Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Хранение цветов

Помидоры

Грибы

Ядовитые растения

Яблоневый сад

Крушина

Ягодные растения

Георгины

Статьи

Статьи на разные темы

 

 

 

 

Механизм взаимодействия фунгицидов и бактерицидов с биологически важными веществами клетки микроорганизма

Фунгициды и бактерициды взаимодействуют с достаточно узким кругом функциональных групп веществ микробной клетки, однако это те группы, которые играют важнейшую роль в метаболизме и образовании клеточных структур. Наиболее часто атакуемой группой является тиоловая (сульфгидрильная). Структура молекул белков, следовательно, и их биологическая активность (в том числе ферментативная), во многом зависят от наличия и расположения в молекуле тиоловых групп. Функционирование кофермента А, липоевой кислоты, цистеина и глутатиона осуществляется в основном через эти же группировки.

С тиоловыми группами взаимодействуют биоциды, содержащие катионы тяжелых металлов, хиноны и некоторые другие фунгициды с кетогруппами в молекуле, дитиокарбаматы, метилизотиоцианат, каптан и другие соединения типа R–SCL3.

Другими важными акцепторами биоцидов в клетке являются аминогруппы. Они наряду с тиоловыми определяют структуру и биологическую активность белков. Примерами фунгицидов, реагирующих с аминогруппами, могут быть дирен (2,4-дихлор-6 симмтриазин) и его гомологи. Фунгициды и бактерициды взаимодействуют в клетке также с теми веществами, в молекуле которых есть карбоксильные, альдегидные и спиртовые группы. Взаимодействие биоцидов с перечисленными группировками может осуществляться различными путями: нуклеофильного замещения, окислительно-восстановительной реакции, образования хелатов и т. д. Достаточно часто происходит нуклеофильное замещение, когда биоцид замещает в каком-либо метаболите протон водорода. Механизм замещения может быть мономолекулярным или бимолекулярным в зависимости от строения фунгицида, функциональной группы и даже растворителя.

В реакции мономолекулярного нуклеофильного замещения биоцид сначала приобретает активную форму (иона или свободного радикала), которая уже взаимодействует с клеточным метаболитом. Так, некоторые хлорсодержащие биоциды могут образовывать карбоновые ионы. Предполагают, что окись этилена и элементарная сера реагируют с клеточными компонентами в форме свободных радикалов. Вопрос о возможности их образования серосодержащими фунгицидами и бактерицидами в условиях высокого содержания воды в клетке остается пока дискуссионным.

В реакциях бимолекулярного нуклеофильного замещения образуется переходное промежуточное соединение биоцида и функциональной группы, например тиола:
  
Ф + R – SН ––– → [ФRS – Н] ––– → R – S – Ф + Н

Взаимодействие фунгицидов и бактерицидов с клеточными метаболитами по типу окислительно-восстановительного процесса может быть проиллюстрировано на примере таких токсикантов, как озон, гипохлорид, сероводород, сульфиты, сероуглерод. Эти соединения могут не только разрушать функциональные группы метаболитов, их действие может состоять в удалении избыточных электронов или, наоборот, передаче электронов клеточной системе. Если возникающие при этом резкие изменения электронной плотности: не уравновешиваются глютатионом и другими окислительно-восстановительными буферными системами клетки, метаболизм дезорганизуется. Есть предположение, что один из возможных механизмов фунгитоксичного действия серы состоит в удалении протонов с протопласта. Чувствительные к сере грибы быстро восстанавливают ее до сероводорода. Источники используемых при этом протонов, по-видимому, дегидрогенизируют системы дыхания. При недостатке протонов эти системы могут прекратить функционирование. Таким же путем сера может конкурировать с кислородом за протоны с терминальных оксидаз, вызывать ингибирование окислительного фосфорилирования.

Катионы многих металлов или входят в состав ряда ферментов, или являются активаторами ферментативного действия, участвуют и в других метаболических процессах. Фунгициды и бактерициды хелатирующего действия (типа 8-гидроксихинолина), связывая металлы, ингибируют реакции, в которых они участвуют.

Перечисленные механизмы взаимодействия биоцидов с клеточными метаболитами не исчерпывают все многообразие путей их токсического влияния на клетку. Не менее важны фунгициды более узкого, избирательного действия, известные как специфические ингибиторы определенных ферментов, процессов синтеза белков и нуклеиновых кислот.

Большой интерес представляют и соединения, разрушающие клеточные мембраны.


Смотрите также:
Ингибирование ферментов
Действие биоцидов на структуру и свойства мембран
Характеристика основных групп биоцидов
Хранение цветов с помощью химических средств

 



 

 

взаимодействия фунгицидов и бактерицидов

Rambler's Top100