生物资源学复习

第一章 绪论 1.植物资源的特点植物资源的特点 地域性：地理环境的差异，导致不同的生物群落类型和植物种类，影响到生物资源的 特点。 再生性：能不断的更新和人为的繁殖扩大。现代科学技术的发展，为生物资源繁殖提 供了更为快速和便利的方法，例如植物组织培养、生根粉的使用。 多用性：某一种生物资源，具有多种多样的用途。 周期性 时效性 2.资源生物是一个具有历史范畴的概念资源生物是一个具有历史范畴的概念 随着人们对植物的认识及社会的发展，资源生物的种类会增加。 如：拟南芥：是十字花科的一种非常小的植物，在九十年代以前，其应用价值似乎无 从谈起，但分子生物学领域的研究发现，该植物是进行分子生物学研究的极好材料，具有 重要的科学研究价值。 另一方面，生物资源价值也随着时代的变化发表改变。例如藜科植物的藜 （Chenopodium album） ，在古代中东某些地区作为粮食，而现在成为一种杂草。 3.生物技术在生物资源保护和利用中作用生物技术在生物资源保护和利用中作用 1、利用生物技术建立种质库 2、利用生物技术加快资源植物的繁殖 3、资源植物的育种 4、资源植物细胞的大量培养和次生代谢物的工业化生产。 5、利用现代分子生物技术, 进行中药材的真伪鉴别等。 4.生物资源的分类生物资源的分类 生物资源可分成植物资源、动物资源和微生物资源 有关资源植物的分类 一）食用资源植物（一）食用资源植物（1） 淀粉类植物、蛋白类植物、食用油脂类植物、维生素类植物、饮料料植物、食用色素 类植物、食用香料类植物、甜味剂植物、饲用植物、野生蔬菜类、蜜源植物 二）药用资源植物（二）药用资源植物（3） 中草药类植物，农药类植物、有毒植物 三）工业用资源植物（三）工业用资源植物（10） 木材类植物、纤维植物、鞣料植物、工业用香料植物、工业用油脂植物、胶类植物、 工业用染料植物、能源植物、经济昆虫寄主类植物、其它用途的类植物 四）保护和改造环境资源植物（四）保护和改造环境资源植物（6） 防风固沙类植物、水土保持类植物、绿肥类植物、花卉类植物、指示植物、抗污染植 物 五）植物种质资源（五）植物种质资源（2） 特有植物、作物品种资源。 第二章（重要） 1.糖类的生物学活性糖类的生物学活性 1. 抑制癌细胞增长 多糖的生物学活性与其结构密切相关。通过多糖对体外癌细胞的抑制作用的研究，部 分多糖具有抑止癌细胞增长的功能。 2. 多糖的抗氧化功能 中药多糖都具有提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂质过氧化，从而起到保护生 物膜的作用。 3抗突变功能 螺旋藻多糖能够抑制受辐射蚕豆根尖细胞微核率的产生以及染色体畸变的发生，显著 地增强辐射引起的 DNA 损伤的切除修复活性和程序外 DNA 合成。 研究显示出多数具有突出生物学活性的葡聚多糖都以(13)糖苷键连接。具有抗肿瘤 活性的甘露多糖为(16)键型, 活性半乳糖则以(13)键型连接。大多数具有抗肿瘤活性的 多糖都具有 -(13)-葡聚糖的主链结构。 4. 增加机体免疫能力 香菇多糖、黄芪多糖、当归多糖、淫羊藿多糖等能不同程度地对小鼠腹腔巨噬细胞吞 噬功能及巨噬细胞活性起到增强效用。此外,从麦冬、板蓝根、毛木耳、淫羊藿等植物中得 到的多糖促进单核巨噬细胞系统功能。 大刺猴头(88)多糖可以提高腹腔巨噬细胞的吞噬率, 增强机体非特异性免疫功能 。 5. 多糖能够激活 T 细胞和 B 细胞 对 21 种中药多糖做了体外对淋巴细胞增殖作用的研究，证实多糖对淋巴细胞有直接 促有丝分裂作用。 6. 抗病毒的作用 黄芪多糖对病毒 HSV2333 株直接杀灭、感染阻断、增殖抑制等治疗效果显著。 2.甙类：甙类：是由糖与非糖两部分组成的复合物，甙也称为苷 3.皂甙皂甙(saponins)又名皂苷或皂素，是固醇或三萜类化合物的低聚配糖体总称，因其水溶 液能形成持久泡沫，象肥皂一样而得名，以环戊烷骈多氢菲为基本结构单位。 薯蓣皂甙元是薯蓣科植物根中所含的主要皂甙类水解产物，为重要的制药原料，剑麻 皂甙元是合成激素的原料。 剑麻皂甙元 薯蓣皂甙元 4.脂类的功能脂类的功能 1）与细胞的识别、种类的特异性、组织免疫等有关； 2）某些脂类属于激素和维生素类物质； 3）细胞膜的组成成分； 4）能量和碳源的来源。 5 萜的分类：萜的分类：是根据异戊二烯的数目： 含有一个异戊二烯单位的萜类称为半萜 含有两个异戊二烯单位的萜类称为单萜 含有三个异戊二烯单位的萜类称为倍半萜含有四个异戊二烯单位的萜类称为二萜含 有五个异戊二烯单位的萜类称为二倍半萜。 6.萜类的生物活性（萜类的生物活性（知道 4 到 5 点即可） 萜类化合物种类繁多，结构复杂，性质各异，因而其生理活性也是多种多样的，例如： 1、抗生育活性；芫花酯甲、芫花酯乙为引产药。 2、抗白血病和肿瘤活性：雷公藤内酯、雷公藤羟内酯、鸦胆丁等。 3、驱蛔虫和杀虫活性：如驱蛔素、川楝素、土木香内酯等。 4、抗疟活性：如青蒿素、鹰爪甲素。 5、神经系统作用：如治疗神经分裂症的 马桑内酯类化合物。 6、抗菌痢和抗钩端螺旋体活性；如穿心莲内酯、穿心莲新甙、14去氧穿心莲内酯。 7、抑制血小板凝集、扩张冠状动脉、增强免疫功能：如芍药甙。 8、泻下作用：如栀子甙。 9、促进肝细胞再生活性：如齐墩果酸。 10、防治肝硬变、肝炎的活性：如葫芦素。 11、抗阿米巴原虫活性：如鸦胆子甙、鸦胆子苦素及鸦胆子苦内酯等。 12、降血压活性：闹羊花毒素 III 对重症高血压有紧急降压作用并对室上性心动过速有 减慢心率作用。 13、降血脂、降血清总胆固醇活性：如泽泻萜醇。 14、抗菌消炎活性：如雪胆甲素、雪胆乙素、香茶菜甲素等。 15、降低转氨酶活性：如山芝麻酸甲酯。 16、毒鱼活性：如二萜醛。 17、昆虫拒食活性：香茶菜中的二萜化合物对某些昆虫有很强的拒食活性。 18、可作甜味素：甜菜素具有蔗糖 600800 倍甜度，罗汉果甜素的 0.02水溶液比蔗 糖甜约 250 倍，可作调味剂。 19、昆虫保幼激素；如天蚕蛾保幼激素。 20、昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质 21、其他如挥发油中的单萜和倍半萜成分，不少具有祛痰、止咳、平喘、驱风、健胃、解 热及镇痛等活性。有些是香料、化妆品工业的重要原料。 7.单萜单萜概述概述 单萜（Monoterpenoids）的基本碳架由 10 个碳原子构成，即 2 个异戊二烯单位，多是挥发 油的组成成分，具有较强的香气和生物活性，是医药、食品及化妆品工业的重要原料。按 其结构中的碳环数目分类，可分为无环、单环、双环及三环等结构种类。 无环单萜的三种类型 （1）无环单萜 （2）单环单萜 (3)双环单萜 (4) 卓酚酮类 （5）环烯醚萜类 8.倍半萜类倍半萜类. 青蒿素 9.二萜二萜 穿心莲内酯、丹参醌雷公藤内酯、香茶菜甲素、紫杉醇、银杏内酯 穿心莲内酯 雷公藤甲素 冬凌草甲素 10. 生物碱概述生物碱概述 生物碱（alkaloid)是天然的含氮有机化合物，但不包括氨基酸、蛋白质、核苷、卟啉、 胆碱甲胺等开链的简单脂肪胺。生物碱的氮原子常在环上，生物碱多数有复杂的环状结构 和生理活性。 代表性的生物碱介绍代表性的生物碱介绍 石杉碱甲石杉碱甲：治疗老年性痴呆症的特效药。 秋水仙碱秋水仙碱：可以治疗关节发炎。 汉防已甲素汉防已甲素具有抗癌作用，从汉防已中提取。 小檗碱小檗碱：在黄连等植物中存在，黄连素是小檗碱的盐酸盐，它对痢疾志贺氏菌、金黄色葡 萄球菌、伤寒沙门氏菌、霍乱弧菌等许多病菌都有抑制作用。通常制成片剂或针剂，对菌 痢有显著疗效。 吗啡吗啡：有强大的止痛作用。 10-羟基喜树碱：羟基喜树碱：对耐药性肿瘤有效。 烟碱：烟碱：又名尼古丁 利血平：利血平：用于轻度至中度的早期高血压 11. 挥发油挥发油的组成是脂肪族、芳香族、萜类等三类化合物 12.黄酮黄酮 黄酮类化合物泛指两个苯环(A- 与 B- 环)通过中央三碳链相互联结而成的一系列化合物， 黄酮类化合物。 黄酮类化合物的分类黄酮类化合物的分类 根据 C6-C3-C6 结构中的中央三碳链的氧化程度、B-环联接位置、三碳链是否构成环 状，黄酮类化合物可以分为十几种结构类型 （注意葛根素，黄芩苷，花色素类） 黄酮类化合物的主要生理活性黄酮类化合物的主要生理活性（45 点） 1、对心血管系统的作用（芦丁、橙皮甙、银杏叶、葛根、山楂等） 2、抗肝脏毒作用（水飞蓟素、儿茶素等） 3、抗炎作用（芦丁、二氢槲皮素等） 4、雌性激素样作用（大豆素等） 5、抗菌及抗病毒作用 （木犀草素、黄芩甙等） 6、泻下作用 7、解痉作用（异甘草素等） 吗啡 8、止咳平喘作用（芫花、满山红等） 13. 蒽醌类化合物蒽醌类化合物 概述：概述：蒽醌类化合物主要包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原物，例如蒽醌、氧 化蒽酚、蒽酚、蒽酮。 蒽醌类化合物一般为黄色、橙色或红色，许多蒽酿类化合物具有生理活性。如紫草素 具有抗菌作用；胡桃醌、落羽松醌具有抗肿瘤作用；番泻甙具有泻下作用。 颜色：蒽醌类化合物均为黄色或橙红色固体，有一定的熔点。 结晶：游离的蒽醌类具有完好的晶形，成苷后则晶形不好。 荧光：蒽醌类化合物大多有荧光，并在不同 pH 时显示不同颜色。 已知的蒽醌多数来自于高等植物，例如茜草科、鼠李科、豆科、蓼科、马鞭草科、玄 参科、百合科等。其中大黄素是分布最广的蒽醌。 蒽醌类化合物的分类蒽醌类化合物的分类 1、大黄素型、大黄素型 2、茜草素型、茜草素型 3、二蒽酮类衍生物（、二蒽酮类衍生物（金丝桃素） 蒽醌类化合物的生物活性蒽醌类化合物的生物活性 1、致泻作用(番泻叶中的番泻苷类化合物) 2、抗菌作用(大黄中游离的羟基蒽醌类化合物) 3、止血作用(茜草中的茜草素类成分) 4、扩张冠状动脉的作用，用于治疗冠心病，心肌梗死等 ( 丹参中丹参醌类) 5、其他作用(驱虫，解痉，利尿，利胆，镇咳，平喘等) 第三章 一理论依据：一理论依据： 生物之间有系统发育相关性，这种发生上的相关性也与它们体内的化学成分相关。 二研究方法：二研究方法： 生物分类学、生物地理学、植物化学、生物化学等相互结合，从生物中寻找具有工业、医 药、食用等价值的新资源。 例子：利血平的分离研究 瓜尔胶替代品的生产 三民族生物学方法三民族生物学方法 民族生物学是研究人(民族)、生物区系和环境之间动态关系的一门学科 例子 傣肌松 灯盏细辛注射液 蚕沙可以养鱼 四研究方法四研究方法 应用阶段 解释阶段 描述阶段 第四章 1.我国的资源生物形成条件我国的资源生物形成条件 1、辽阔的疆域 2、特殊的地理位置 3、起伏的多山地形条件 4、中国的气候条件特殊 5、中国的河流和湖泊 6、人类活动的巨大影响 2.生物区系生物区系：某一时期，某一地区，某一分类群、某类植被中所有生物种类的总和。倒 如森林植物区系、东亚植物区系、中国植物区系、菊科植物区系、第三纪植物区系。 3.中国植物区系的基本特点中国植物区系的基本特点 （一）种类丰富 （二）成分古老 （三）地理成分复杂 （四）特有成分众多 （五）外来植物众多 中国种子植物分布区类型表 分布区类型属数占总属数的百分比 1世界分布1043.3 2泛热带分布36211.6 3热带亚洲和热带美洲间断分布1172.0 4旧世界热带分布625.7 5热带亚洲至热带大洋洲间断分布1484.7 6热带亚洲至热带非洲间断分布1645.3 7热带亚洲（印度马兰西亚）分布61119.6 8北温带分布3029.7 9东亚与北美间断分布1244.0 10旧世界温带分布2195.3 11温带亚洲分布551.8 12地中海、西亚至中亚分布1715.5 13中亚分布1163.7 14东亚分布3009.6 15中国特有2578.2 4. 中国植物资源的分区中国植物资源的分区 一、东北区 二、华北区 三、黄土高原区 四、西北区 五、华中区（上海） 本区特点如下：1、植物资源非常丰富：本区内有植物种类约 14600 种，2678 属，占全国 的一半左右；2、有众多的孓遗植物：例如水杉、银杉、水松、金钱松，百山祖 冷杉，观 光木，香果树等，以四川，湖北西部为多；3、木材资源丰富：森林面积为我国的 32.3%， 木材蓄积量为全国的 16.3%，木材产量占全国的 13；4、亚热带经济树种繁多：芸香科 果树，油菜、板栗、核桃、漆树、油桐、山苍子、白腊树、盐肤木、栓皮栎、杜仲、猕缑 桃等。 六、南方区 七、云贵高原地区 八、青藏高原区 第五章 1.引种驯化引种驯化：通过人工栽培、自然选择、人工选择，使野生植物、外地或外国植物适应 本地自然环境和栽培条件，成为能够满足生产需要的本地植物。 2.植物引种驯化的理论植物引种驯化的理论 一、引种驯化的理论基础达尔文学说一、引种驯化的理论基础达尔文学说 1、植物在自然条件下有适应风土的能力； 2、有机体的地理分布不仅取决于现代因子，也与历史因子有关； 3、在自然和栽培条件下通过自然选择和保持新的变种能力使植物驯化； 4、当植物的各个个体在不同的生存条件下发育时，就能够形成变种，再用选择手段就 能够获得新类型的植物体。 二、气候相似论二、气候相似论 德国幕尼黑大学 H. Mayr 教授于 1906 年提出：认为引种树种时，引进地与原产地气候 必须相似，引进的种才能够适应新的环境。缺点：强调了树木的保守性，忽视了植物的变 异性； 例子：油橄榄原产于地中海地区，理论上在云南的元谋河谷干热地区引种驯化，结果 并非如此，目前在秦岭以南、巴山北坡和湖北西部的