第4-2章有机物代谢.ppt

第五节 呼吸作用与其它有机物代谢 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作用。 次生代谢（Secondary metabolism）：植物把一些初级产物经过一系列酶促反应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、酚类和含氮次生化合物。 萜类 一、萜类的种类和作用： 萜类是由异戊二烯单元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 作用： 赋予植物防御功能：除虫菊酯，棉酚，冷杉酸等。 作为药物、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。 植物精油 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。 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，是心脏病人的常规用药。 二、萜类的生物合成—两条途径※ 1、甲羟戊酸（甲瓦龙酸）途径 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 DMAPP 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于植物体，以糖苷或糖脂状态积存于液泡中。 二、酚类的生物合成 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 ① E4P 草甘膦除草原理：通过抑制②来阻断芳香族氨基酸的合成，使杂草死亡。动物体内不存在莽草酸途径，因而草甘膦对人畜无害。 三、简单酚类 简单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。 五、类黄酮类 包括花色素苷、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。 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、抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能，其抗氧化效果分别是VC、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。 六、鞣质（单宁） 分为两类：缩合鞣质和可水解鞣质。缩合鞣质是木本植物的组成成分，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。 含氮次生化合物 植物许多次生代谢产物都含氮原子，主要有生物碱、含氰苷、甜菜素、芥子油苷等，它们都具有防御功能。 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： 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。 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