植物体内有机物的转化和运输.pptVIP

大多数植物酚类的生物合成是从苯丙氨酸开始的，经过PAL的作用，就形成各种简单苯丙酸类化合物、香豆素、苯甲酸衍生物、木质素、花色素苷、异黄酮、缩合鞣质及其他类黄酮（图5-9）。许多简单酚类化合物在植物防御食草昆虫和真菌侵袭中起重要功能。对-香豆酸第28页，共51页，星期日，2025年，2月5日木质素（lignin）植物体中的木质素（lignin）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。木质素是简单酚类的醇衍生物（如香豆醇、松柏醇、芥子醇，5-羟基阿魏醇）的聚合物，其成分因植物种类而异，例如松柏木质素含有许多的松柏醇，还有一些香豆醇和芥子醇；山毛榉木质素的松柏醇和芥子醇数量相近，而香豆醇则很少；单子叶植物（尤其是禾谷类）的木质素则含有极多的香豆醇第29页，共51页，星期日，2025年，2月5日木质素的生物合成是以苯丙氨酸和酪氨酸为起点的。首先，苯丙氨酸转变为桂皮酸，桂皮酸和酪氨酸又分别转变为4-香豆酸，然后，4-香豆酸形成了咖啡酸、阿魏酸、5-羟基阿魏酸和芥子酸，它们分别与乙酰辅酶A结合，相应地被催化为高能CoA硫脂衍生物，进一步被还原为相应的醛，再被脱氢酶还原为相应的醇，即4-香豆醇、松柏醇，5-羟基阿魏醇和芥子醇第30页，共51页，星期日，2025年，2月5日第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日四种醇类是组成木质素的基本单体，它们是在细胞质中形成的，经过糖基化作用，进一步形成葡萄香豆醇、松柏苷、5-羟基阿魏苷和丁香苷，再通过质膜运输到细胞壁，在β-糖苷酶作用下释放出相应的单体（醇），最后这些单体经过氧化和聚合作用形成木质素第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日类黄酮类（flavonoid）种类植物酚类化合物另一大类物质是类黄酮（flavonoid）。它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来的，而另一个芳香环（A），则来自丙二酸途径，类黄酮是由苯丙酸、ρ-香豆酰CoA和3个丙二酰CoA分子在查耳酮合酶催化下缩合而成的。第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日第1页，共51页，星期日，2025年，2月5日主要内容植物的初生代谢和次生代谢萜类酚类含氮次生化合物植物次生代谢的基因工程植物体内有机物的运输短距离运输，长距离运输，运输机理，外界条件对有机物运输的影响，有机物的分配第2页，共51页，星期日，2025年，2月5日第一节植物的初生代谢和次生代谢代谢产物分类:初生代谢（primarymetabolites)：由光合作用产物直接转化形成的，并且可进一步转化为其他的代谢产物次生代谢：由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质。贮存于叶泡或细胞壁中，是代谢的最终产物第3页，共51页，星期日，2025年，2月5日初生代谢的相互联系代谢的主干：卡尔文循环、糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径糖和脂肪是相互转变的糖与蛋白质也可以相互转变的。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。第4页，共51页，星期日，2025年，2月5日Fig.5-1第5页，共51页，星期日，2025年，2月5日次生代谢萜类、酚类和生物碱次生代谢产物的作用是植物生命活动必须的：吲哚乙酸，赤霉素，叶绿素，类胡萝卜素，花色素防御天敌，保护自己特殊的代谢产物是药物和工业原料第6页，共51页，星期日，2025年，2月5日第7页，共51页，星期日，2025年，2月5日第二节萜类萜类的种类萜类（terpene)或类萜（terpenoid)不溶于水结构：异戊二烯第8页，共51页，星期日，2025年，2月5日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（triterpene）、四萜（tetraterpene）和多萜（polyterpene）在植物细胞中，低分子量的萜是挥发油，分子量增高就成为树脂、胡萝卜素等较复杂的化合物，更大分子量的萜则形成橡胶等高分子化合物。萜类对植物的作用是多方面的第9页，共51页，星期日，2025年，2月5日第10页，共51页，星期日，202