第六章植物体内有机物的代谢.ppt

三、芥子油苷 （芥子油水解为有芥子味的挥发性气体） 第五节 植物次生代谢的基因工程 一、花卉育种 植物花的颜色与类黄酮有关，而查耳酮合酶（CHS）是类黄酮生物合成的关键酶，也是花色素合成的关键酶。陈章良等从矮牵中分离出CHS的cDNA，将cNDA与CaMV的35S启动子反向连接，再把此反义基因系统连到双元载体Bin19上，得到矮牵牛转基因植株，其花色从原来的紫红色变为粉红色并夹有杂白色或全白色，这种反义RNA技术为园艺学育种提供了一条新途径。 二、农作物性状改良 利用基因工程改变植物的次生代谢，可使植物合成新的植物抗毒素，以增加抗病能力，或抑制某些性状，以提高产品品质， 三、药用植物的细胞工程与基因工程 随着人们对药用植物资源的利用度日益增加，使不少药用植物资源处于濒危状态。面对着药用植物有限的蕴藏量，如何进行合理有效地开发利用是我们亟待解决的问题。而自然界许多珍贵药用植物的有效成分是其次生代谢产物...... 植物是自然界中最好的化工厂 目前超过100，000种化合物被从植物中鉴定，并以每年约4，000种新化合物的速度增加。 植物次生代谢物质大多具有生物活性，被用作医药品、化妆品、食品添加剂等。 植物次生代谢物的获得 ?直接从野生植株中分离提取 ?植物细胞培养 优点：不破坏自然资源；不受季节、气候和地域限 制；不占用耕地 缺点：植物细胞生长缓慢；次生代谢物含量低；生产能力不稳定；难工业化 小 结 一、光合作用是形成糖类的基础，呼吸作用中间产物是各种代谢的中心。由糖丧机物代谢衍生出来的物质，称为次能产物。次级产物一般不再参加代谢，主要具有防御天敌的作用，亦是人类所需的药物和工业原料。 二、萜类可分为单萜倍、半萜、双萜、三萜、四萜和多萜，合成途径有2条：甲羟戊酸途径和3-PGA/丙酮酸途径。 三、酚类可分为简单酚类、木质素、类黄酮类、鞣质和其他酚类，酚类生物合成走莽草酸途径和丙二酸途径。 四、植物次级产物中有含氮次级化合物，大多数是从普通氨基酸合成的。 第六章 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 Primary metabolites and secondary metabolites of plant 一、植物体内有机物代谢之间的联系 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，它筑起了生命活动的舞台，是各种有机物代谢的基础，这个主干来源于光合作用，形成蔗糖和淀粉；通过呼吸作用，分解糖类，产生各种中间产物，进一步为脂肪、核酸和蛋白质的合成提供底物。 糖、脂肪和蛋白质之间可以互相转变，丙酮酸、乙酰辅酶A、α-酮戊二酸和草酰乙酸等中间产物在它们之间的转变过程中起着枢纽作用。 核苷酸的核糖来源于戊糖磷酸代谢，碱基则是由氨基酸及其代谢产物组成的。 植物体内各种主要有机物之间的联系 二、植物的初生代谢和次生代谢 1891年，Kossel明确提出了植物次生代谢的概念。 初生代谢产物( primary metabolites): 维持细胞生命活动所必需的，包括碳水化合物、氨基酸、蛋白质、核酸、叶绿素、有机酸等。 初生代谢：初生代谢产物合成与分解 次生代谢产物(secondary metabolites)：植物体内一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物，产生和分布有种属、器官组织和生长发育的特异性（由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质，因此称为次生代谢产物），贮存在液泡或细胞壁中，是代谢的终产物，大部分不再参加代谢活动。 次生代谢：次生代谢产物合成与分解。 次生代谢产物的功能： （1）使植物具有一定的色、香、味，吸引昆虫或动物来传粉和传播种子； （2）防御天敌吞食； （3）重要的药物或工业原料。 植物的次生代谢产物可分3类： 萜类、酚类和含氮次生化合物 次生代谢产物合成主要途径及其与初生产物的联系 A simplified view of the major pathways of secondary-metabolite biosynthesis and their interrelationships with primary metabolism. 第二节 萜 类（terpene） 一、Kinds of Terpene 萜类或类萜在植物界广泛存在，不溶于水；由异戊二烯(isoprenoid)组成的；结构有链状的，也有环状的。 1、基本结构 萜类种类是根据异戊二烯数目而定，有单萜（monoterpene）、倍半萜（sesquiterpene）、双萜（diterpene）、三萜（trit