第六节呼吸毒剂的作用机理

3.2 吡咯类化合物
4 能量转移系统（磷酸化作用）抑制剂
1 作用于三羧酸循环的呼吸毒剂
1.1 氟乙酸、氟乙酰胺、氯乙酰苯胺等
该类化合物都是在水解转变成氟乙酸后，与 乙酰辅酶A结合形成一个复合物，然后与草酰乙酸 结合，形成氟柠檬酸而抑制了乌头酸酶 （aconitase）, 使柠檬酸不能转变为异柠檬酸，因 而阻断了三羧酸循环。
肌酸磷酸：贮存能量作用的物质 ，当ATP 浓度高时，肌酸就通过酶的催化，直接接 受ATP的高能磷酸基团形成磷酸肌酸；反 之，磷酸肌酸又将高能磷酸基团转移至腺 苷二磷酸(ADP)或ATP。因此它是ATP高能 磷酸基团的贮存库。
生物氧化的一般原理
在生物氧化过程中代谢物质（糖、脂、氨基酸等）首先经脱 氢酶催化脱氢，脱出的氢一般须经一或以上的递氢体沿呼吸链 的一定方向传递。当氢被传到细胞色素b时，2个氢（2H）放 出2个电子（2e-），其本身变为质子（H+）暂留溶液中，电子 则通过细胞色素体系传到分子氧。此时氧化酶的金属离子将电 子传给分子氧，使之激活变为离子O2-，2H+与O2-结合成水。 在氢与电子传递过程中，有三处放出能量，放出的能量通过氧 化磷酸化作用产生ATP。
吸
1.1 氟乙酸、氟乙酰胺、氯乙酰苯胺等
抑
1.2 亚砷酸盐类
制 剂 ：
2 作用于呼吸链的呼吸毒剂 2.1在NAD+与辅酶Q之间起作用的抑制剂
2.2 琥珀酸氧化作用抑制剂
2.3 在Cytb及CytCl之间起作用的抑制剂 2.4 细胞色素C氧化酶的抑制剂
3 氧化磷酸化作用的抑制剂（解偶联剂）
3.1 二硝基苯酚类
第六节呼吸毒剂的作用机理
呼吸生理
生物氧化的涵义
糖、脂、蛋白质等有机物质在活细胞内氧化分解， 产生CO2、H2O并放出能的作用称生物氧化。生物氧 化实际上是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化还原作 用。生物氧化与体外的化学氧化实质相同，即一种物 质丢失电子是氧化，得到电子是还原。所不同者，生 物氧化是在活细胞内进行，而且必须在有酶参加和在 一定条件（温度和pH等都不偏高、偏低）下进行，放 出的能主要以ATP及肌酸磷酸形式储存起来供需要时 使用。
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体 ⑤琥珀酰CoA合成酶
NAD+
⑥琥珀酸脱氢酶 ⑦延胡索酸酶
NADH+H+
亚砷酸盐类
③
G⑥TFAPD核HF2苷AD二磷⑧酸苹激果酶GG酸DDP脱+PP氢i 酶
GTP
NAD+
NADH+H+
④
CO2
⑤
ADP
ATP
CO2
CoASH
CoASH
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2 作用于呼吸链的呼吸毒剂
对呼吸链起作用的呼吸毒剂可以分为四大类： 2.1 在NAD+与辅酶Q之间起作用的抑制剂
生物氧化的一般原理
电子传递系统是由NAD或NADP、FMN或FAD，辅酶Q和多种 细胞色素所组成，它们都是可逆的氧化还原系统。氧化型递体接受 氢原子或电子后变为还原型、还原型递体失去氢或电子又变为氧化 型。细胞色素只传递电子，其余递体可递氢亦可递电子，整个体系 又称电子传递体系或呼吸链。
三羧酸循环的每一步都有特殊的酶催化。与毒理 有关的酶有：从柠檬酸由乌头酸酶催化形成乌头酸， 转而再形成异柠檬酸的过程；由琥珀酰辅酶A形成 α-酮戊二酸的α-酮戊二酸去氢酶。
呼吸链和三羧酸循环同样重要，因为它是所有物 质共同呼吸过程。在糖解和三羧酸循环的多个过程 中，NAD+辅因子还原为NADH，琥珀酸盐（或酯） 脱氢酶与黄素（FAD）相结合也还原为FADH2，这 两个辅因子通过呼吸链携带电子传送而构成氧化还原，质子最终传送到氧，将氧还原为水。
内 呼
1 作用于三羧酸循环的呼吸毒剂
2.1.1 鱼藤酮
作为与吡啶核苷酸（NAD）
相联系的氧化酶（L-谷氨酸氧
化酶）的特异性抑制剂，切断了呼吸链上NAD+与辅酶 Q之间的联系。谷氨酸在脑的功能中极为重要，并且它 是呼吸过程中大脑中唯一氧化的氨基酸。因作用于呼吸 酶而抑制了L-谷氨酸的氧化作用。谷氨酸氧化作用的抑 制乃是杀死昆虫的主要原因。鱼藤酮中毒的试虫表现出 活动迟滞，随后昏迷、死亡的症状，类似于神经毒剂， 只是没有兴奋期。
1 作用于三羧酸循环的呼吸毒剂
1.2 亚砷酸盐类 该类化合物主要是抑制α-酮戊二酸脱氢酶，使得
酮戊二酸积累而影响三羧酸循环，更重要的是由于影 响氨基酸的相互转化而造成其他代谢的混乱。
H2O
H2O
①
②
H2O
NADH+H+ NAD+
⑧
⑦
H2O
CoASH
②
①柠檬酸合酶
②顺乌头酸酶
氟乙酸
③异柠檬酸脱氢酶
氧化磷酸化是指在生物氧化过程中伴随着ATP生成的作用。 具体说，就是代谢物被氧化释放的电子通过一系列电子递体从 NADH或FADH2传到O2并伴随将ADP磷酸化产生ATP的过程。
细胞“燃烧”一分子葡萄糖产生多少ATP？
➢葡萄糖中大约 40%-50%的能量 被转化储存在 ATP中，而汽车 发动机只有15%25%转化为动能， 细胞呼吸的产能 效率高。
2.1.1 鱼藤酮
另外，鱼藤酮对许多生物细胞线粒体中的反丁烯二 酸还原酶、甘露醇合成酶丁二酸等都具有一定的抑制 作用。
鱼藤酮还可干扰菜粉蝶的正常生长发育，蜕皮异常 及畸形虫，可能是由于鱼藤酮抑制了呼吸作用而使能 量降低所致。
2.1.1 鱼藤酮
鱼藤酮还可抑制细胞中纺锤体微管的组装，并在体外 证明抑制微管的形成，推测鱼藤酮是以一种可逆的方式 联接在微管蛋白上而抑制了微管的形成。从遗传学的角 度来看，纺锤体形成受到抑制必然影响细胞的正常分裂， 从而可推论鱼藤酮可能通过这一途径影响虫体的生长。 此外，鱼藤酮处理菜粉蝶幼虫会使虫体体壁蛋白质组成 发生改变，使总蛋白的量降低，体壁蛋白的变化必定影 响体壁结构。
主要有鱼藤酮及杀粉蝶素A及B。
2.1.1 鱼藤酮
鱼藤对l5个目，137科的800多种害虫具有一定的 防治效果，作用谱广，尤其对蚜螨类害虫效果突出。
鱼藤酮的作用方式:触杀、胃毒作用、拒食、生长发 育抑制作用；
抑制某些病菌孢子的萌发和生长，或阻止病菌侵入 植株
2.1.1 鱼藤酮
作用机理：
早期的研究表明鱼藤酮的作用机制主要是影响昆虫 的呼吸作用，主要是与NADH脱氢酶与辅酶Q之间的 某一成分发生作用。鱼藤酮使害虫细胞的电子传递链 受到抑制，从而降低生物体内的ATP水平，最终使害 虫得不到能量供应，然后行动迟滞、麻痹而缓慢死亡。