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第二节杀虫剂作用机制理论基础

第二节杀虫剂作用机制理论基础. 一、昆虫的神经构造 1 、神经元； 2 、反射弧 二、昆虫神经传导机理与杀虫剂的作用机制 1 、轴突部位动作电位的产生与传导； 2 、冲动在突触部位的传导 三、杀虫剂对昆虫呼吸系统的作用 1 、呼吸代谢作用； 2 、呼吸毒剂作用机制. 一、昆虫的神经构造. 神经系统由神经细胞和神经胶质细胞组成。神经元 (neuron) 是神经系统的基本单位 ( 神经细胞 ), 分为轴突 (axon) 、树突 (dendrite) 和端丛 (terminal arbori-zations) 。. 胶质细胞.

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Presentation Transcript

  1. 第二节杀虫剂作用机制理论基础 一、昆虫的神经构造 1、神经元； 2、反射弧 二、昆虫神经传导机理与杀虫剂的作用机制 1、轴突部位动作电位的产生与传导； 2、冲动在突触部位的传导 三、杀虫剂对昆虫呼吸系统的作用 1、呼吸代谢作用；2、呼吸毒剂作用机制

  2. 一、昆虫的神经构造 神经系统由神经细胞和神经胶质细胞组成。神经元(neuron)是神经系统的基本单位(神经细胞),分为轴突(axon)、树突(dendrite)和端丛(terminal arbori-zations)。

  3. 胶质细胞 胶质细胞（glial cell）是神经节的重要组成部分，主要功能是支持、保护和滋养神经细胞。除形成神经鞘外，还有多种类型的胶细胞在神经节内的不同层次中，包围在神经细胞体和神经纤维周围。 　神经围膜和神经鞘共同构成类似于高等动物的血脑屏障，从而使脑、神经节和大的神经与血淋巴相隔离，起着保证正常代谢物通过、调节微环境离子平衡、阻止外来异物及血液中离子和氨基酸波动的作用。在有些昆虫的脑和腹神经索的神经围膜外，还有1层脂肪体细胞，也具有离子渗透的屏障作用。

  4. 神经系统组成 有机磷 氨基甲酸酯 拟除虫菊酯 阿维菌素 芳基吡唑类 氯化烟碱类

  5. Storage of neurotrnamitter Energy supply 200 angstrom (10-10 m) or 20 nm (10-9 m) 突 触 mitochondrion vesicle Ca++ synapse Synaptic cleft Postsynaptic cell (neuron, dendrite - -)

  6. 反射弧(reflex arc) 昆虫将感觉神经末梢接受到的刺激传到中枢神经，再由中枢神经系统整合后发出指令，引起效应器产生相应反应的过程叫反射作用。 完成反射作用的机制叫反射弧 （reflex arc）：刺激——感受器——感觉神经细胞兴奋——中枢神经系统信息整合——运动神经纤维——效应器——反应。

  7. ①感受器；②传入神经；③反射中枢；④传出神经；⑤效应器①感受器；②传入神经；③反射中枢；④传出神经；⑤效应器

  8. 二、昆虫神经传导神经冲动的机制 膜电位:是指在任何状态下神经元膜内外差用符号Vm。 静息电位：静息（相对于电信号传递的时期）时神经元的膜电位。一般为-65mV。

  9. RP实验现象

  10. 静息电位—K离子的平衡电位 静息时只有K+通道处于开放，此时的电位为K+离子平衡电位，大约为-80mV。实际静息电位为-65mV，原因是还有少量的Na持续漏入细胞。 位

  11. Establishing Equilibrium Potential (平衡电位) Figure 3.12 Establishing equilibrium in a selectively permeable membrane 20 :1 No potential difference Vm = 0 mV The diffusional force = The electrical force Vm = - 80 mV

  12. 描述离子平衡電位与离子浓度的关系式，就是著名的Nernst方程式 (1988年)

  13. RP形成的机制小结（Resting potential） • 可兴奋细胞在安静情况下膜对K+通透性 较高， 而对其它离子，如Na+通透性较低，对有机负离子An-则不通透 • 膜内外K+浓度(化学)势能差驱动K+外向跨膜扩散，而由于其向外扩散所造成的外正内负电场力又阻止其进一步扩散 • 最终，促使K+ 外移的化学势能差与阻止K+外移的电势能差相等，即电-化学力达到平衡， K+无跨膜净移动时，已移出K+形成的跨膜电位即为EK。

  14. 动作电位—神经冲动的产生 细胞受刺激后在静息电位基础上发生的一次膜两侧电位快速倒转和复原，称动作电位。

  15. AP实验现象

  16. + ENa t Em EK _ Em Ek

  17. The ins and outs and ups and downs of the action potential in an ideal neuron is shown as below:

  18. 55

  19. 轴突部位动作电位的传导 在无髓鞘神经纤维上的兴奋传导。在兴奋部位局部产生的电位差刺激了相邻的部位，则两者之间产生的局部电流 ，使相邻部位去极化，达到域值则在相邻部位产生兴奋。兴奋以这种机制快速传播下去直到神经末梢即连续传导。

  20. 传导机制：无髓神经纤维上近距离局部电流

  21. 有髓鞘N纤维为远距离(跳跃式)局部电流

  22. 神经纤维传导神经冲动的特点 • 双向性 • 完整性 • 绝缘性 • 相对不疲劳性

  23. Energy supply Storage of neurotrnamitter 200 angstrom (10-10 m) or 20 nm (10-9 m) 冲动在突触部位的传导 processes Cell body

  24. Action potential mitochondrion vesicle Ca++ synapse 神经递质的释放、分解与重新合成

  25. AchE分解乙酰胆碱

  26. AChE与ACh结合部位 昆虫乙酰胆碱酯酶 0.5-0.55nm 哺乳动物乙酰胆碱酯酶0.43-0.47nm

  27. 乙酰胆碱水解反应简式

  28. 乙酰胆碱重新回到突触前膜合成新的乙酰胆碱

  29. Postreceptor action excitement inhibition or 神经递质与受体的结合

  30. 兴奋性突触后电位产生机制

  31. 抑制性突触后电位的产生机制

  32. 经典神经递质(Classical urotransmitters) GABA (-氨基丁酸) 乙酰胆碱(Acetylcholine, Ach) 单胺类(Monoamine) 多巴胺(Dopamine, DA) 去甲肾上腺素(Norepinephrine, NE) 肾上腺素(Epinephrine, E) 5-羟色胺(Serotonin 5-HT) 氨基酸类(Amino acids) Glutamate(谷氨酸)，Aspartate(天冬胺酸) Glycine(甘氨酸

  33. 小 结化学性突触信息传递的过程

  34. 兴奋性突触后电位产生机制 EPSP:excitatory postsynaptic potential

  35. 抑制性突触后电位产生机制 IPSP:inhibitory postsynaptic potential

  36. N—M接头处的兴奋传递 • N-M接头的结构（运动终板）： • 接头前膜 • 接头间隙 • 接头后膜 接头间隙

  37. 杀虫剂可能的作用位点 有机磷酸酯 氨基甲酸酯 虫螨腈 阿维菌素 氟虫腈、 硫 丹 中枢/外围 神经 氯化烟碱类 多杀菌素 沙蚕毒素 MI 线粒体 钠离子 通道 Ach AChE γ-GABAR AChER 运动神经 鱼尼丁 定受体 菊酯类 茚虫葳 氰氟虫腙 环戊二烯类 六六六 邻苯二甲酰胺类

  38. 三、 呼吸毒剂的作用机理 外呼吸抑制剂：起物理作用的，引起昆虫窒息，由于堵塞或覆盖了昆虫气门而不能呼吸，即阻断了昆虫气管内的气体与外界空气的交换。 内呼吸抑制剂：对呼吸酶系的抑制，即内呼吸的抑制，也即抑制了氧化代谢。 多数呼吸毒剂属于后一类，如各种熏蒸毒气、鱼藤酮、氟乙酸及其衍生物等。

  39. 生物氧化的一般原理 在生物氧化过程中代谢物质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。

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