農(nóng)藥劑型和使用技術(shù)

昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)與

殺蟲(chóng)劑的神經(jīng)毒理主要內(nèi)容和教學(xué)要求1.昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的功能；2.神經(jīng)沖動(dòng)傳遞機(jī)制(難點(diǎn))；3.各類神經(jīng)毒劑作用機(jī)制(重點(diǎn))。教學(xué)目的了解昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的研究意義掌握昆蟲(chóng)動(dòng)作電位的產(chǎn)生與傳遞原理。掌握不同類型的神經(jīng)毒劑的作用機(jī)制，并能列舉代表性常用藥劑。前言殺蟲(chóng)劑按作用靶標(biāo)的不同可分為:

神經(jīng)毒劑呼吸作用抑制劑生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑目前，作用于昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的殺蟲(chóng)劑約占整個(gè)殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)的90%1.昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的功能解剖學(xué)上分3個(gè)區(qū)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(centralnervoussystem)、周緣神經(jīng)系統(tǒng)(peripheralner-voussystem)和交感神經(jīng)系統(tǒng)(sympatheticnervoussystem)主要功能接受外來(lái)刺激傳遞刺激(沖動(dòng))對(duì)外來(lái)刺激作出反應(yīng)協(xié)調(diào)體內(nèi)生理生化活動(dòng)昆蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)由外胚層的一部分細(xì)胞特化形成昆蟲(chóng)神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖2.神經(jīng)沖動(dòng)傳遞機(jī)制2.1動(dòng)作電位的產(chǎn)生2.2動(dòng)作電位的傳遞2.1動(dòng)作電位的產(chǎn)生靜息電位（restingpotential）：細(xì)胞未受刺激時(shí)，存在于細(xì)胞內(nèi)、外兩側(cè)的電位差。特征：“外正內(nèi)負(fù)”。原理：離子學(xué)說(shuō)。1）在神經(jīng)細(xì)胞的外周液體中，含有高濃度的Na+、低濃度的K+，并有Cl-為主的陰離子；與此相反，細(xì)胞內(nèi)部含有低濃度的Na+與高濃度K+，除Cl-以外、尚有部分有機(jī)陰離子2）靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細(xì)胞膜只有對(duì)K+有通透性，由于膜內(nèi)K+濃度高，便不斷向外擴(kuò)散，膜內(nèi)留下較多以Cl-為主的負(fù)離子，因而膜內(nèi)電位變?yōu)檩^負(fù)，膜兩側(cè)便出現(xiàn)電位差2.1動(dòng)作電位的產(chǎn)生動(dòng)作電位（actionpotential）：感受器感受到的刺激超過(guò)閥值時(shí)，在軸突和細(xì)胞體聯(lián)接部位將引發(fā)一個(gè)或多個(gè)峰電位(spikepotential)。產(chǎn)生過(guò)程：1.神經(jīng)軸突膜表面受到刺激2.部分Na+內(nèi)流，膜靜息電位降低至一定水平3.Na+的通透性驟增，大量Na+涌入到細(xì)胞內(nèi)4.膜內(nèi)電位迅速提高，膜電位倒轉(zhuǎn)，產(chǎn)生動(dòng)作電位2.2動(dòng)作電位的傳遞物理傳遞機(jī)制：電纜理論物理傳遞機(jī)制：電纜理論?；瘜W(xué)傳遞機(jī)制突觸：指一個(gè)神經(jīng)元與另一個(gè)神經(jīng)元相接觸的部位。突觸是神經(jīng)元之間在功能上發(fā)生聯(lián)系的部位，也是信息傳遞的關(guān)鍵部位。神經(jīng)遞質(zhì)：有時(shí)簡(jiǎn)稱“遞質(zhì)”，是在神經(jīng)元、肌細(xì)胞或感受器間的化學(xué)突觸中充當(dāng)信使作用的特殊分子。神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿（ACh）γ-氨基丁酸（GABA）谷氨酸(Glu)甘胺酸（Gly）血清素（5-HT）、組織胺histamine等3.各類神經(jīng)毒劑作用機(jī)制抑制AChE活性（有機(jī)磷、氨基甲酸酯）抑制AChR活性（沙蠶毒素和氯化煙堿類）影響軸狀突神經(jīng)傳遞（有機(jī)氯和擬除蟲(chóng)菊酯）干擾GABA傳遞（阿維菌素）3.1抑制AChE活性A.Acetylcholinesterase生物學(xué)特性水解酶，底物是AchCH3COOCH2CH2N+(CH3)3CH3COOH+HOCH2CH2N+(CH3)3一定濃度范圍內(nèi)，隨底物濃度增加水解速率加快。當(dāng)?shù)孜餄舛瘸^(guò)10-2.5M時(shí)，水解速率下降。B.AChE水解ACh過(guò)程

K+1K2K3E+AXE.AXEAE+A

K-1X(1)形成復(fù)合體；(2)乙?；磻?yīng)；(3)水解反應(yīng)。C.有機(jī)磷和氨基甲酸酯殺蟲(chóng)劑抑制AChE機(jī)制

KdK2K3E+P(C)XE.P(C)XEP(C)E+PX(1)形成磷（氨基甲）酰化復(fù)合體（可逆，依據(jù)P/C與酶之間的親和力形成絡(luò)合物；(2)磷（氨基甲）?；磻?yīng)（攻擊酶絲氨酸OH）；(3)脫磷酰（氨基甲酰）基水解反應(yīng)（AChEx約0.1ms;C約幾分鐘至幾小時(shí)；P幾小時(shí)至幾十天）。3.2抑制AChR活性A.AChR生理功能在突觸后膜，被ACh激活，引起后膜產(chǎn)生生物電流和動(dòng)作電位，將沖動(dòng)繼續(xù)沿著神經(jīng)元向下傳導(dǎo)。B.沙蠶毒素類殺蟲(chóng)劑作用機(jī)制沙蠶毒素與AChE親和力很低?？赡芘cAChR結(jié)合后，使其鈍化，降低后膜對(duì)ACh的敏感性屬于AChR拮抗劑。3.2抑制AChR活性C.煙堿類殺蟲(chóng)劑作用機(jī)制屬于AChR激活劑與AChR結(jié)合后，引起后膜不斷去極化，導(dǎo)致突觸后膜處于不斷的興奮狀態(tài)，最終死亡。煙堿砒啶環(huán)上N+與二氫吡咯啶環(huán)上的N+距離與ACh碳酰與N+距離相似，煙堿與AChR結(jié)合將其鈍化。3.3影響軸狀突神經(jīng)傳遞A.作用部位有機(jī)氯類DDT和擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑均作用于神經(jīng)軸狀突部位，引起軸狀突開(kāi)與關(guān)失控，產(chǎn)生負(fù)后電位，處于不斷去極化。Na+離子通道B.作用機(jī)制軸突外圍包有一層神經(jīng)膜，在沖動(dòng)的物理傳遞過(guò)程中，Na+和K+門有規(guī)律的開(kāi)關(guān)，通過(guò)離子，使刺激不斷向后傳遞擬除蟲(chóng)菊酯和DDT擾亂離子門開(kāi)閉，導(dǎo)致負(fù)后電位產(chǎn)生，即去極化長(zhǎng)期存在，阻斷神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)刺激傳遞。

3.3影響軸狀突神經(jīng)傳遞C.DDT與擬除蟲(chóng)菊酯作用異同處相同：作用癥狀相似；均是負(fù)溫度效應(yīng)藥劑。差異：激倒作用：擬除蟲(chóng)菊酯>DDT；DDT不對(duì)中央神經(jīng)起作用，擬除蟲(chóng)菊酯同時(shí)起作用；擬除蟲(chóng)菊酯除觸殺外，還具有擊倒和驅(qū)避作用。3.4干擾GABA傳遞阿維菌素類作用靶標(biāo)：γ-氨基丁酸（GABA）受體，使突觸中神經(jīng)刺激降低，從而中斷神經(jīng)刺激的傳遞。

氟蟲(chóng)腈（銳勁特）：已被禁用

擴(kuò)展：作用于魚(yú)尼丁受體的殺蟲(chóng)劑氯蟲(chóng)苯甲酰胺（康寬）Chlorantraniliprole；氟蟲(chóng)(雙)酰胺(壟歌、稻騰

)flubendiamide魚(yú)尼丁受體是昆蟲(chóng)體內(nèi)細(xì)胞中控制鈣離子釋放的通道。該類殺蟲(chóng)劑激活魚(yú)尼丁受體，不可逆地打開(kāi)鈣離子通道，大量鈣離子持續(xù)不斷被釋放，刺激昆蟲(chóng)肌肉持續(xù)收縮，昆蟲(chóng)停止活動(dòng)和取食，嘔吐、饑餓、脫水、脫糞，最終僵縮而死。

干擾交配過(guò)程，降低產(chǎn)卵率，施用后7min昆蟲(chóng)停止取食。是否屬于神經(jīng)毒劑？小結(jié)大多數(shù)的殺蟲(chóng)劑是作用于動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)，常常稱為神經(jīng)毒劑，它們干擾神經(jīng)沖動(dòng)的正常傳導(dǎo)。殺蟲(chóng)劑作用于昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的部位并不相同：有機(jī)磷及氨基甲酸酯類：抑制突觸部位的AChE活性；沙蠶毒素及煙堿類：作用于突觸后膜AChR;有機(jī)氯DDT及擬除蟲(chóng)菊酯類：作用于軸突Na+離子通道;阿維菌素類:抑制突觸部位GABA受體的活性