植物的次級代謝產(chǎn)物——張鎮(zhèn)子

1、植物的次級代謝產(chǎn)物主講人：張鎮(zhèn)子主講內(nèi)容：P170183初級代謝與次級代謝初級代謝與次級代謝初級代謝初級代謝：是許多生物都具有的生物化學(xué)反應(yīng)，例如能量代謝及氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸的合成等，均稱為初級代謝（primary metabolism） 稱為初級代謝產(chǎn)物是維持生物生命活動和營養(yǎng)的必需物質(zhì)。次級代謝次級代謝：次級代謝是在一定的生長時(shí)期（一般是穩(wěn)定生長期），生物以初級代謝產(chǎn)物為前體合成的對生物本身的生命活動沒有明確功能的物質(zhì)的過程。次級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物u次級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物： 植物體中還有許多由糖類等有機(jī)物代謝衍生出來的物質(zhì)，如萜類、酚類、生物堿等。稱為次級代謝產(chǎn)物（secondary

2、 product）次級代產(chǎn)物合成的主要途徑次級代產(chǎn)物合成的主要途徑次級代謝產(chǎn)物儲存在液泡或者細(xì)胞壁中，是代謝的最終產(chǎn)物，除了極少數(shù)外，大部分不再參加代謝活動。次級代謝產(chǎn)物分為三類：萜類、酚類、和含氮次級代謝產(chǎn)物 萜類萜類（terpene）是以異戊二烯異戊二烯為單位組成的。根據(jù)異戊二烯的數(shù)目而定 分為：單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜和多萜桂葉烯（單萜）棉酚（倍半萜二聚物） 萜類的生物合成萜類的生物合成萜類的生物合成有兩條途徑：甲羥戊酸途徑甲羥戊酸途徑和甲基赤蘚醇磷酸途徑甲基赤蘚醇磷酸途徑，兩者都形成異戊烯焦磷酸（IPP），然后進(jìn)一步合成萜類，所以IPP亦稱為“活躍異戊二烯”。萜類的功能萜類的功能

3、影響植物的生長發(fā)育。影響植物的生長發(fā)育。防止植物被哺乳動物和昆蟲吞食。防止植物被哺乳動物和昆蟲吞食。藥用或工業(yè)原料藥用或工業(yè)原料 酚類酚類是芳香族環(huán)上的氫原子被羥基或功能衍生物取代后生成的化合物，種類繁多是重要的次級代謝產(chǎn)物之一。苯酚酚類合成物的種類酚類合成物的種類酚類的生物合成酚類的生物合成植物的酚類化合物是通過多條途徑合成的，其中以莽草酸途徑莽草酸途徑（酚類合成的中心）為主。E4P與PEP結(jié)合形成中間產(chǎn)物莽草酸，莽草酸再與PEP作用，脫去Pi,形成分支酸（莽草酸途徑重要樞紐物質(zhì)）去向有兩個(gè)。簡單酚類簡單酚類 簡單苯丙酸簡單苯丙酸類類、苯丙酸內(nèi)酯苯丙酸內(nèi)酯和和苯甲酸苯甲酸衍生物衍生物屬于簡單

4、分類。它們廣泛分布于維管植物維管植物。其中許多在植物防御食防御食草昆蟲和真菌侵襲草昆蟲和真菌侵襲中起重要功能。木質(zhì)素木質(zhì)素木質(zhì)素木質(zhì)素（lignin）：在植物體中的數(shù)量很大，僅次于纖維素，是植物體中的重要組成物質(zhì)。以苯丙氨酸為生物合成起點(diǎn)木質(zhì)素是4-香豆醇，松柏醇和芥子醇三種不同木質(zhì)醇單體的聚合物?？赡茉谶^氧化物酶和漆酶作用下，再氧化聚合作用生成木質(zhì)素，分別形成對羥基苯丙烷（H型），愈創(chuàng)木基（G型），紫丁香型（G型）。在細(xì)胞質(zhì)中形成，運(yùn)送到細(xì)胞壁形成木質(zhì)素，為細(xì)胞壁主要組成之一類黃酮類類黃酮類它是兩個(gè)芳香環(huán)被三碳橋連起來的15碳化合物，根據(jù)三碳橋的氧化程度，分為四種：花色素苷，黃酮，黃酮醇和異

5、黃酮。 功能功能1.呈現(xiàn)顏色類黃酮包含各種有色物質(zhì)，其中最普遍的有色類黃酮是花色素苷，花果實(shí)大多呈紅，淡紅，紫，藍(lán)等色，都與花色素苷有關(guān)。2.防御傷害黃酮類和黃酮醇類存在于葉片中，吸收紫外線，使細(xì)胞免受UV-B的傷害異黃酮類，有不同的功能（魚藤根中的魚藤酮有很強(qiáng)的殺蟲作用） 鞣質(zhì)鞣質(zhì)在植物酚類多聚體中具有防御功能的，除了木質(zhì)素外，就是鞣質(zhì)（俗名單寧）。鞣質(zhì)可分兩類：縮合鞣質(zhì)和可水解鞣質(zhì)。鞣質(zhì)有毒，草食動物吃后明顯抑制生長。鞣質(zhì)在口腔中與蛋白質(zhì)結(jié)合，有澀味。樹干心材的鞣質(zhì)豐富，能防止真菌和細(xì)菌引起的心材腐敗。 次級含氮化合物次級含氮化合物植物次級代謝產(chǎn)物中有許多是含氮的，大多數(shù)含氮次級產(chǎn)物是從普

6、通的氨基酸合成的。著重介紹生物堿和含氰苷，都具有防御功能。生物堿生物堿生物堿是一類含氮雜環(huán)化合物，通常有一個(gè)含N的雜環(huán)，其堿性即來自含N的雜環(huán)。植物器官中生物堿的含量很低，植物在不同生長時(shí)期所含生物堿的成分和含量常有不同。生物堿的種類很多，其生物合成的前身也不同。生物堿是核酸的組成部分，又是維生素B1，葉酸和生物素的組成部分，具有重要的生理意義。對動物有毒性，有防御敵害的意義。是重要藥物的有效成分。含氰苷含氰苷廣泛分布于植物界，其中以豆類，禾谷類和玫瑰一些種類最多。在完整植物中，存在于葉表皮液泡中，本身無毒，分解含氰苷的酶糖苷酶，存在于葉肉中，互不接觸。當(dāng)葉肉被咬碎后，兩者混合分解成酮和HCN芥子油苷十字花科植物如甘藍(lán)，花椰菜，蘿卜和油菜中含有芥子油苷可被葡萄糖硫苷酶水解產(chǎn)生有刺激性，化學(xué)