植物生理学有机物代谢

1、第五节 呼吸作用与其它(qt)有机物代谢初生代谢（Primary metabolism）：蛋白质、脂肪、糖类及核酸等有机物质代谢，是细胞中共有的一些物质代谢过程。初生代谢途径中的产物称为初生代谢产物。光合作用、呼吸作用在初生代谢中起着枢纽(shni)作用。一、呼吸作用与初生代谢共四十八页次生代谢（Secondary metabolism）：植物把一些初级产物经过一系列酶促反应(fnyng)转化成为结构更复杂、特殊的物质。由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质称为次生代谢产物。次生代谢产物对植物适应不良环境或抵御病原物危害以及植物的代谢调控等有重要作用。次生代谢产物可分3类：萜类、酚类和含氮次生化

2、合物。二、呼吸作用(h x zu yn)与次生代谢共四十八页共四十八页萜类一、萜类的种类和作用：萜类是由异戊二烯单元(dnyun)构成的化合物及其衍生物，一般不溶于水。种类：根据异戊二烯的数目，分为： 单萜樟脑，除虫菊酯 倍半萜棉酚 双萜赤霉素，冷杉酸 三萜固醇 四萜类胡萝卜素 多萜橡胶，杜仲胶共四十八页作用(zuyng)：赋予植物防御功能：除虫菊酯，棉酚，冷杉酸等。作为(zuwi)药物、香料、工业原料：红豆杉醇，植物精油，橡胶，杜仲胶等影响植物生长发育：赤霉素，油菜素内酯，类胡萝卜素，植醇，固醇等。共四十八页单萜除虫菊酯：是极强的杀虫剂共四十八页松树松树：单萜成分(chng fn)桂叶烯：有

3、毒，杀虫共四十八页冷杉(lngshn)：双萜成分冷杉酸：封闭伤口冷杉(lngshn)共四十八页薄荷：挥发油（单萜，倍半萜）气味防止(fngzh)害虫侵袭共四十八页柠檬(nn mn)：共四十八页双萜：赤霉素（植物(zhw)激素）共四十八页红豆杉醇（紫杉醇）：强效抗癌药物(yow)我国最北部的红豆杉摄于河南云台山传说是药王孙思邈亲手(qnshu)栽种共四十八页双萜：佛波醇，刺激(cj)皮肤共四十八页橡胶(xingjio)：多萜共四十八页植物(zhw)精油许多含10-15个碳的萜称植物精油，具挥发性和较强气味。如橘皮中有71种植物精油，大部分是单萜，主要是柠檬油精。植物精油是香料和香精制造中的重要原

4、料，植物花朵中的精油还有引诱昆虫采蜜、协助授粉的功能。植物体内释放的挥发性精油量大惊人。在美国田纳西州、北卡罗来纳州等地区经常形成(xngchng)的蓝色烟雾，就是因为空气中的萜类化合物颗粒对蓝光的散射造成的。共四十八页甾醇（固醇）三萜，现已发现150余种，是细胞膜成分，与磷脂相互作用使膜稳定。在植物防御功能上具有重要意义。例如甾醇衍生物强心苷，动物采食后可导致心脏病发作，但在医疗上被用做强心剂，心脏衰竭时增加心脏脉搏力量，降低心率；毛洋地黄苷在古代被用来作箭毒，它能抑制(yzh)心脏内Na+-K+ATPase的活性；地高辛可以用做强心剂，治疗由于高血压和动脉硬化导致的心脏衰竭，是心脏病人的常

5、规用药。共四十八页二、萜类的生物(shngw)合成两条途径1、甲羟戊酸（甲瓦龙酸）途径(tjng) 3个乙酰CoA甲羟戊酸IPP萜2、甲基赤藓醇磷酸途径(PGA/丙酮酸途径) PGA/丙酮酸甲基赤藓醇磷酸 二甲丙烯二磷酸（DMAPP）萜 IPP DMAPPGPPIPPFPPIPPGGPPFPP多萜共四十八页酚类一、酚类的种类简单酚类、木质素、类黄酮类、鞣质类等。酚类化合物广泛分布(fnb)于植物体，以糖苷或糖脂状态积存于液泡中。共四十八页二、酚类的生物(shngw)合成主要有莽草酸途径和丙二酸途径，高等植物以莽草酸途径为主。莽草酸途径 ： PEP E4P草甘膦除草原理：通过抑制来阻断芳香族氨基

6、酸的合成，使杂草死亡。动物体内不存在(cnzi)莽草酸途径，因而草甘膦对人畜无害。PEP莽草酸3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸分支酸色氨酸苯丙氨酸酪氨酸共四十八页三、简单(jindn)酚类简单(jindn)酚类广泛分布于维管植物，对防御草食昆虫和真菌侵袭有重要作用。如原儿茶酸可防止由真菌感染引起的斑点病；绿原酸被氧化形成褐色多聚醌类物质，具有抑霉剂作用；没食子酸是形成单宁的主要化合物之一，单宁可抑制细菌、真菌的侵染，还可使动物食后嘴唇发麻、抑制消化，籍此防止动物采食。共四十八页简单(jindn)酚类：补骨脂素防御作用,治疗皮肤白斑病可以从四大类植物中提取，即伞形科中石蛇床子、欧防风、芹菜等；芳香

7、科中的香柠檬、酸柠檬、丁香(dngxing)等；豆科中的补骨脂；桑科中的无花果 共四十八页五、类黄酮类包括(boku)花色素苷、黄酮、黄酮醇、异类黄酮。功能： 1、呈现颜色:吸引昆虫和动物采食，利于传粉和传播种子。 2、防御伤害。四、木质素是木质部导管细胞壁的重要成分。增加了胞壁抗真菌穿透(chun tu)的能力。共四十八页花青素花青素是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，自然状态下可与各种单糖形成花色苷，由于具有吸光性而表现出红色、紫色、蓝色等色彩，现已知有近50种。花青素具有抗氧化、抗突变、抗增生、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞(xbo)发生等多种生理功能，其抗氧化效果分别是V

8、C、VE的20倍和50倍，能清除氧自由基，有预防和治疗100多种疾病的作用对开发保健食品和天然抗氧化剂有一定研究价值。共四十八页共四十八页共四十八页异黄酮类，杀虫剂共四十八页 六、鞣质（单宁(dn nn)）分为两类：缩合鞣质和可水解鞣质。缩合鞣质是木本植物(mbnzhw)的组成成分，可被强酸水解为花色素；可水解鞣质分子量较小，易被稀酸水解。防御功能：鞣质有毒，食草动物吃后抑制生长；鞣质在口腔中与蛋白结合，有涩味；鞣质在肠中与蛋白结合，形成不易消化的蛋白质-鞣质复合物；树干心材鞣质丰富，能防止真菌和细菌引起的心材腐败。共四十八页共四十八页含氮次生(cshng)化合物植物许多次生代谢产物都含氮原子

9、，主要有生物碱、含氰苷、甜菜(tinci)素、芥子油苷等，它们都具有防御功能。共四十八页一、生物碱是植物体氮素代谢的中间产物，目前已发现3000多种，如吗啡、尼古丁、可卡因、咖啡因、秋水仙素、麻黄素、小檗碱（黄连）等。功能(gngnng)： 1、对动物有毒，是植物的防御物质。 2、是许多重要药物的有效成分。 3、是核酸、维生素B1、叶酸和生物素的组成成分。共四十八页罂粟科共四十八页麻黄(m hun)含7种生物碱共四十八页烟草(ynco)共四十八页抗癌药物(yow)长春花碱共四十八页共四十八页共四十八页共四十八页二、含氰苷含氰苷广泛分布于植物中，豆类、禾谷类、玫瑰中含量最多。含氰苷本身无毒（含氰

10、苷存于叶表皮的液泡(ypo)，糖苷酶位于叶肉），但植物破碎后就会释放出有挥发性的毒物氰化氢。因此，昆虫或动物取食植物后，产生HCN，呼吸就被抑制。木薯块茎含有较多含氰苷，一定要经磨碎、浸泡、干燥等过程，除去或分解大部分含氰苷后才能食用。共四十八页夹竹桃科共四十八页共四十八页共四十八页热带(rdi)风情酥炸木薯共四十八页共四十八页共四十八页植物次生(cshng)代谢的基因工程控制花卉颜色 类黄酮：查耳酮合酶（CHS）改良作物品种 抗病植保素：1，2-二苯乙烯合成酶 花生中此酶基因转入烟草培养药用植物，提高有效成分 人参、紫草等植物大规模细胞培养获得成功 发根农杆菌中Ri质粒上的TDNA片段(pi

11、n dun)整合到植物细胞基因组，诱导毛状根产生。如利用青蒿的发根培养获得青蒿素。共四十八页本章(bn zhn)小结：呼吸作用概述概念、类型、意义(yy)植物呼吸代谢途径途径、场所、 PPP途径生理意义电子传递与氧化磷酸化氧化磷酸化、末端氧化酶系统、 抗氰呼吸及意义能量贮存和利用ATP，散热呼吸作用的调控巴斯德效应、能荷影响呼吸作用的因子呼吸速率及影响外因呼吸作用与农业生产作物栽培、粮食贮藏、果蔬贮藏呼吸作用与其它物质代谢初生代谢、次生代谢、 次生代谢物种类共四十八页作业(zuy)：利用(lyng)所学呼吸作用的原理解释如何进行谷物种子和果蔬的储藏?共四十八页内容摘要第五节 呼吸作用与其它有机物代谢。第五节 呼吸作用与其它有机物代谢。次生代谢产物可分3类：萜类、酚类和含氮次生化合物。3个乙酰CoA甲羟戊酸IPP萜。2、甲基赤藓醇磷酸途径(PGA/丙酮酸途径)。PGA/丙酮酸甲基赤藓醇磷酸 二甲丙烯二磷酸（DMAP