植物的次级代谢产物——张镇子

1、植物的次级代谢产物主讲人：张镇子主讲内容：P170183初级代谢与次级代谢初级代谢与次级代谢初级代谢初级代谢：是许多生物都具有的生物化学反应，例如能量代谢及氨基酸、蛋白质、核酸的合成等，均称为初级代谢（primary metabolism） 称为初级代谢产物是维持生物生命活动和营养的必需物质。次级代谢次级代谢：次级代谢是在一定的生长时期（一般是稳定生长期），生物以初级代谢产物为前体合成的对生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。次级代谢产物次级代谢产物u次级代谢产物次级代谢产物： 植物体中还有许多由糖类等有机物代谢衍生出来的物质，如萜类、酚类、生物碱等。称为次级代谢产物（secondary

2、 product）次级代产物合成的主要途径次级代产物合成的主要途径次级代谢产物储存在液泡或者细胞壁中，是代谢的最终产物，除了极少数外，大部分不再参加代谢活动。次级代谢产物分为三类：萜类、酚类、和含氮次级代谢产物 萜类萜类（terpene）是以异戊二烯异戊二烯为单位组成的。根据异戊二烯的数目而定 分为：单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜桂叶烯（单萜）棉酚（倍半萜二聚物） 萜类的生物合成萜类的生物合成萜类的生物合成有两条途径：甲羟戊酸途径甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径甲基赤藓醇磷酸途径，两者都形成异戊烯焦磷酸（IPP），然后进一步合成萜类，所以IPP亦称为“活跃异戊二烯”。萜类的功能萜类的功能

3、影响植物的生长发育。影响植物的生长发育。防止植物被哺乳动物和昆虫吞食。防止植物被哺乳动物和昆虫吞食。药用或工业原料药用或工业原料 酚类酚类是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物，种类繁多是重要的次级代谢产物之一。苯酚酚类合成物的种类酚类合成物的种类酚类的生物合成酚类的生物合成植物的酚类化合物是通过多条途径合成的，其中以莽草酸途径莽草酸途径（酚类合成的中心）为主。E4P与PEP结合形成中间产物莽草酸，莽草酸再与PEP作用，脱去Pi,形成分支酸（莽草酸途径重要枢纽物质）去向有两个。简单酚类简单酚类 简单苯丙酸简单苯丙酸类类、苯丙酸内酯苯丙酸内酯和和苯甲酸苯甲酸衍生物衍生物属于简单

4、分类。它们广泛分布于维管植物维管植物。其中许多在植物防御食防御食草昆虫和真菌侵袭草昆虫和真菌侵袭中起重要功能。木质素木质素木质素木质素（lignin）：在植物体中的数量很大，仅次于纤维素，是植物体中的重要组成物质。以苯丙氨酸为生物合成起点木质素是4-香豆醇，松柏醇和芥子醇三种不同木质醇单体的聚合物。可能在过氧化物酶和漆酶作用下，再氧化聚合作用生成木质素，分别形成对羟基苯丙烷（H型），愈创木基（G型），紫丁香型（G型）。在细胞质中形成，运送到细胞壁形成木质素，为细胞壁主要组成之一类黄酮类类黄酮类它是两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物，根据三碳桥的氧化程度，分为四种：花色素苷，黄酮，黄酮醇和异

5、黄酮。 功能功能1.呈现颜色类黄酮包含各种有色物质，其中最普遍的有色类黄酮是花色素苷，花果实大多呈红，淡红，紫，蓝等色，都与花色素苷有关。2.防御伤害黄酮类和黄酮醇类存在于叶片中，吸收紫外线，使细胞免受UV-B的伤害异黄酮类，有不同的功能（鱼藤根中的鱼藤酮有很强的杀虫作用） 鞣质鞣质在植物酚类多聚体中具有防御功能的，除了木质素外，就是鞣质（俗名单宁）。鞣质可分两类：缩合鞣质和可水解鞣质。鞣质有毒，草食动物吃后明显抑制生长。鞣质在口腔中与蛋白质结合，有涩味。树干心材的鞣质丰富，能防止真菌和细菌引起的心材腐败。 次级含氮化合物次级含氮化合物植物次级代谢产物中有许多是含氮的，大多数含氮次级产物是从普

6、通的氨基酸合成的。着重介绍生物碱和含氰苷，都具有防御功能。生物碱生物碱生物碱是一类含氮杂环化合物，通常有一个含N的杂环，其碱性即来自含N的杂环。植物器官中生物碱的含量很低，植物在不同生长时期所含生物碱的成分和含量常有不同。生物碱的种类很多，其生物合成的前身也不同。生物碱是核酸的组成部分，又是维生素B1，叶酸和生物素的组成部分，具有重要的生理意义。对动物有毒性，有防御敌害的意义。是重要药物的有效成分。含氰苷含氰苷广泛分布于植物界，其中以豆类，禾谷类和玫瑰一些种类最多。在完整植物中，存在于叶表皮液泡中，本身无毒，分解含氰苷的酶糖苷酶，存在于叶肉中，互不接触。当叶肉被咬碎后，两者混合分解成酮和HCN芥子油苷十字花科植物如甘蓝，花椰菜，萝卜和油菜中含有芥子油苷可被葡萄糖硫苷酶水解产生有刺激性，化学