《蕨类植物》PPT课件.ppt

第八章 蕨类植物,概述 1.蕨类植物有明显的世代交替，孢子体发达，配子体退化，孢子体和配子体都能独立生活 2. 孢子体多具有不定根。茎常为根状茎 3.叶有小叶型和大叶型两类，小叶型无叶隙和叶柄。大叶型有叶柄。有些种类有叶隙 4.蕨类植物提供药用的有430余种和变种 5.蕨类植物分为5个亚门：石松亚门、水韭亚门、松叶蕨亚门、楔叶亚门、真蕨亚门,化学研究,由于蕨类植物没有花和果实，因此不合成有色物质和芳香物质 产生多种三萜、甾体（蜕皮激素）防止受侵袭 黄酮类、酚类、甾体类及含氮化合物为蕨类植物的分类学特征,（一）黄酮类,黄酮类在拟蕨类和真蕨类中普遍存在，主要有芹菜素、芫花素和木犀草素 黄酮醇在真蕨类存在，小叶型蕨类仅存在于木贼目。常见的为山奈酚和槲皮素 二氢黄酮类在蕨类植物中普遍存在，常见的有山姜素、柚皮素等；甲基取代的有荚果蕨素和杜鹃素等 双黄酮普遍存在于小叶型蕨类中，如松叶蕨属和卷柏属含有穗花杉双黄酮和扁柏双黄酮,（二）羟基芳香酸类,主要有咖啡酸、阿魏酸、原儿茶酸和香草酸类，具有抗菌作用,（三）丁酰基间苯三酚,间苯三酚衍生物广泛存在于鳞毛蕨属植物中，有单环、双环、三环及四环。常见的有绵马酚、绵马素、绵马酸、东北贯众素等,丁酰基间苯三酚结构,绵马酚,绵马素,绵马酸,丁酰基间苯三酚,间苯三酚类化合物在鳞毛蕨属每种植物中的组成通常不变。 此类化合物具有强力驱虫作用,（四）萜类化合物,单萜很少见 倍半萜类化合物：从蕨科植物中分离得到100多种1-吲哚酮类化合物,（五）三萜类,从蕨类植物中分离得到140多种三萜类化合物,（六）胡萝卜素,蕨类植物中发现19种胡萝卜素,（七）甾体类化合物,蕨类中的甾体化合物主要有昆虫变态激素，如蜕皮激素，主要在水龙骨属、荚果蕨属、蕨属、球子蕨属、耳蕨属及紫萁属,（八）含氮化合物,生物碱存在于小叶型蕨类植物中，如石松科石松属，卷柏科卷柏属,化学分类学研究,在蕨类植物的系统演化及分类学研究中，黄酮类化合物被认为是最有价值的成分之一,石松目石松科、石杉科,石松目中国产2科：石松科和石杉科 两科区别 石松科：茎短而直立或上升，有规律地一至多回等位二叉分枝，孢子囊生于营养叶的腋内，通常不成明显的穗状序，孢子叶与营养叶同形 石杉科：茎长而水平匍匐，孢子囊集生于枝顶成明显的穗状序，孢子叶与营养叶不同形，不为绿色 药用植物：石松（伸筋草），垂穗石松（灯笼草）,化学研究,石松目植物主要含生物碱、萜类、黄酮、有机酸、蛋白质、多糖和蒽醌等成分 生物碱主要为吡啶衍生的喹诺里西啶生物碱，又称石松生物碱,化学分类研究,1.石杉科和石松科所含化学成分有明显区别，所含的生物碱类成分不同,化学分类研究,2.石衫属和马尾衫属共有成分较多，主要含有石衫碱甲、石衫碱乙，化学成分具有相似性，结合形态分类及孢粉形态，归属同一科是合适的 3.石松科各属植物的相同成分较多，这些类群之间亲缘关系较近,卷柏目,卷柏属于1805年建立，隶属于石松科，1807年建立了卷柏科，使卷柏属从石松科分离出来 卷柏科植物我国约有50种，约20种供药用。 具有消炎解毒、活血止血、舒经活络等功能，民间用于治疗内外出血，风湿麻痹、跌打损伤、肝炎、咳嗽、虫咬伤，还可配伍用于治疗癌症。药用植物：卷柏（还魂草），翠云草 化学成分研究表明主要有糖类、黄酮类、生物碱以及木脂素,化学分类学研究,卷柏科植物含有双黄酮，石松科植物不含 卷柏科与石松科在形态上存在较大差异，前者为异型孢子，后者为同型孢子。叶型和排列方式相差较大 化学特征差异：两者的木脂素类型，光合作用生成的糖类，生物碱的类型及含量存在较大差异,木贼目-木贼科,木贼科是楔叶亚门木贼科仅存的一个科，有2属，25种，我国有2属11种 木贼科问荆和木贼为药用植物。问荆有止血、利尿之功，可促进动物体内铅的排除，用于铅中毒的治疗，还可用于化妆品、清洁剂及工业废气净化等。木贼有疏风散热、解肌退翳之功。,木贼目-木贼科,化学及化学分类学研究 木贼科植物普遍含有黄酮类，约有30余种，类型有黄酮、二氢黄酮、黄酮醇及二氢黄酮醇等 木贼科的11种植物中含有山奈酚-3-双葡萄糖苷、山奈酚-3-双葡萄糖-7-葡萄糖苷、山奈酚等，这些成分可为科的特征成分 问荆属的6种植物中含有槲皮素，可为该属特征成分之一。 问荆植物中得到的问荆苷、山奈酚-7-双葡萄糖苷为问荆的特有成分,化学及化学分类学研究,木贼科植物有些种对牲畜有毒，毒性成分为生物碱及酶的双重作用 木贼科植物中没有发现莽草酸，而该化合物广泛分布在苔藓植物和其它蕨类植物中，对木贼科的分类学有一定意义,第九章 裸子植物,裸子植物约800种，分属于5纲12科71属。我国有5纲11科41属236种。 5纲分别为苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲 裸子植物特点：木本植物，多常绿；孢子体发达，胚珠裸露，具有颈卵器的构造，传粉时花粉直达胚珠，具多胚现象 裸子植物普遍含有多种黄酮类化合物，突出的是双黄酮类化合物,苏铁刚苏铁目苏铁科,苏铁目仅1科，苏铁科 1807年建立苏铁科，有10属，约110种，分布于热带及亚热带，中国仅苏铁属8种，主要分布在华东、华南及西南地区 药用植物有苏铁，其叶中药称凤尾蕉叶，大孢子叶及种子供药用，有收敛、通经功效等 本科植物含苏铁苷等偶氮类化合物及双黄酮类化合物为其化学特征,苏铁刚苏铁目苏铁科,化学研究 苏铁属植物的叶子含有多种双黄酮：苏铁双黄酮、扁柏双黄酮等,分类学研究,苏铁目与银杏目在植物体型、结构上有许多共同之处，复叶、木质部有分泌腔、胚珠生长等 苏铁目与银杏目的化学成分也有相似之处，含有双黄酮，苏铁种子含有苏铁毒苷偶氮化合物，银杏种子含有氰苷 苏铁目与银杏目性状近似，关系密切，可能起源于共同祖先,银杏纲-银杏目-银杏科-银杏,化学研究 1.银杏叶化学成分 主要为黄酮和萜内酯。此外，还含有酚类、酸类、聚异戊烯醇、甾类、叶蜡、糖类等 （1）黄酮类 含有33种黄酮类化合物 银杏叶黄酮的含量变化与采收季节有关：同一株银杏树，在年生长期中，春季含量高，后逐渐下降，秋季略有回升,（2）萜内酯 二萜内酯和倍半萜内酯。 二萜内酯又称银杏内酯，2个戊烷环，3个内酯环，侧链有1个叔丁基。是银杏特征性成分，含量与树龄和季节有关，幼叶较老叶高，幼叶随生长含量提高 （3）酚类 少量银杏酚酸、银杏酚、白果酚等,2.银杏种子（白果化学成分） 银杏外种皮中含多种黄酮、内酯类、酚酸类及多糖 含有有毒成分白果酸，氢化白果酸、氢化白果亚酸、银杏二酚和白果醇 3.银杏树干心材化学成分 心材含木脂素，挥发油等,松（柏）衫纲-松（柏）衫目 （Coniferopsida）,松衫目有3科：松科、衫科和柏科,松科,松科植物多属高大乔木主要用途为 1.木材用，有冷杉属、云杉属、落叶松属和松属植物等 2.园林绿化用，有雪松属、金钱松属和银杉属等 3.松脂，工业原料 4.松子，食用 5.药用植物：马尾松、油松、金钱松等,化学特征,叶含有挥发油，油的组成主要是单萜类化合物和倍半萜类化合物 枝干含有树脂，蒸馏得到松节油和松香。松节油主要含单萜含倍半萜；松香含有90%以上的松香酸 松科植物不含有裸子植物普遍存在的双黄酮 松科植物多数不含生物碱,化学分类学研究,松科的系统与进化研究较多 松科的系统位置探讨 松科中亚科的划分 松属一些种的演化规律 杂种的研究和种内化学类型,衫科,化学研究 主要化学成分为单萜、倍半萜、二萜等成分，及黄酮、木脂素类成分 挥发油中含有单萜及被倍半萜类成分 木脂素类成分包括木脂素内酯类成分 黄酮类成分包括芹菜素、槲皮素、山奈酚及糖苷等。也有双黄酮类成分如穗花双黄酮等,化学分类学研究,双黄酮类化合物是裸子植物中的一个特征性成分，但各科分布有一定特殊性，分布在柏科中的双黄酮大多数没有甲基取代基，分布在衫科和三尖衫科的双黄酮有较多的甲基取代基,柏科,我国有8属29种7变种 用途：优良用材，用于建筑、桥梁等 园林绿化 提取芳香油 药用植物有侧柏（扁柏），具有凉血、止血作用，种子能养心安神，润燥通便。圆柏种子有解毒和活血消肿功效,柏科,化学研究 含有萜类、双黄酮类、和酚类化合物；少数种类含有生物碱,红豆杉纲-三尖衫目-三尖衫科,本科全球仅1属9种，我国有7种3变种 三尖衫植物茎皮、枝、叶、根、种子中含有多种生物碱，其中三尖衫酯碱和高三尖酯碱为抗癌有效成分，是我国首创推荐应用于临床的抗白血病药,红豆杉纲-三尖衫目-三尖衫科,化学研究 主要含有生物碱和黄酮类化合物 1、生物碱 已确定结构的三尖衫生物碱有28种，根据结构分为两类：第一类为粗榧碱类生物碱，粗榧碱为母核；第二类为高刺酮类生物碱，以高刺酮生物碱骨架为母核,红豆杉纲-三尖衫目-三尖衫科-化学研究,红豆杉纲-三尖衫目-三尖衫科-化学研究,2.黄酮类化合物 主要有双黄酮类成分,化学分类学研究,1.化学特征 三尖衫科植物植物中含有的两类生物碱中，粗榧碱类生物碱是本科的主要生物碱，目前为止，其它科植物未发现，为三尖衫科特有 两类生物碱在三尖衫科内的各种中分布存在差异 双黄酮类化合物主要含C3-C8结构类型,化学分类学研究,2.三尖衫属的分组情况 根据外部形态、胚胎学研究，将三尖衫属分为两个组：篦子三尖衫组和三尖衫组 从化学成分分析：篦子三尖衫组含生物碱及双黄酮类成分与三尖衫属差异较大 据此：三尖属分为篦子三尖衫组合三尖衫组是合理的,红豆杉纲-红豆衫目-红豆杉科（紫衫科）,本科全球5属21种，我国有4属10种3变种及1栽培种。 药用植物有榧树、红豆杉。榧树种子和云南种子有驱虫、消极和润燥之效，主治蛔虫病、钩虫病、小儿疳积、便秘和痔疮等症。紫杉醇来自于美国红豆杉，为抗癌药物,红豆杉纲-红豆衫目-红豆杉科（紫衫科）,化学研究 1.红豆杉属化学成分 本属有10种，我国有3种2变种 双黄酮,红豆杉纲-红豆衫目-红豆杉科（紫衫科）,生物碱 主要为紫衫烷型生物碱,红豆杉纲-红豆衫目-红豆杉科（紫衫科）,2.白豆杉属化学成分 白豆杉内酯、香草酸、黄酮类、三萜类、甾醇类,挥发油,红豆杉纲-红豆衫目-红豆杉科（紫衫科）,3.穗花衫属植物化学成分 大黄酚，没食子蒽醌-二甲醚，硬脂酸、和谷甾醇,4.榧树属化学成分 双黄酮类成分榧黄素，挥发油,红豆杉科各属的化学特征,1.红豆杉属两个主要化学特征：含紫杉烷二萜及二萜生物碱；双黄酮类化合物 2.白豆杉属两个主要化学特征：含有大量的-吡喃酮；精油组成中主要为柠檬烯，-蒎烯等 3.穗花衫属有一个主要化学特征：含有蒽醌和甾体类化合物 4.榧树属两个主要化学特征：含有榧黄素；精油中含有柠檬烯，-蒎烯，-3-蒈烯，含有特殊成分榧烯醇,盖子植物纲-麻黄科-麻黄目-麻黄科,本科全球仅1