第五章 植物体内有机物的代谢.ppt

第五章 植物体内有机物代谢 糖类的代谢 单糖代谢 寡糖代谢 多糖代谢 单糖代谢 1、糖磷酸酯：G-6-P 2、糖核苷酸： UDPG：参与蔗糖、淀粉、纤维素的合成 ADPG：参与淀粉合成； GDPG：参与纤维素合成 寡 糖 双糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖 三糖：棉子糖、麦芽三糖 四糖：水苏糖 重要的二糖 蔗糖： 代谢功能：有机物运输、糖类贮存积累 组成：由G和F组成， 分解：生成G和F 麦芽糖：为淀粉的组分，由两个G分子组成 多 糖 形成骨干的不溶性多糖： 纤维素、半纤维素、木质素 贮藏的营养多糖：淀粉、菊糖 淀 粉 淀粉的结构与性质： 直链淀粉：200-1000个G分子，以α-1,4-糖苷键相连 支链淀粉：600-6000个G分子，以α -1.4-糖苷键联成直链, 以α-1,6-糖苷键分出支链。 性质： ?水溶性： 直链淀粉：易溶于水，溶液粘稠度低 支链淀粉：不易溶于水，溶液粘稠 ?与I2的反应：淀粉遇I2变蓝 淀粉的生物合成 淀粉合成酶： 以ADPG或UDPG为葡萄糖供体，催化α-1,4-糖苷键形成，将ADPG或UDPG中的G单位加到麦芽糖、麦芽三糖或淀粉分子上，使淀粉链延长。 淀粉磷酸化酶： 以G-1-P为供体，催化α-1,4-糖苷键合成，将G分子加到支链淀粉的支链上面，使支链延长，而不催化直链淀粉延长，其引子至少应含3个G单位 Q酶： 以一段葡萄糖链为底物，催化其加到直链淀粉某个葡萄糖分子的第六位上，形成α-1,6-糖苷键，从而形成支链，其引子至少应含5个G单位。 淀粉的分解 水解： A．α-淀粉酶 B．β-淀粉酶 C、R-酶（支链淀粉酶） D、麦芽糖酶 磷酸解： 淀粉磷酸化酶 糖类、脂肪、核酸和蛋白质等是初生代谢的初生代谢产物，植物体中还有许多其他有机物，如萜类、酚类和生物碱等，它们是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。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。 植物体内重要的次生代谢物质 一、萜类 二、酚类 三、含氮次级化合物 一、萜 类（terpene ） 1、单萜和倍半萜： 除虫菊酯、挥发油、闭鞘姜脂、棉酚 2、双萜：冷杉酸、佛波醇、紫杉醇 3、三萜：固醇类 4、四萜：类胡萝卜素、番茄红素 5、多萜：橡胶 植物体内重要的萜类物质： 挥发油：是单萜和倍半萜，樟树茎、柑橘果皮、薄荷植株等 棉 酚：倍半萜，是重要的抗虫侵袭、抗真菌和细菌的物质 固 醇：三萜的衍生物，质膜成分，植物蜕皮激素的成分 类胡萝卜素：四萜衍生物，有叶黄素、胡萝卜素番茄红素等， 橡 胶：多萜化合物 二、酚 类 简单酚类 简单苯丙酸类、苯丙酸内酯类、苯丙酸衍生物类 木质素 类黄酮类 花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮 鞣质 酚类的生物合成 植物的酚类化合物是通过多条途径合成的（图5-6），其中以莽草酸途径和丙二酸途径为主。在高等植物，大多数通过前一种途径合成酚类；真菌和细菌通过后一种途径合成酚类。 一）莽草酸途径 糖酵解产生的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和戊糖磷酸途径产生的D-赤藓糖-4-磷酸作用形成中间产物3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸，进一步环化成重要中间产物莽草酸。莽草酸再与PEP作用，形成3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸，脱去Pi，形成分支酸。分支酸是莽草酸途径的重要枢纽物质，它以后的去向分为两个分支：一个分支走向色氨酸，另一个分支是先形成预苯酸，经过arogenic acid，然后再分支：一是形成苯丙氨酸，另一是形成酪氨酸（图5-7）。广谱除草剂草甘磷之所以能除草，就是因为它能抑制催化莽草酸与PEP合成3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸的酶。本途径存在于高等植物、真菌和细菌中，而动物则无，所以动物不能合成苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸这3种芳香族氨基酸，必须从食物中补充。 二）丙二酸途径 本途径首先是1分子酰基CoA与3分子丙二酰CoA结合，脱羧，合成1分子多酮酸。多酮酸通过各种方式发生环化作用，形成间苯三酚衍生物，由于它们的R基性质不同，于是形成许多不同的黄酮衍生物。 （一）简单酚类 简单酚类广泛分布于维管植物。其结构有3类：1）简单苯丙酸类化合物，具苯环-C3的基本骨架，例如，反-桂皮酸，对-香豆