第二节杀菌剂的作用方式和机制
杀菌剂的作用机制与研究进展
杀菌剂的作用机制与研究进展杀菌剂是一种广泛应用于植物保护领域的化学药剂，其作用是杀灭病菌和真菌，防止作物病害的发生和蔓延。
随着植物保护技术的进步，杀菌剂也在不断更新换代，其作用机制也逐渐得到了深入研究和探索。
本文将就杀菌剂的作用机制和研究进展进行探讨。
一、杀菌剂的作用机制杀菌剂主要作用于病菌和真菌的生长和繁殖过程，达到杀菌的目的。
其作用机制主要包括以下几个方面：1. 破坏菌体细胞膜许多杀菌剂具有破坏菌体细胞膜的作用，如噻唑醚、三唑酮等。
这些杀菌剂能够破坏菌体的细胞膜，导致菌体死亡。
2. 抑制菌体细胞壁的合成众所周知，细菌和真菌的细胞壁是其生存和繁殖的基础。
因此，许多杀菌剂能够抑制菌体细胞壁的合成，导致菌体死亡。
此类杀菌剂包括青霉素、头孢菌素等。
3. 阻断代谢途径有些杀菌剂则是通过阻断菌体代谢途径来达到杀菌的目的，如脲类杀菌剂、咪唑类杀菌剂等。
这些杀菌剂能够干扰菌体代谢途径，导致菌体死亡。
4. 抑制酶和蛋白质的合成许多杀菌剂还能够抑制菌体内的酶和蛋白质的合成，从而导致菌体死亡。
常见的杀菌剂包括氨基磺酸类、吡啶酰胺类等。
二、杀菌剂的研究进展随着对杀菌剂作用机制的深入了解，越来越多的新型杀菌剂也被开发出来。
近年来，杀菌剂的研究进展主要体现在以下几个方面。
1. 杀菌剂的高效化随着植物保护技术的发展，杀菌剂的高效化成为了当今的主要研究方向。
为了提高杀菌剂的效果，研究人员开始关注杀菌剂的应用方式、浓度等因素，以及如何将杀菌剂与生物学控制等技术相结合，从而提高杀菌剂的应用效果。
2. 杀菌剂的低毒化杀菌剂的毒性不仅对作物有害，还对人类和环境产生危害。
因此，探索低毒化的杀菌剂成为一项重要的任务。
研究人员开始寻找低毒性的杀菌剂，并通过绿色合成、提高杀菌剂的降解速度等方法，减少杀菌剂对环境的影响。
3. 杀菌剂的绿色合成近年来，研究人员开始关注杀菌剂的绿色合成技术。
绿色合成是一种以环保为出发点的新型化学合成技术，其目的是通过最小化或消除环境污染来制备化学品。
杀菌剂的原理
杀菌剂的原理
杀菌剂是一类能够杀灭或抑制微生物生长的化学物质，广泛应
用于农业、医药、食品加工等领域。
其原理主要包括破坏细胞膜结构、影响细胞代谢和抑制细胞分裂等多种方式。
本文将就杀菌剂的
原理进行详细介绍，以帮助读者更好地理解杀菌剂的作用机制。
首先，杀菌剂通过破坏细胞膜结构来实现对微生物的杀灭作用。
微生物的细胞膜是其生存的重要保护屏障，一旦细胞膜受到破坏，
细胞内部就会失去稳定的环境，导致细胞内容物外溢，最终导致细
胞死亡。
杀菌剂可以通过破坏细胞膜的脂质双层结构，使得细胞内
部物质外泄，从而达到杀灭微生物的效果。
其次，杀菌剂还可以通过影响微生物的代谢过程来发挥作用。
微生物的代谢是维持其生存的重要活动，包括呼吸作用、能量产生、物质代谢等。
杀菌剂可以干扰微生物的代谢途径，抑制其正常的代
谢活动，导致微生物无法正常生长和繁殖，最终达到杀灭微生物的
目的。
此外，杀菌剂还可以通过抑制微生物的细胞分裂来实现对微生
物的控制。
微生物的细胞分裂是其生长和繁殖的关键过程，杀菌剂
可以干扰微生物的细胞分裂过程，导致微生物无法正常进行细胞分裂，从而抑制其增殖，最终实现对微生物的杀灭效果。
综上所述，杀菌剂的原理主要包括破坏细胞膜结构、影响细胞代谢和抑制细胞分裂等多种方式。
通过这些作用机制，杀菌剂可以有效地杀灭或抑制微生物的生长，起到保护作物、食品和人类健康的重要作用。
希望本文能够帮助读者更加深入地了解杀菌剂的原理和作用，为其在实际应用中提供参考。
杀菌剂作用原理
杀菌剂作用原理
杀菌剂的作用原理主要是通过影响病原菌的细胞代谢、细胞结构、能量生成等，达到杀死或抑制病原菌生长、发育和繁殖的目的。
具体来说，杀菌剂的作用机制包括以下几个方面：
1.抑制细胞代谢：杀菌剂可以干扰病原菌的细胞代谢过程，影响其能量生成、
物质合成等，从而抑制病原菌的生长和繁殖。
2.破坏细胞结构：杀菌剂可以破坏病原菌的细胞壁、细胞膜等结构，导致细
胞死亡。
3.诱导植物抗病性：杀菌剂可以诱导植物产生抗病性，增强植物对病原菌的
抵抗力。
4.抑制酶的活性：杀菌剂可以抑制病原菌体内某些酶的活性，干扰其正常的
代谢过程。
5.抑制病原菌的繁殖：杀菌剂可以抑制病原菌的繁殖过程，使其无法正常生
长和繁殖。
总之，杀菌剂的作用原理是多方面的，主要通过影响病原菌的代谢、结构和功能等方面来实现杀死或抑制病原菌生长、发育和繁殖的目的。
在使用杀菌剂时，需要根据具体的病害类型和情况选择合适的杀菌剂和施用方法，以达到最佳的防治效果。
09杀菌剂的作用方式与机理
09杀菌剂的作用方式与机理杀菌剂是一种能够抑制或杀死一些微生物的化学物质或其他物质。
它们广泛应用于农业、医疗、环境卫生和工业等领域，以预防和控制各种病原体的侵袭。
在这篇文章中，我们将探讨杀菌剂的作用方式和机理。
杀菌剂作用方式的主要分类包括：物理作用、生物学作用和化学作用。
物理作用是通过改变环境条件来抑制或杀死微生物。
例如，高温和压力能够杀死细菌和病毒。
在医疗领域，常见的物理杀菌方法包括高压灭菌、干热灭菌和紫外线消毒。
生物学作用是利用其他生物体对病原微生物的抑制或杀死作用。
例如，一些益生菌和乳酸菌能够抑制或杀死一些病原菌的生长。
这种生物杀菌的机制可以包括竞争性排斥、产生抗菌物质或改变微生物的生长环境等。
化学作用是通过化学物质与微生物发生特定的反应来抑制或杀死微生物。
杀菌剂的化学作用可以分为多种机制，下面将详细介绍几种常见的机制。
1.破坏细胞膜和细胞壁:一些杀菌剂能够干扰细菌的细胞膜和细胞壁结构，导致细胞内物质外溢，细菌无法正常生长和繁殖。
例如，表面活性剂类杀菌剂可以插入细菌细胞膜中，破坏其完整性，从而导致细胞死亡。
2.干扰细胞呼吸和能量代谢:一些杀菌剂可以干扰细菌的呼吸链和能量代谢，阻断细菌产生能量和维持生存所需的代谢过程。
例如，抗生素类杀菌剂能够抑制细菌的特定酶的活性，阻断细菌的呼吸过程，导致细菌死亡。
3.阻断核酸和蛋白质合成:一些杀菌剂可以抑制细菌的核酸和蛋白质的合成，阻断细菌的基因表达和细胞功能。
例如，青霉素类杀菌剂可以抑制细菌的细胞壁合成，导致细菌的细胞壁脆弱，易于破裂。
4.影响细菌生物酶的活性:一些杀菌剂可以影响细菌内部的酶的活性，干扰其正常的代谢过程。
例如，一些抗生素可以抑制细菌特定的酶的活性，从而阻断细菌的生长和繁殖。
杀菌剂的选择和使用要根据不同的微生物和应用环境来确定。
根据杀菌剂的特点和目标微生物的机理，可以合理选择杀菌剂，以达到最好的杀菌效果。
此外，在应用杀菌剂时，也需要注意杀菌剂的安全性和环境风险，避免对人体和环境造成不良影响。
杀菌剂的杀菌作用原理
（2）破坏菌体的细胞膜
菌体细胞膜是由许多亚单位组成，每个亚单位主要含有类脂质，蛋白质，甾醇和一些盐类。亚单 位是由金属桥和疏水键连结起来。 A.膜上的亚单位连结点的疏水键和金属桥被杀菌剂击断，使膜出现裂缝或孔隙，如多果定；还有一 些杀菌剂能与膜中的一些金属桥形成络合物，正常的金属桥受破坏，使膜失去生理功能，导致细胞 死亡。 B.使细胞膜上的酶受影响，作用在此点的主要是有机磷化合物和含铜、汞金属化合物。
N
N
N
N
H
NH2
N
N
N
N
H
O
HN H2N
N
嘌呤
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
N
N H
N
C N
NH COOCH3
H
多菌灵
苯来特
N
C N
NH COOCH3
CONHC4H9
B.杀菌剂与形成碱基的组分结构相似 因而竞争性抑制干扰了核酸合成过程中的某一个反应，使核酸合成不能完成。 如6-N杂尿嘧啶是阻制了尿嘧啶合成过程中的尿嘧啶-6-甲酸核苷-5-磷酸的脱羧作用，这里的脱羧
的干扰是杀菌剂的重要作用机理之一。目前的资料认为：呼吸链的复合物1.2.3.4四个部位都有杀菌剂的 作用点。
例如，敌克松会强烈地抑制辅酶Ⅰ（NADH）与细胞色素C之间的电子传递，萎锈灵是作用于复合物2中琥 珀酸脱氢酶系到辅酶Q之间的非血红铁硫蛋白。
3.干扰病原菌的生物合成 病菌的生长，繁殖，需要许多特定的物质，以便形成新细胞，这是病原菌生命过程的基本活动
，有许多杀菌剂可干扰病原菌的生物合成过程。 主要影响有：对细胞壁组分合成的影响；对细胞膜上甾醇合成的影响；对核酸合成的影响；对蛋
白质合成的影响。
11.1_杀菌剂的作用原理及应用
项 目 十 一 杀 菌 剂
植物休眠期或者播种栽植前，清除初侵染源，如病菌的越冬越夏场
项 目 十 一 杀 菌 剂
所、中间寄主和土壤等，消灭或减少侵染源对植物造成侵染的可能 性 植物生长期，未发病前喷洒杀菌剂，防治病原菌侵染
治疗作用：在感病的植物体上直接喷药，使杀菌剂直接对
植物体或病原菌起作用，从而改变病菌的致病过程，达到 消除或减轻病害的目的。
常用杀菌剂 甲基托布津： 是一种广谱性内吸低毒杀 菌剂，具有内吸、预防和治 疗作用。它最初是由日本曹 达株式会社研制开发出来的。 能够有效防治多种作物的病 害。不能与碱性及无机铜制 剂混用。 长期单一使用易产 生抗性并与苯并咪唑类杀菌 剂有交互抗性，应注意与其 他药剂轮用。 药液溅入眼睛 可用清水或2%苏打水冲洗。
任务11.1 杀菌剂的作用原理及应用
常用杀菌剂 多菌灵： 多菌灵又名苯并咪唑44号。 多菌灵是一种广谱性杀菌剂， 对多种作物由真菌（如半知 菌、多子囊菌）引起的病害 有防治效果。可用于叶面喷 雾、种子处理和土壤处理等。 遇酸、碱容易分解。
项 目 十 一 杀 菌 剂
任务11.1 杀菌剂的作用原理及应用
项 目 十 一 杀 菌 剂
项 目 十 一 杀 菌 剂
任务11.1 杀菌剂的作用原理及应用
常用杀菌剂 代森锌： 代森锌为保护性有机硫杀菌剂。纯品为灰白色粉末，工业 品为灰白色或淡黄色粉末，有硫磺气味。在碱性、高温、 潮湿、日光照晒条件下不稳定。对人畜低毒，但对人的皮 肤、鼻、咽喉有刺激作用。对植物安全无污染。 主要剂型 60%、65%和80%可湿性粉剂，4%粉剂。
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（三）抑菌作用的类型及其实践意义 抑菌作用的实践意义：
1. 繁殖体的形成受抑制，以及孢子被抑制，显然都 会直接或间接地妨碍病害的传播；
2. 即使只是孢子被抑制，延缓生长速率，也会导致 孢子的老化，老化孢子的萌发率会大大降低。
3. 由于抑菌作用可在较低药剂浓度下进行这就减少 对寄主产生药害的机会，因而有助于使内吸剂在生产 实践中发挥作用
（三）杀菌剂作用于寄主作物 抗病/感病，以化学物质为基础。
1.植物保护素的诱导生成和诱导剂 植物保护素:植物体内生成对病菌有毒性的化学物质。 诱导方法：生物、物理、化学方法。 通过促进植保素的生成或提高植保素在植物体内的含 量来防病，是提高植物抗病性的方法。
至今最为典型的诱导剂是噻瘟唑
二、杀菌剂的作用方式
第三章 杀菌剂的作用方式
一、杀菌剂透入菌体细胞及其移动 二、杀菌剂的作用方式 三、杀菌剂的杀菌作用机制
一、杀菌剂透入菌体细胞及其移动
杀菌剂进入菌的细胞主要是通透细胞膜的问题。 菌的细胞膜的化学成份和结构与穿透有关。 油/水分配系数 作为异生物质的杀菌剂主要通过被动运转进入。
一、杀菌剂透入菌体细胞及其移动
第四章 杀菌剂的作用机理 第一节 杀菌剂对菌体细胞结构和功能的破坏
一、杀菌剂对细胞壁的影响 二、杀菌剂对细胞膜的破坏
一、杀菌剂对细胞壁的影响 （一）对真菌细胞壁形成的影响 （二）细胞壁其他组分的改变或异形 （三）对细胞壁形成或功能破坏的间接作用 （四）对细菌细胞壁的影响
染结构的形成或导致细胞膨胀、原生质体和线粒体的 瓦解以及细胞壁、细胞膜的破坏等。
中毒症状都是杀菌剂直接作用于菌体使菌中毒后在 生理上和生化上产生变化的结果。
三、杀菌剂的杀菌作用机制
（二）杀菌作用与抑菌作用
杀菌剂的作用机制
杀菌剂的作用机制一、影响细胞结构和功能1、影响真菌细胞壁的形成真菌细胞壁作为真菌和周围环境的分界面，起着保护和定型的作用。
细胞壁干重的80%由碳水化合物组成，几丁质是由数百个N-乙酰葡萄糖胺分子β-1,4-葡萄糖苷键连接而成的多聚糖。
几丁质的合成由3个几丁质合成酶(Ghs)来调节，Ghs1的作用是修复细胞分裂造成的芽痕及初生隔膜的损伤，Ghs2用于初生隔膜中几丁质的合成，Ghs3合成孢子壁中的脱乙酰几丁质及芽痕和两侧细胞壁中90%的几丁质。
在三者的作用下，将N-乙酰葡萄糖胺合成为几丁质。
不同的多糖链相互缠绕组成粗壮的链，这些链构成的网络系统嵌入在蛋白质及类脂和一些小分子多糖的基质中，这一结构使真菌细胞壁具有良好的机械硬度和强度。
细胞壁受影响后的中毒现象通常表现为芽管末端膨大或扭曲，分枝增多等异型，造成这一类异型的原因是细胞壁上纤维原的结构变形。
有实践意义的杀菌剂对的作用主要是影响细胞壁的形成。
通过抑制真菌细胞壁中多糖的合成，或者与多糖及糖蛋白相结合的机制破坏细胞壁结构，达到抑制或杀灭真菌的目的。
杀菌剂对菌体细胞的破坏作用之一是抑制几丁质的生物合成，抑制的药剂有稻瘟净、异稻瘟净、灰黄霉素、甲基托布津、克瘟散、多氧霉素D、青霉素等。
如异稻瘟净是通过抑制乙酰氨基葡萄糖的聚合而抑制几丁质的合成，影响稻瘟病菌细胞壁的形成。
多抗霉素和华光霉素是作用于真菌细胞壁的抗生素，使细胞壁变薄或失去完整性，造成细胞膜暴露，最后由于渗透压差导致原生质渗漏，两者结构上属于核苷肽类，是几丁质合成底物UDP-N-G1cNAa的结构类似物，因而是几丁质合成酶的竞争性抑制剂。
多氧霉素D 的抑制几丁质合成酶；青霉素则是阻碍了细胞壁上胞壁质（黏肽）的氨基酸结合，使细胞壁的结构受到破坏，表现为原生质体裸露，继而瓦解。
2、影响真菌质膜生物合成菌体细胞膜的主要化学成分为脂类、蛋白质、糖类、水、无机盐和金属离子等。
杀菌剂对菌体细胞膜的破坏以及对膜功能的抑制有两种情况，即物理性破坏和化学性抑制。
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氧化磷酸化解耦联剂
解耦联剂通常为脂溶性小分子物质且一般 含有酸性基团,其作用机理是通过与H+的结 合降低细胞膜对H+的阻力,携带H+跨过细胞 膜,使膜两侧质子浓度梯度降低。降低后的 质子浓度梯度不足以驱动ATP合成酶合成 ATP,从而减少了氧化磷酸化作用所合成的 能量。
2,4-二硝基苯酚的解偶联作用
硫辛酰胺辅基 硫辛酰赖氨酰臂
砷化物共价结合-毒害作用
抑制乙酰辅酶A形成
巯基乙胺
酰胺键
泛酸
磷酸酯键 5`
3`.5`-ADP
3`
克菌丹的作用位点是TTP.克菌丹存在时 TPP+结构受到破坏，失去转乙酰基的作用。
NADH
电
鱼藤酮 安密妥
FMN 复合物 I
子
传
琥珀酸
FMN
Fe-S
Fe-S CoQ
羧酰替苯胺类
杀菌剂对真菌细胞壁的影响
杀菌剂对细菌细胞璧的影响
细菌细胞壁主要成分是肽聚糖,称粘肽。肽聚糖 是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸两种氨基 糖经β-1.4糖苷键连接间隔排列形成的多糖支架。 在N-乙酰胞壁酸分子上连接四肽侧链，肽链之 间再由肽桥或肽链联系起来组成一个机械性很 强的网状结构。各种细菌细胞壁的肽聚糖支架 均相同，但四肽侧链的组成及其连接方式随菌 种而异。
Mechanisms of Fungicide Action
8
1.对菌体细胞壁和细胞膜的影响
1.1对细胞壁的影响 真菌和细菌的细胞壁由两类物质组成
即微纤维和无定型生物物氧化质的，影响前者包埋在后 者中。真菌的微纤维是几丁质和纤维素， 细菌则是多糖。杀菌剂主要通过影响几 丁质合成酶或转肽酶的活性及细胞化学结构
革兰阳性菌细胞壁的化学组成
N-乙酰胞壁酸
N-乙酰葡萄糖胺
β-1,4糖苷键
四肽链
肽聚糖（15-50层）
五肽桥
细胞膜（双层脂质 蛋白嵌镶）
脂质
蛋白质
革兰阴性菌细胞壁肽聚糖化学结构
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡萄糖胺
β-1.4糖苷键
m-二氨基庚二酸
四肽侧链
青霉素的作用机理
青霉素结构中的主核6-氨基青霉烷酸 （6-APM）与粘肽末端的D—丙氨酰相似， 前者竞争性地与转肽酶结合，从而抑制了 转肽酶与多糖链的结合，进而破坏细胞壁 的形成。
对膜上甾醇合成的影响
目前甾醇抑制剂的品种居杀菌剂之首。 其中以三唑酮类活性最强。作用机理是抑 制麦角甾醇合成过程中由MFO催化进行的 C-14的脱甲基反应而使14—а—甲基甾醇积 累。菌体中毒后菌丝不能伸长、分枝异常、 膜结合酶受到影响，从而影响细胞壁的合 成。
麦角甾醇合成
• 阻止14α—脱甲基或△8 7双键异构化
递
复合物 II
Cyt b
抑
抗霉素A
复合物 III
Fe-S
制
甲氧基丙 烯酸酯类
Cyt c1
剂
Cyt c
氰化物 CO
Cyt aa3 复合物 IV
O2
对三羧酸循环的影响
福美双克菌丹 福美双克菌丹
代森类
含铜杀菌剂 硫磺
克菌丹
对氧化磷酸化的影响
氧化磷酸化是指在 生物氧化中伴随着ATP 生成的作用。有代谢物 连接的磷酸化和呼吸链 连接的磷酸化两种类 型。
三羧酸循环
氧化磷酸化
抑制丙酮酸脱氢
CO-O NA+DNADH++ OH
C O+HSCoA
~ H3CC SCo+A CO 2
CH 3 丙酮酸
丙酮酸脱氢酶 复合体 乙酰CoA
丙酮酸氧化脱羧形成乙酰-CoA
催化此过程的是丙酮酸脱氢酶复合体，它由3种酶有机地 组合在一起：
E1 —— 丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase PDH)。 催化丙酮酸的脱羧及脱氢，形成二碳单位乙酰基。具有辅基 TPP。
青霉噻唑酰基 —酶复合物
革兰阳性菌细胞壁肽聚糖化学结构
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡萄糖胺
五肽交联桥
四肽侧链 β-1.4糖苷键
溶菌酶作用点 青霉素作用点
1.2 杀菌剂对真菌细胞膜的破坏
细胞膜也称生物膜或质膜。是由类脂、 蛋白质和糖类组成。质膜中的类脂也称膜 脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功 能的主要体现者。
化学渗透假说（P.Mitchell，1961 ）：
a.线粒体内膜的电子传递链是一个质子泵
b.电子由高能状态传递到低能状态时释放出 来的能量，用于驱动膜内侧的H+迁移到
膜外侧（内膜对H+是不通透的），在膜
内外侧产生了跨膜质子梯度 和电位梯度
c.在膜内外势能差的驱动下，膜外高能质子 沿着一个特殊通道（ATP合酶组成部分）， 跨膜回到膜内侧。质子跨膜过程中释放的 能量，直接驱动ADP和磷酸合成ATP
整个过程涉及到的6个辅 因子：TPP(焦磷酸硫胺素 )、SSL(硫辛酸)、FAD、 NAD+、CoA、Mg2+等。丙 酮酸脱氢酶复合体呈圆球 形，每个复合体含有：6 个PDH、24个TA、6个DLD 其中TA为复合物的核心， 它的一条硫辛酸臂可以旋 转。
丙酮酸脱氢（氧化）酶系辅酶中的二氢硫辛酸含有 两个相邻的巯基,可被重金属（砷）抑制。
羊毛甾醇
麦角甾醇
2.对核酸和蛋白质合成的影响
对菌体核酸合成和功能的影响: （1）苯莱特、多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂形成 “掺假”的核酸； （2）许多抗生素如放线菌素D等抑制RNA聚合酶 的活性；
蛋白质合成和功能的影响: 如春雷霉素与核糖体40S或30S的小亚基结合；
3.杀菌剂对菌体生物氧化的影响
脱氢
E2 —— 二 氢 硫 辛 酸 转 乙 酰 基 酶 (dihydrolipoyl transacetylase TA)。催化二碳单位乙酰基的转移。具有辅基 硫辛酸。
E3 —— 二 氢 硫 辛 酸 脱 氢 酶 (dihydrolipoyl dehydrogenase DLD)。催化还原型硫辛酸→氧化型。具有辅基FAD。
杀菌剂对真菌细胞膜的破坏
有机硫杀菌剂与膜上亚单位联接的疏水键或金属 桥结合；重金属元素直接作用与膜上ATP水解酶 改变膜的透性;
对细胞膜组分甾醇的破坏，如吗啉类、嘧啶类、 三氮唑类等。
对脂肪酸生物合成的影响，如稻瘟灵,抑制乙酰辅 霉A羧化酶。
对膜上甾醇合成的影响
麦角甾醇是膜上重要的脂质，主要存 在于植物和真菌的质膜上，是真菌细胞膜 的重要组成成分，它在确保膜结构的完整 性、膜上结合酶的活性、膜的流动性、细 胞活力及物质运输等方面起着重要作用。 实践证明甾醇是一个重要的作用靶标。