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植物次生代谢 1 绪论 2 植物次生代谢产物的主要类群 3 植物次生代谢的主要途径 4 植物次生代谢的生理功能? 5 植物次生代谢产物的应用价值 Chapter 1 绪 论 1 绪 论 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 1.2 植物次生代谢产物的分类 1.3 植物初生代谢与次生代谢的关系 1.4 植物次生代谢的特点 1.5 植物次生代谢的研究意义 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 代谢（metabolism）是维持生命各种活动（如生长、繁殖和运动等）过程中化学变化（包括物质合成、转化和分解）的总称 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 按性质分——物质代谢和能量代谢 按方向分——同化（assimilation）或合成（anabolism）异化（dissimilation, disassimilation）或分解（catabolism） 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 光合作用 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 光合作用 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 呼吸作用 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 糖酵解 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 三羧酸循环 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 初生代谢（primary metabolism），指维持基本生命活动（如生长、繁殖和运动等）所必需的各种物质的代谢过程 这些物质称为初生代谢产物(primary metabolite)，如糖类、蛋白质（氨基酸）、脂类、DNA、RNA等 几乎在所有的生物体中，这些物质都存在，而且代谢途径都是相同的 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 次生代谢（secondary metabolism）是相对于初生代谢而言的，这个概念最早是由K?ssel于1891年明确提出的 植物次生代谢是指那些由植物体内有机化合物的主要代谢途径（初生代谢）衍生而来，最终合成一些具有种、属特异性的有机化合物的代谢过程。这些化合物称为次生代谢产物，在植物界中不是普遍存在的 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 次生代谢产物（secondary metabolites），也称次生产物（secondary products）、次生物质（secondary substances），早期是指植物中一大类对于细胞生命活动或植物生长发育正常进行并非必需的小分子有机化合物，最初发现时甚至认为是“废物” 次生代谢产物不直接参与植物的生长和发育过程，特征性地存在于植物界少数类群中，影响植物和环境间的相互作用 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 天然产物（natural product）一般是指那些为某一种生物特有或少数几种亲缘关系相近的生物所共有的、天然来源的有机化合物。主要指植物包括微生物的次生代谢产物，少部分是动物的次生代谢产物。 植保素（phytoalexin）一些植物在受到病原微生物侵染后，产生并积累小分子抗生物质，用以增强自身的抵抗力。这样的次生代谢产物称为植保素。很多萜类、生物碱和异黄酮成分都是植保素。 1.1 植物次生代谢及其产物的概念 化感物质（allelochemical ）植物通过向环境释放某些化学物质而实现与同种或他种植物之间的化学相互作用，这种作用称为化感作用，这些化学物质称化感物质。化感物质都是植物的次生代谢产物，但并非所有次生代谢产物都是化感物质。很多萜类、酚酸、氰苷都是化感物质。 1.2 植物次生代谢产物的分类 已知的次生代谢产物在十万种以上，而且每年至少有4000个新的产物被报道 植物次生代谢产物的种类非常繁多：酚类、醌类、黄酮类、香豆素、木质素、环氧化物、生物碱、喹啉、糖甙、吲哚、大环内脂、萘、核苷、吩嗪、吡咯、萜类、甾类、皂甙、多肽类、多烯类、多炔类、有机酸等 1.2 植物次生代谢产物的分类 根据结构特征和生理作用也可将次生代谢产物分为抗生素、植保素、激素、维生素、色素、毒素等不同类型 次生代谢产物的化学结构差异很大，一般可归为萜类化合物、酚类化合物、含氮化合物三大类 萜类化合物（terpenoids） 萜类或类萜在植物界中广泛存在，由异戊二烯组成，有链状的，也有环状的，一般不溶于水 萜类种类依异戊二烯数目而定，有单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜之分 酚类化合物（phenol） 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，种类繁多。有些只溶于有机 溶剂，有些是水溶性羧酸和糖苷，有些是不溶的大分子多聚体 功能上，有决定花、果颜色的花色素和橙皮素，有构成次生壁重要组成的木质素，也有作为药物的芸香苷（路丁）、肉桂酸和肉桂醇等 含氮化合物（nitrogen-containing） 植物次生代谢产物中有许多是含氮