文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 福美胂、退菌特的作用机理

福美胂、退菌特的作用机理

福美胂,退菌特的作用机理

有机胂杀菌剂杀菌活力主要是三价砷离子在起作用,它可以与含-SH基的化合物结合,影响丙酮酸的氧化,对生物体内的氧化磷酸化偶联反应有解偶联作用。

一.硫氢基( -S H)在酶分子中的作用

酶是由许多氨基酸构成的生物大分子。真正起直接催化的不是整个酶分子,而是酶分子中的一个或几个部位( 通常1-4个)。这些与催化活性有关的部位,称为酶的活性中心。酶的活性中心是由少数几个氨基酸残基的侧链基团构成的。构成酶活性中心的氨基酸残基的侧链基团,主要有丝氨酸的羟基(-OH)、半胱氨酸的硫氢基(-SH)、组氨酸的咪唑基、酪氨酸的酚基、精氨酸的胍基、赖氨酸的ε- 氨基(ε-NH2)、天冬氨酸的β- 羧基(β-COOH)、谷氨酸的γ-羧基(γ-COOH)等。其中半胱氨酸的硫氢基(-SH)参与很多酶的活性中心,特别是氧化还原酶和转移酶类,是酶活性中心中最重要的基团之一。我们把酶活性中心含有半胱氨酸硫氢基的酶,称为硫氢基酶或巯基酶。半胱氨酸的硫氢基( -SH)在酶分子中的作用,主要有以下两个方面:

(一)催化作用

SH基可直接参与酶的催化作用。如3-磷酸甘油醛脱氢酶,此酶的活性基团为-SH基,NAD为该酶的辅酶。在磷酸存在时,它催化3-磷酸甘油醛氧化磷酸化,生成1,3 -二磷酸甘油酸的反应。

催化反应的第一步是3-磷酸甘油醛脱氢酶中的SH基对底物的醛基进行亲核攻击,即从S H基供给一个电子对到醛基上,形成一个活泼的带有硫半缩醛键的中间产物,然后脱氢,脱下的氢用来还原NAD而形成NADH,脱氢过程中释放的能量集中在第一碳原子上,形成高能硫酯键,结果产生带高能硫酯键的还原型中间产物。该还原型的中阀产物将其氢转交给另一个NAD,形成NADH和带高能硫酯键的氧化型中间产物。后者与磷酸反应,生成l,3-二磷酸甘油酸,而3-磷酸甘油醛脱氢酶游离出来。从上述可见,SH基在3-磷酸甘油醛氧化磷酸化过程中,参与了酶的催化作用。

( 二)结合作用

SH基在酶促反应中还起结合作用。根据对象不同,又分为底物结合作用和

辅基结合作用。

( 1 )底物结合作用

霉腐微生物细胞中的许多类,如亮氨酸氨肽酶氨酰基脯氨酸二肽酶、天冬氨酸转氨甲酰酶、细胞色素氧化酶、α-淀粉酶、半乳糖氧化酶和铁氧还蛋白等,它们酶蛋白上的SH基能通过金属离子和底物相结台,从而保证了酶对底物的催化作用。氨酰基脯氨酸二肽酶上的SH基,通过Mn离子和底物甘氨酰脯氨酸结合,形成“酶( SH) -金属离子-底物”中间体,这种硫醇盐桥在结合和活化底物方面起着重要的作用。

( 2 ) 辅基结合作用

在霉腐微生物细胞中,有些酶的辅基是通过酶蛋白中的半胱氨酸的SH基与酶蛋白结合,使二者构成一个全酶,从而保证酶的催化作用。如,在细胞色素C 中,其铁卟啉辅基的乙烯基和酶蛋白中的两个半胱氨酸(14 ~17位)SH基形成硫醚键而相互结合的。

另外,应当指出,酶活性中心外的半胱氨酸残基上的-SH基,具有维持酶的天然构象的作用。

总之,半胱氨酸-SH在酶分子中县有多种作用。如果防霉剂或杀菌剂抑制了-SH基,则会使-SH基的催化,结合和构象作用丧失,造成含-SH基酶失活,使菌体细胞内有关代谢发生障碍,导致霉腐微生物死亡。这就是防霉剂抑制硫氢酶的基本原理。

二.有机砷化物与硫氢基的作用

有机砷化物杀菌剂,主要有两种类型:一是二硫代氨基甲酸盐类(如:福美砷),二是烷基砷酸盐类(如甲基砷酸锌)。这两种有机砷化物杀菌的共同机制是砷离子的作用。砷离子与–SH基结合,导致巯基酶被抑制而失活。如,三价砷化物对-SH基酶的抑制作用:

福美胂、退菌特的作用机理