农药毒理学

农药毒理学

1．农药毒性作用的类型包括哪些？

农药是防治农林花卉作物病、虫、鼠、草和其他有害生物的化学制剂，使用极为广泛。所有农药对人、畜、禽、鱼和其他养殖动物都是有毒害的。使用不当，常常引起中毒死亡。不同的农药，由于分子结构组成的不同，因而其毒性大小、药性强弱和残效期也就各不相同。农药毒性是指农药具有使人和动物中毒的性能。农药的毒性分为急性毒性、慢性毒性、残留毒性及""三致""作用.

1．急性毒性指一次性口服、吸人、皮肤接触大量农药，或短时间内大量农药

进入体内，在短时间内表现出中毒症状。

2．慢性毒性指口服、吸人或皮肤接触低剂量农药，药剂在人、畜体内积累，

引起内脏机能受损，使生理机能、组织器官等产生病变症状。

3．残留毒性指农产品含有的农药残留量超过最大允许残留量，人、畜食用对

健康产生影响，引起慢性中毒。

4．""三致""作用指致畸、致癌、致突变作用。

2．简述农药进入昆虫体内的途径？

农药进入昆虫体内的途径主要有一下几种方式：

①药剂通过昆虫表皮进入体内发挥作用，使虫体中毒死亡。此类农药用于防治各种类型

口器的害虫。通常只有触杀作用的农药较少，大多数农药还具有胃毒作用。如拟除虫菊酯杀虫剂、有机磷杀虫剂、氨基甲酸酯类杀虫剂等。．

②药剂通过昆虫口器进人体内，经过消化系统发挥作用，使虫体中毒死亡。此类农药主

要用于防治咀嚼式口器的害虫，对刺吸式口器害虫无效。大多数有胃毒作用的农药也具有触杀作用。如甲基异柳磷、辛硫磷。

③某些药剂可以气化为有毒气体，或通过化学反应产生有毒气体，通过昆虫的气门及呼

吸系统进入昆虫体内发挥作用，使虫体中毒死亡。此类农药往往用于密闭条件下，例如在温室大棚中。如有机磷杀虫剂敌敌畏、溴甲烷、磷化铝等。

④药剂使用后通过叶片或根、茎被植物吸收，进入植物体内后，被输导到其他部位。

如通过蒸腾流由下向上输导，以药剂有效成分本身或在植物体内代谢为更具生物活性的物质发挥作用。此类农药主要防治刺吸式口器害虫。如：康福多等。

3．参与农药代谢的主要酶系有哪些？简述他们的主要催化反应类型？

农药代谢是指作为外源化合物的农药进入生物体后，通过多种酶对这些外源化合物所产生的化学作用。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。其中主要的酶系有：微粒体多功能氧化酶系（microsomal mixed function oxidase, MFO）；主要存在于微粒体组分，特别是肝微粒体组分中。这类酶能够将氧分子中的一个氧原子插入适当的底物R―H中，另一个氧原子最终成为水分子的组成部分；这类酶系的第一个特征是具有间接的还原能力，这种能力源于辅酶。另一个特征是微粒体电子传输系统的最终电子载体是一种称为细胞色素的血红蛋白。这个细胞色素的作用是活化氧，但活化机理尚不清楚。

羧酸酯酶系在农约代谢降解中的作用是广为人知的。例如，有机磷杀虫剂马拉松在动物体中的解毒代谢，就是由羧酸酯酶催化的羧酸乙酯键的断裂造成的。这一作用可以帮助我们解释为什么马拉松对温血动物具有很低的毒性。羧酸酯酶催化的另一个重要反应是在植物体内2,4-D酯的水解反应。这些酯易于渗入杂草中，然后经酯酶催化水解放出具有生物活性的二氯苯氧乙酸(2，4―D)，从而发挥除草作用。

酞胺酶系：酰胺键通常是酞胺酶进攻的对象。有时候存在这样的可能性，那就是某些酰胺酶实际上只是有能力选择酰胺作为底物的羧酸酯酶。这种可能性将引起一些药剂如马拉松(含酯基)和乐果(含酰胺基)之间的交互抗性问题，也就是说同一种酶可以对不同药剂中的不同基团发生降解失活作用，导致对两种药剂均产生抗性。

环氧水解酶系是另一类在代谢外源化合物中起着重要作用的水解酶。这种酶存在于肝微粒体或其它细胞中，它可以将环氧化物水解成二醇。例如杀虫剂西维因的代谢途径之一是首先被微粒体氧化酶氧化成环氧化物，然后在环氧水解酶催化下生成反式二醇。

谷胱甘肽S-转移酶系：谷胱甘肽在农药降解中也起着重要作用。GSH它常常与侵人生物体内的外源化合物形成结合物，而其它具有结合作用的体内物质，只有当外源化合物进行了初级代谢反应(水解或氧化)以后，才能在次级代谢过程中形成结合物。GSH的结合作用往往在谷胱甘肽S－转移酶存在下进行。

4．杀虫剂作用的主要神经靶标有哪些？

杀虫剂作用的主要神经靶标有：神经突触，前突触膜，胆碱酯酶，乙酰胆碱受体，GABA 受体，章鱼胺受体等。

神经突触毒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。

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。

胆碱酯酶抑制剂主要是有机磷农药，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。

乙酰胆碱受体毒剂：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。

GABA受体毒剂种类：该类杀虫剂包括多氯环烷烃类化合物、苦毒宁、芳基取代的杂环化合物及某些小取代基的杂环化合物，这些杀虫剂诱发典型的极度兴奋症状，表现为正温度系数，并与狄氏剂有交互抗性，中毒试虫表现出兴奋、痉挛、麻痹、死亡四个阶段的症状。

5．简述害虫产生抗药性的生理生化机理？

抗药性是指害虫能够降低田间防效的一种反应，这是对毒物选择作出的一种遗传上的改变。

简单地说，昆虫对各类杀虫剂涉及的主要生理生化抗性机理有以下几个方面：

（1）穿透速率降低。包括两种类型：一是杀虫剂穿透昆虫表皮的速率降低，二是杀虫剂对神经系统穿透作用降低；

（2）代谢抗性：涉及到的酶有，细胞色素P450酶系、水解酶（主要是酯酶）、谷胱甘肽转移酶、DDT-脱氯化氢酶等；

（3）靶标部位敏感度降低等。

表皮穿透降低实际上是穿透常数降低，即杀虫剂穿透昆虫表皮的速率降低，而延缓杀虫剂到达靶标部位的时间。在这一时期内使抗性昆虫有更多的机会来降解这这些化合物。

昆虫在杀虫剂的选择压力下，通过增强体内解毒酶的活力和提高酶蛋白与杀虫剂分