杀菌剂的杀菌作用原理
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(2)破坏菌体的细胞膜
菌体细胞膜是由许多亚单位组成,每个亚单位主要含有类脂质,蛋 白质,甾醇和一些盐类。亚单位是由金属桥和疏水键连结起来。 A.膜上的亚单位连结点的疏水键和金属桥被杀菌剂击断,使膜出现裂 缝或孔隙,如多果定;还有一些杀菌剂能与膜中的一些金属桥形成络 合物,正常的金属桥受破坏,使膜失去生理功能,导致细胞死亡。 B.使细胞膜上的酶受影响,作用在此点的主要是有机磷化合物和含铜、 汞金属化合物。
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3.抑菌作用的实践意义:
首先,由于菌体在受抑制的时间里会逐 渐老熟,失去萌发力,与此同时作物受药剂 的影响不大,可以正常地生长,避过感病, 免于发病。
第二,内吸杀菌剂大部分是起抑菌作用 的,这样为其能在实际上广泛应用提供了理 论依据,在病害防治上越来越显示出重要性 与优越性。
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二、杀菌剂的作用机理
前者选择性强,但病菌易产生抗药性,后者选择 性弱。
归纳起来,它的作用方式主要有以下几种类型:
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1.破坏细胞的结构
真菌的细胞壁和细胞膜在维持细胞正常的生命活动,新 陈代谢过程中起着极为重要的作用,有多种杀菌剂是通过 对细胞壁、细胞膜等结构的破坏而达到杀菌目的的。 (1)破坏菌体的细胞壁(主要表现在两个方面)
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➢有些杀菌剂在低浓度或短时间内可以抑制菌丝生长,但对 孢子萌发不产生影响,这是只起了抑菌作用;但是当浓度高 到某一值,作用时间长到某一时期,它就又可以抑制孢子的 萌发了,成为起杀菌作用的药剂了。 ➢ 例如,5ppm 的苯来特可抑制一些白粉病菌丝的生长,而 高过500ppm 就可影响孢子萌发; ➢10ppm 的涕必灵可抑制黑霉菌的生长而对孢子萌发没有影 响,但作用时间延长到1hr后则会杀死孢子; ➢20ppm 地茂散不会抑制立枯病菌的呼吸作用,而8ppm 则 足以影响 DNA 的合成。
吗啉类是抑制甾醇生物合成过程Δ8-Δ7 的双键异构 化,打击点是Δ14异构酶;而其它5类都是抑制甾醇生物合成 过程中由多功能氧化酶细胞色素P450催化进行的甾醇C14上的 脱甲基,使真菌麦角甾醇脱甲基不能进行。
真菌细胞壁的主要成分是几丁质和纤维素,此外还有色素, 多糖物质,少量果酸,蛋白质和微量的碳水化合物,脂肪, 矿物质,其中几丁质受损是药剂对细胞壁功能最严重的破坏。 不同类的真菌,细胞壁的组分不同。不同的药剂的作用点也 不同。
如稻瘟灵影响几丁质以外的其他细胞壁成分的合成,这些 物质主要是脂肪酸,甘油酯和一些磷酯。如50ug/ml的稻瘟 灵可以使稻瘟菌菌丝对糖的摄取受阻,从而影响细胞壁的形 成。药剂处理的稻瘟菌菌丝表现粗大,比对照大2-3倍。
一、杀菌剂的作用方式
1.作用方式常见的为杀菌作用和抑菌作用。 2.杀菌剂对菌类毒性的表现是多方面的
通常是影响菌丝生长、孢子生长、各种子实体 和附着胞的形成、细胞膨胀,细胞原生质和线粒体 的瓦解以及细胞壁,细胞膜的破坏等。有的影响到 菌的生物合成,有的影响菌的生物氧化。这些中毒 症状,有的是由于杀菌剂起了杀菌作用;而另一方 面则是起抑菌作用。
从理论上弄清活性结构所起作用的原理,可以指导我们 正确地使用杀菌剂,有助于寻找,筛选更理想的杀菌剂, 同时也推动了农药基础理论的不断深入发展。
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(二)杀菌剂作用机理的类型
杀菌剂的作用方式是多种多样的,我们可以从不 同的角度区分,根据其作用部位(或代谢环节)是 单一的,还是多个的,可以分为专化性(单作用点) 和多作用点两大类。
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b.对细菌细胞壁形成的影响
细菌细胞壁总的分为两大类,即革兰氏染色阳性和 阴性,这二类细菌细胞中都含有胞壁质粘肽(肽多糖), 是一种由多聚糖和多肽交叉连结而成的复杂化合物。
一些干扰细胞壁质生成的抗菌素都能起到破坏细菌 细胞壁的杀菌作用。如青霉素的结构与细胞壁质的末端 部分D-丙氨酰的结构相似,可以竞争性地与转肽酶结合, 从而抑制了转肽酶与肽多糖的结合。
➢ 其作用机理也相继发生变化,逐步由多作用点向 少作用点发展,即从较少选择性到较高的选择性 发展。
为什么同一杀菌剂对某些菌类有效,而对其他菌类无 效呢?为什么对同一菌体,很多杀菌剂对它有效呢?这就 要从作用机制的理论来进行分析。 经研究证实,上述第一种情况是菌体之间的差异导致对 同一杀菌剂有不同的反应; 在第二种情况下,不同杀菌剂对同一菌体虽有效,但各 自作用点并不相同。
含铜汞的化合物,由于其阳离子的活力可与菌体内许多物质起反应, 引起蛋白质沉淀,打击目标是细胞膜上与三磷酸腺苷水解酶有关的-SH 基,从而改变膜的透性。
有机磷化合物主要是抑制酶的活性。
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C. 对细胞膜组分甾醇的破坏
这类杀菌剂的作用主要是影响菌体细胞膜生物合成中由 鱼鲨烯形成甾醇的阶段,药剂通称为甾醇抑制剂,包括吗啉 类、哌嗪类、吡啶类、嘧啶类、二氮唑类与三氮唑类等,但 作用位点不同。
杀菌剂一旦进入菌体之后,就进行一系 列的代谢反应,其活性结构在其他因素的配 合下,寻找作用点,以达到抑菌或杀菌的目 的,这个过程称为作用机制。
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(一)研究杀菌剂作用机制的意义
➢ 迄今为止杀菌剂的发展历史经历了三大阶段: 1.40年代初之前是无机化合物应用时期; 2.1940-1970年代初为有机化合物应用时期; 3.70年代初-今,是典型的内吸杀菌剂研制成功 并广泛应用的时期。
静菌作用:
在植物病害防治中使用杀菌剂,使菌类 生命活动的某一过程受抑制,使其不能正常 地进行代谢,当取消了杀菌剂或加入生理活 性物质后,菌类又可恢复正常。
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➢含有一些重金属元素的杀菌剂,如铜汞等制剂, 主要是起杀菌作用的,它们可以破坏菌体的细胞结 构,使菌体的蛋白质凝固,而这种反应是不可逆的。 ➢有人把能够影响菌体内生物氧化的,抑制孢子萌 发的认为是起杀菌作用的杀菌剂,而把能影响菌体 内生物合成的,抑制菌丝生长的认为是起抑菌作用 的杀菌剂,但是这两种作用不是能截然分开的。
目前应用的杀菌剂主要是阻碍菌体细胞壁的形成。细胞 壁形成受阻的中毒症状是真菌孢子芽管粗糙,末端膨大或 扭曲变形,菌丝过度分枝;细菌的中毒表现为原生质裸露, 继而瓦解。
A.溶解和破坏菌体细胞壁组成的部分物质 B.抑制细胞壁附近的一些酶(如糖酶)的活性
A. 溶解和破坏菌体细胞壁组成的部分物质 a.对真菌细胞壁的影响
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(2)破坏菌体的细胞膜
菌体细胞膜是由许多亚单位组成,每个亚单位主要含有类脂质,蛋 白质,甾醇和一些盐类。亚单位是由金属桥和疏水键连结起来。 A.膜上的亚单位连结点的疏水键和金属桥被杀菌剂击断,使膜出现裂 缝或孔隙,如多果定;还有一些杀菌剂能与膜中的一些金属桥形成络 合物,正常的金属桥受破坏,使膜失去生理功能,导致细胞死亡。 B.使细胞膜上的酶受影响,作用在此点的主要是有机磷化合物和含铜、 汞金属化合物。
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3.抑菌作用的实践意义:
首先,由于菌体在受抑制的时间里会逐 渐老熟,失去萌发力,与此同时作物受药剂 的影响不大,可以正常地生长,避过感病, 免于发病。
第二,内吸杀菌剂大部分是起抑菌作用 的,这样为其能在实际上广泛应用提供了理 论依据,在病害防治上越来越显示出重要性 与优越性。
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二、杀菌剂的作用机理
前者选择性强,但病菌易产生抗药性,后者选择 性弱。
归纳起来,它的作用方式主要有以下几种类型:
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1.破坏细胞的结构
真菌的细胞壁和细胞膜在维持细胞正常的生命活动,新 陈代谢过程中起着极为重要的作用,有多种杀菌剂是通过 对细胞壁、细胞膜等结构的破坏而达到杀菌目的的。 (1)破坏菌体的细胞壁(主要表现在两个方面)
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➢有些杀菌剂在低浓度或短时间内可以抑制菌丝生长,但对 孢子萌发不产生影响,这是只起了抑菌作用;但是当浓度高 到某一值,作用时间长到某一时期,它就又可以抑制孢子的 萌发了,成为起杀菌作用的药剂了。 ➢ 例如,5ppm 的苯来特可抑制一些白粉病菌丝的生长,而 高过500ppm 就可影响孢子萌发; ➢10ppm 的涕必灵可抑制黑霉菌的生长而对孢子萌发没有影 响,但作用时间延长到1hr后则会杀死孢子; ➢20ppm 地茂散不会抑制立枯病菌的呼吸作用,而8ppm 则 足以影响 DNA 的合成。
吗啉类是抑制甾醇生物合成过程Δ8-Δ7 的双键异构 化,打击点是Δ14异构酶;而其它5类都是抑制甾醇生物合成 过程中由多功能氧化酶细胞色素P450催化进行的甾醇C14上的 脱甲基,使真菌麦角甾醇脱甲基不能进行。
真菌细胞壁的主要成分是几丁质和纤维素,此外还有色素, 多糖物质,少量果酸,蛋白质和微量的碳水化合物,脂肪, 矿物质,其中几丁质受损是药剂对细胞壁功能最严重的破坏。 不同类的真菌,细胞壁的组分不同。不同的药剂的作用点也 不同。
如稻瘟灵影响几丁质以外的其他细胞壁成分的合成,这些 物质主要是脂肪酸,甘油酯和一些磷酯。如50ug/ml的稻瘟 灵可以使稻瘟菌菌丝对糖的摄取受阻,从而影响细胞壁的形 成。药剂处理的稻瘟菌菌丝表现粗大,比对照大2-3倍。
一、杀菌剂的作用方式
1.作用方式常见的为杀菌作用和抑菌作用。 2.杀菌剂对菌类毒性的表现是多方面的
通常是影响菌丝生长、孢子生长、各种子实体 和附着胞的形成、细胞膨胀,细胞原生质和线粒体 的瓦解以及细胞壁,细胞膜的破坏等。有的影响到 菌的生物合成,有的影响菌的生物氧化。这些中毒 症状,有的是由于杀菌剂起了杀菌作用;而另一方 面则是起抑菌作用。
从理论上弄清活性结构所起作用的原理,可以指导我们 正确地使用杀菌剂,有助于寻找,筛选更理想的杀菌剂, 同时也推动了农药基础理论的不断深入发展。
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(二)杀菌剂作用机理的类型
杀菌剂的作用方式是多种多样的,我们可以从不 同的角度区分,根据其作用部位(或代谢环节)是 单一的,还是多个的,可以分为专化性(单作用点) 和多作用点两大类。
11
b.对细菌细胞壁形成的影响
细菌细胞壁总的分为两大类,即革兰氏染色阳性和 阴性,这二类细菌细胞中都含有胞壁质粘肽(肽多糖), 是一种由多聚糖和多肽交叉连结而成的复杂化合物。
一些干扰细胞壁质生成的抗菌素都能起到破坏细菌 细胞壁的杀菌作用。如青霉素的结构与细胞壁质的末端 部分D-丙氨酰的结构相似,可以竞争性地与转肽酶结合, 从而抑制了转肽酶与肽多糖的结合。
➢ 其作用机理也相继发生变化,逐步由多作用点向 少作用点发展,即从较少选择性到较高的选择性 发展。
为什么同一杀菌剂对某些菌类有效,而对其他菌类无 效呢?为什么对同一菌体,很多杀菌剂对它有效呢?这就 要从作用机制的理论来进行分析。 经研究证实,上述第一种情况是菌体之间的差异导致对 同一杀菌剂有不同的反应; 在第二种情况下,不同杀菌剂对同一菌体虽有效,但各 自作用点并不相同。
含铜汞的化合物,由于其阳离子的活力可与菌体内许多物质起反应, 引起蛋白质沉淀,打击目标是细胞膜上与三磷酸腺苷水解酶有关的-SH 基,从而改变膜的透性。
有机磷化合物主要是抑制酶的活性。
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C. 对细胞膜组分甾醇的破坏
这类杀菌剂的作用主要是影响菌体细胞膜生物合成中由 鱼鲨烯形成甾醇的阶段,药剂通称为甾醇抑制剂,包括吗啉 类、哌嗪类、吡啶类、嘧啶类、二氮唑类与三氮唑类等,但 作用位点不同。
杀菌剂一旦进入菌体之后,就进行一系 列的代谢反应,其活性结构在其他因素的配 合下,寻找作用点,以达到抑菌或杀菌的目 的,这个过程称为作用机制。
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(一)研究杀菌剂作用机制的意义
➢ 迄今为止杀菌剂的发展历史经历了三大阶段: 1.40年代初之前是无机化合物应用时期; 2.1940-1970年代初为有机化合物应用时期; 3.70年代初-今,是典型的内吸杀菌剂研制成功 并广泛应用的时期。
静菌作用:
在植物病害防治中使用杀菌剂,使菌类 生命活动的某一过程受抑制,使其不能正常 地进行代谢,当取消了杀菌剂或加入生理活 性物质后,菌类又可恢复正常。
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➢含有一些重金属元素的杀菌剂,如铜汞等制剂, 主要是起杀菌作用的,它们可以破坏菌体的细胞结 构,使菌体的蛋白质凝固,而这种反应是不可逆的。 ➢有人把能够影响菌体内生物氧化的,抑制孢子萌 发的认为是起杀菌作用的杀菌剂,而把能影响菌体 内生物合成的,抑制菌丝生长的认为是起抑菌作用 的杀菌剂,但是这两种作用不是能截然分开的。
目前应用的杀菌剂主要是阻碍菌体细胞壁的形成。细胞 壁形成受阻的中毒症状是真菌孢子芽管粗糙,末端膨大或 扭曲变形,菌丝过度分枝;细菌的中毒表现为原生质裸露, 继而瓦解。
A.溶解和破坏菌体细胞壁组成的部分物质 B.抑制细胞壁附近的一些酶(如糖酶)的活性
A. 溶解和破坏菌体细胞壁组成的部分物质 a.对真菌细胞壁的影响