷酸化是指在 生物氧化中伴随着ATP 生成的作用。有代谢物 连接的磷酸化和呼吸链 连接的磷酸化两种类 型。
整个过程涉及到的6个辅 因子：TPP(焦磷酸硫胺素 )、SSL(硫辛酸)、FAD、 NAD+、CoA、Mg2+等。丙 酮酸脱氢酶复合体呈圆球 形，每个复合体含有：6 个PDH、24个TA、6个DLD 其中TA为复合物的核心， 它的一条硫辛酸臂可以旋 转。
丙酮酸脱氢（氧化）酶系辅酶中的二氢硫辛酸含有 两个相邻的巯基,可被重金属（砷）抑制。
青霉噻唑酰基 —酶复合物
革兰阳性菌细胞壁肽聚糖化学结构
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡萄糖胺
五肽交联桥
四肽侧链 β-1.4糖苷键
溶菌酶作用点 青霉素作用点
1.2 杀菌剂对真菌细胞膜的破坏
细胞膜也称生物膜或质膜。是由类脂、 蛋白质和糖类组成。质膜中的类脂也称膜 脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功 能的主要体现者。
三羧酸循环
氧化磷酸化
抑制丙酮酸脱氢
CO-O NA+DNADH++ OH
C O+HSCoA
~ H3CC SCo+A CO 2
CH 3 丙酮酸
丙酮酸脱氢酶 复合体 乙酰CoA
丙酮酸氧化脱羧形成乙酰-CoA
催化此过程的是丙酮酸脱氢酶复合体，它由3种酶有机地 组合在一起：
E1 —— 丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase PDH)。 催化丙酮酸的脱羧及脱氢，形成二碳单位乙酰基。具有辅基 TPP。
羊毛甾醇
麦角甾醇
2.对核酸和蛋白质合成的影响
对菌体核酸合成和功能的影响: （1）苯莱特、多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂形成 “掺假”的核酸； （2）许多抗生素如放线菌素D等抑制RNA聚合酶 的活性；
蛋白质合成和功能的影响: 如春雷霉素与核糖体40S或30S的小亚基结合；
3.杀菌剂对菌体生物氧化的影响
脱氢
化学渗透假说（P.Mitchell，1961 ）：
a.线粒体内膜的电子传递链是一个质子泵
b.电子由高能状态传递到低能状态时释放出 来的能量，用于驱动膜内侧的H+迁移到
膜外侧（内膜对H+是不通透的），在膜
内外侧产生了跨膜质子梯度 和电位梯度
c.在膜内外势能差的驱动下，膜外高能质子 沿着一个特殊通道（ATP合酶组成部分）， 跨膜回到膜内侧。质子跨膜过程中释放的 能量，直接驱动ADP和磷酸合成ATP
氧化磷酸化解耦联剂
解耦联剂通常为脂溶性小分子物质且一般 含有酸性基团,其作用机理是通过与H+的结 合降低细胞膜对H+的阻力,携带H+跨过细胞 膜,使膜两侧质子浓度梯度降低。降低后的 质子浓度梯度不足以驱动ATP合成酶合成 ATP,从而减少了氧化磷酸化作用所合成的 能量。
2,4-二硝基苯酚的解偶联作用