第六章 植物的次级代谢产物.ppt
《第六章 植物的次级代谢产物.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第六章 植物的次级代谢产物.ppt(77页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第六章 植物的次级代谢产物,第一节 初级代谢和次级代谢,次级代谢产物的特征:,贮存在液泡或细胞壁中,大部分不再参加代谢活动。 生命活动必需,如植物激素(生长素、赤霉素)、光合色素(类胡萝卜素)、花色素(挥发萜类吸引昆虫传粉)、对植物无害对动物或微生物有毒的物质(多酚单宁)、抵抗入侵的产物(质保素)等。 长期演化过程中形成。 往往是重要的药物或工业原料。,一、萜类的种类 萜类或类萜在自然界中广泛存在、不溶于水;异戊二烯组成,有链状的也有环状的。 相对分子质量低的萜是挥发油,相对分子质量高的萜成为树脂、胡萝卜素等,相对分子质量更大的则形成橡胶等高分子化合物。,第二节 萜类,第二节 萜类,第二节 萜
2、类,樟脑,单萜,除虫菊酯,侧柏烯,苎( zh )烯/ 柠檬烯,牻(mng )牛儿醇,姜烯,倍半萜,丁香烯,桉叶醇,檀香烯,树脂酸,双萜,冷杉酸,鱼鲨烯/角鲨烯,三萜,固醇(豆固醇、谷固醇、麦角固醇等),橡胶,多萜,杜仲胶,二、萜类的生物合成,二者都形成IPP,然后进一步合成萜类,所以IPP亦称为“活跃异戊二烯”。,三、萜类的功能 1. 影响植物生长发育,水稻恶苗病 赤霉素(双萜):促进生长、打破休眠,类胡萝卜素(四萜):胡萝卜素、叶黄素、番茄红素可以调节花、叶和果实颜色;胡萝卜素还能转变成脱落酸。,2. 对哺乳动物和昆虫有毒害作用,松和冷杉含有松脂的单萜成分,如苎烯和桂叶烯等对棘胫小蠹等昆虫有
3、毒害作用,挥发油多是单萜和倍半萜,存在于腺细胞和表皮中。如薄荷、柠檬等分泌特殊挥发油,防止害虫侵袭。,棉酚,一种倍半萜,存在于一些棉花品种的棉籽和下表皮毛中,可以抗虫。,松树的树脂含有相当数量的双萜(如冷杉酸),当害虫取食穿刺到树脂道时,树脂流出,阻止害虫取食,最后封闭伤口。,2. 对哺乳动物和昆虫有毒害作用,大戟科植物产生的乳汁含有双萜(如佛波醇),严重刺激皮肤,对哺乳动物有毒。,3. 药用或工业原料,短叶红豆杉分泌红豆杉醇(也叫紫杉醇)是强烈的抗癌药物。,多萜化合物中橡胶是最有名的高分子化合物,一般由1500-15000个异戊二烯单位组成。,一、酚类的种类 定义:芳香族环上的氢原子被羟基或
4、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。 有的是脂溶性;有的是水溶性的羧酸和糖苷;有些是不溶的大分子多聚体。,第二节 酚类,根据芳香环上带有的碳原子数目不同,分为6种。,肉桂酸/桂皮酸,简单苯丙酸类,阿魏酸(抗血小板凝集,抑制血栓素形成,增强前列腺活性等),苯丙酸内酯,香豆素(香豆酸的内酯,有抗凝血作用),水杨酸,苯甲酸衍生物类,没食子酸,木质素(存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。 木质素主要位于纤维素纤维之间, 起抗压作用。可作为橡胶补强剂 ),木质素,类黄酮类 之 花色素苷,黄酮,黄酮醇,异黄酮(大豆、葛根等植物中含量较大),鞣质,二、酚类的
5、生物合成 以莽草酸途径为主,1. 莽草酸途径 该合成途径存在于高等植物、真菌和细菌中,动物和人类没有,因酪氨此动物和人类需要的酸、苯丙氨酸和色氨酸必需从食物中获取。 催化莽草酸和PEP合成烯醇丙酮酸5-磷酸莽草酸(EPSP)的EPSP合酶能被广谱除草剂草甘膦抑制。因此施用草甘膦后,植物不能合成芳香族氨基酸及其衍生物,最后因缺蛋白质而死。,2. 莽草酸途径是酚类合成的中心 苯丙氨酸解氨酶(PAL)是控制初级代谢转变为次级代谢的分至点,是形成酚类化合物中的一个重要调节酶。 苯丙氨酸在PAL作用下,脱氨形成肉桂酸,进一步羟化形成香豆酸,这是酚类物质合成的首先步骤。之后香豆酸加羟基和甲氧基分别形成咖啡
6、酸和阿魏酸。这四种简单酚类是较复杂的香豆素、木质素、鞣质、类黄酮和异黄酮等的前身。,三、简单酚类,三、简单酚类,补骨脂素(呋喃香豆素类的一种),被日光中的紫外线A(320-440 nm)激发为高能电子态,插入DNA双螺旋中,与碱基C和T结合,阻断DNA转录和修复,可导致白血病细胞死亡。 在逆境或病害时,芹菜中的呋喃香豆素类含量显著增加。,作用:防御食草昆虫和真菌侵袭,四、木质素 植物体的木质素数量很大,仅次于纤维素,居有机物的第二位。木质素是植物体重要组成物质,广泛分布于植物界。 植物在细胞质中形成3种木质醇(香豆醇、松柏醇和芥子醇),再运送到细胞壁形成木质素,为细胞壁的主要成分之一。,与Co
7、A结合,被催化成相应的高能CoA硫酯衍生物,五、类黄酮类 类黄酮是两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物,其结构来自两个不同的生物合成途径。 一个芳香环(B)和桥是从苯丙氨酸转变而来,而另一个芳香环(A),则来自于丙二酸途径。,基本类黄酮骨架会由许多取代基,羟基常位于4、5、7位,它也常带糖,所以大多数类黄酮是葡萄糖苷。 羟基和糖增加类黄酮的水溶性,而其他替代物则使类黄酮呈脂溶性。,2. 功能 (1)呈现颜色,可吸引昆虫传粉,鲜艳果实可吸引动物食用传播种子。,植物色素,鲜艳的果实,在C环部位3有糖基的是花色素苷,没有糖基的是花色素。均是黄酮类化合物,溶解于细胞质中。,花色素苷的颜色受许多因子的
8、影响。,(2)防御伤害 黄酮和黄酮醇也存在于绿叶中。这两类物质积累在叶和茎的表皮层,吸收紫外线B(280-320 nm),因此可以保护细胞受紫外线伤害。这两类物质允许可见光通过,不影响光合作用进行。 异黄酮属于类黄酮,具有不同的功能。如鱼藤根中的鱼藤酮有杀虫效果;植株受真菌或细菌感染后形成植物防御素能限制病原微生物进一步扩散。,六、鞣质(单宁),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。一些牲畜不愿意吃鞣质含量高的植物,因为鞣质与肠中的蛋白质结合会形成不易消化的蛋白质鞣质复合体。 树干心材的鞣质丰富,能防止真菌和细菌引起的心材腐烂。,定义:从普通的氨基酸合成的含
9、氮化合物。,第四节 次级含氮化合物,一、生物碱 定义:一类含氮杂环化合物,通常含有一个含N环,其碱性来自含N的环。 目前已发现含生物碱的植物将近一百多个科。,羽扇豆(豆科),长春花(夹竹桃科),防己(防己科),钩吻(马钱科),罂粟(罂粟科),川乌(毛茛科),茜草科,朱顶红、君子兰(石蒜科),马铃薯(茄科),枳(芸香科),一科植物常含有多种结构相似的生物碱,如麻黄中已发现7种有机胺类生物碱。 生物碱在植物体内的分布并不一致,如古柯碱(可卡因)集中在叶内,奎尼碱集中在树皮,香木鳖碱集中在种子,石蒜碱集中在鳞茎。,古柯,马钱子,水仙,乌檀,生物碱含量很低,通常在万分之几到百分之一(金鸡纳树皮含奎宁碱
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六章 植物的次级代谢产物 第六 植物 次级 代谢 产物
链接地址:https://www.31doc.com/p-3028714.html