第5章次生代谢产物.pptVIP

植物体中有机物的种类十分复杂，基本上是从光合产物衍生出来的。 三、 药用植物的细胞工程与基因工程 高等植物中产生的茛菪碱、天仙子胺和亚托平是作用于副交感神经的重要药物，尤以前者的需求为大。将天仙子的天仙子胺6β-羟化酶的cDNA接上35S启动子转入颠茄，获得了转化天仙子胺为东莨菪碱效率极高的转化植株，并且东莨菪碱是其唯一的生物碱。从转化植株总生物碱经过结晶，即可得到高纯度的东莨菪碱。 红豆杉中的二萜环化酶（红豆杉烯合成酶）含量很低，该酶基因的克隆，为用基因工程方法提高红豆杉中紫杉醇的合成速率提供了可能。 人参、紫草等植物的细胞大规模培养在我国获得成功。紫草细胞的发酵罐培养规模已达100L，其有效成分紫草素的含量已达干细胞干重的10%以上。 中草药和香料的有效成分，绝大多数为 植物次生代谢物。随着植物生理生化及植物化学研究的深入，及近年来分子生物学的渗透，植物次生代谢分子生物学研究发展迅速，前景广阔。 愈伤培养生产高浓度的天然产物 * 第五章 植物体内有机物的代谢 第一节 植物的初生代谢和次生代谢 卡尔文循环、糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径是有机物代谢的主干，是各种有机物代谢的基础。 核苷酸的核糖来源于戊糖磷酸代谢，碱基由氨基酸及其代谢产物组成。 糖和脂肪可以相互转变； 糖与蛋白质可以相互转变； 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、酚类和生物碱等，称为次级产物(secondary product)。P126 概念 特点： 次级产物贮存在液泡或细胞壁中 是代谢的最终产物,大部分不再参加代谢活动。 次级产物植物生命活动中的作用：P126 某些次级产物是植物生命活动必需的; 使植物体具有色、香、味，利于传粉和传播种子； 有毒的次级产物防御天敌，保护自己； 是重要的药物或工业原料。 一、萜类种类 ： 2万多种。萜类的种类是根据异戊二烯的数目而定，有单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜之分。 （p128 表5-1 ，p128图5-3） 次级产物分为三类：萜类、酚类和含氮次级化合物 第二节 萜类 萜类(terpene)是以异戊二烯为单位组成的。 桂叶烯（单萜） 棉酚（倍半萜二聚物） 百里香叶片圆形结构是盾状腺体香毛，单萜和倍半萜在此合成 荷兰薄荷的腺体香毛，C表皮下空间，S分泌细胞，St柄，B基细胞，E表皮细胞 柠檬叶的分泌腔，L腔，Sh鞘细胞，P 薄壁细胞 松树的树脂排泄管 二、生物合成 甲基赤藓酵磷酸途径 甲羟戊酸途径： 甲基赤藓醇磷酸途径：p134图5-5 IPP异戊烯二磷酸——活跃异戊二烯 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。 苯 酚 第三节 酚 类 (phenol) 一、酚类化合物的种类 简单苯丙酸类、苯丙酸内酯和苯甲酸衍生物属于简单酚类。它们广泛分布于维管植物。其中许多在植物防御食草昆虫和真菌侵袭中起重要功能。 肉桂酸 简单苯丙酸类化合物 伞形酮（一种香豆素） （苯丙酸内酯类化合物） 没食子酸 苯甲酸衍生物类 木质素(lignin)在植物体中的数量仅次于纤维素，是重要的组成物质。是简单酚类的醇衍生物（香豆醇、松柏醇、芥子醇、5-羟基阿魏醇）的聚合物，木质素的成分因植物种类不同而有差异。 针叶树的管胞 图中结构式为松柏醇 和香豆醇 类黄酮类物质的基本骨架使两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物（P136图5-11）。可分为四种：花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮。不同的类黄酮具有不同功能。主要为呈现颜色、防御伤害。 花葵素（橙红） 花青素 （紫红） 花翠素（蓝紫） 天竺葵 玫瑰 飞燕草 黄酮醇 （植物中抗UV-B的保护剂） 花青素是一种水溶性色素，可以随着细胞液的酸碱改变颜色。细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝。所带羟基数、甲基化、醣基化数目、醣种类和连接位置等因素而呈现不同颜色 。 花青素是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。果皮呈色受内在、外在因子和栽培技术的影响。光可增加花青素含量；高温会使花青素降解。 生理作用。花瓣和果实的颜色可吸引动物进行授粉和种子传播 。常见於花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层。部分果实以颜色深浅决定果实市场价格。 鞣质（ tannin 单宁） 鞣质可分为两类：缩合鞣质和可水解鞣质。 二、酚类的生物合成 （一）莽草酸途径 P131 图5-6 植物酚类物质的生物合成途径 （二）木质素的生物合成 P133 图5-7