植物次生代謝

關(guān)于植物次生代謝第1頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自然界中的次生代謝產(chǎn)物第2頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第3頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月梔子花杜鵑花芙蓉花第4頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第5頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蔥洋蔥辣椒

大蒜香菜第6頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月甘草甘草甜素第7頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月刺五加刺五加苷第8頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第9頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月罌粟大麻古柯第10頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月薄荷留蘭香香茅百里香第11頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月乳膠的采割與收集

漆液的采割與收集

三葉膠樹漆樹第12頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月植物次生代謝1緒論2植物次生代謝產(chǎn)物的主要類群3植物次生代謝的主要途徑4植物次生代謝的生理功能

5植物次生代謝產(chǎn)物的應(yīng)用價(jià)值

第13頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Chapter

1

緒論第14頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1緒論1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念1.2植物次生代謝產(chǎn)物的分類1.3植物初生代謝與次生代謝的關(guān)系1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.5植物次生代謝的研究意義第15頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念代謝（metabolism）是維持生命各種活動(dòng)（如生長(zhǎng)、繁殖和運(yùn)動(dòng)等）過程中化學(xué)變化（包括物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化和分解）的總稱第16頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念按性質(zhì)分——物質(zhì)代謝和能量代謝按方向分——

同化（assimilation）

或合成（anabolism）

異化（dissimilation,disassimilation）

或分解（catabolism）第17頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念第18頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念光合作用第19頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念光合作用第20頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次

生代謝及其產(chǎn)物的概念呼吸作用第21頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念糖酵解第22頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念三羧酸循環(huán)第23頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念初生代謝（primarymetabolism），指維持基本生命活動(dòng)（如生長(zhǎng)、繁殖和運(yùn)動(dòng)等）所必需的各種物質(zhì)的代謝過程這些物質(zhì)稱為初生代謝產(chǎn)物(primarymetabolite)，如糖類、蛋白質(zhì)（氨基酸）、脂類、DNA、RNA等幾乎在所有的生物體中，這些物質(zhì)都存在，而且代謝途徑都是相同的第24頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念次生代謝（secondarymetabolism）是相對(duì)于初生代謝而言的，這個(gè)概念最早是由K?ssel于1891年明確提出的植物次生代謝是指那些由植物體內(nèi)有機(jī)化合物的主要代謝途徑（初生代謝）衍生而來(lái)，最終合成一些具有種、屬特異性的有機(jī)化合物的代謝過程。這些化合物稱為次生代謝產(chǎn)物，在植物界中不是普遍存在的第25頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念次生代謝產(chǎn)物（secondarymetabolites），也稱次生產(chǎn)物（secondaryproducts）、次生物質(zhì)（secondarysubstances），早期是指植物中一大類對(duì)于細(xì)胞生命活動(dòng)或植物生長(zhǎng)發(fā)育正常進(jìn)行并非必需的小分子有機(jī)化合物，最初發(fā)現(xiàn)時(shí)甚至認(rèn)為是“廢物”次生代謝產(chǎn)物不直接參與植物的生長(zhǎng)和發(fā)育過程，特征性地存在于植物界少數(shù)類群中，影響植物和環(huán)境間的相互作用第26頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念天然產(chǎn)物（naturalproduct）

一般是指那些為某一種生物特有或少數(shù)幾種親緣關(guān)系相近的生物所共有的、天然來(lái)源的有機(jī)化合物。主要指植物包括微生物的次生代謝產(chǎn)物，少部分是動(dòng)物的次生代謝產(chǎn)物。植保素（phytoalexin）

一些植物在受到病原微生物侵染后，產(chǎn)生并積累小分子抗生物質(zhì)，用以增強(qiáng)自身的抵抗力。這樣的次生代謝產(chǎn)物稱為植保素。很多萜類、生物堿和異黃酮成分都是植保素。第27頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1植物次生代謝及其產(chǎn)物的概念化感物質(zhì)（allelochemical）

植物通過向環(huán)境釋放某些化學(xué)物質(zhì)而實(shí)現(xiàn)與同種或他種植物之間的化學(xué)相互作用，這種作用稱為化感作用，這些化學(xué)物質(zhì)稱化感物質(zhì)?；形镔|(zhì)都是植物的次生代謝產(chǎn)物，但并非所有次生代謝產(chǎn)物都是化感物質(zhì)。很多萜類、酚酸、氰苷都是化感物質(zhì)。第28頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.2植物次生代謝產(chǎn)物的分類已知的次生代謝產(chǎn)物在十萬(wàn)種以上，而且每年至少有4000個(gè)新的產(chǎn)物被報(bào)道植物次生代謝產(chǎn)物的種類非常繁多：

酚類、醌類、黃酮類、香豆素、木質(zhì)素、環(huán)氧化物、生物堿、喹啉、糖甙、吲哚、大環(huán)內(nèi)脂、萘、核苷、吩嗪、吡咯、萜類、甾類、皂甙、多肽類、多烯類、多炔類、有機(jī)酸等第29頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.2植物次生代謝產(chǎn)物的分類根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和生理作用也可將次生代謝產(chǎn)物分為抗生素、植保素、激素、維生素、色素、毒素等不同類型次生代謝產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異很大，一般可歸為萜類化合物、酚類化合物、含氮化合物三大類第30頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月萜類或類萜在

植物界中廣泛

存在，由異戊

二烯組成，有

鏈狀的，也有環(huán)狀的，一般不溶于水萜類種類依異戊二烯數(shù)目而定，有單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜和多萜之分萜類化合物（terpenoids）第31頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月酚類是芳香族環(huán)上的氫原子被羥基或功能衍生物取代后生成的化合物，種類繁多。有些只溶于有機(jī)溶劑，有些是水溶性羧酸和糖苷，有些是不溶的大分子多聚體功能上，有決定花、果顏色的花色素和橙皮素，有構(gòu)成次生壁重要組成的木質(zhì)素，也有作為藥物的蕓香苷（路?。?、肉桂酸和肉桂醇等酚類化合物（phenol）第32頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月含氮化合物（nitrogen-containing）植物次生代謝產(chǎn)物中有許多是含氮的，大多數(shù)含氮產(chǎn)物是從普通的氨基酸合成的生物堿、含氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸等含氮化合物多具有防御功能第33頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生物堿（alkaloid）生物堿是一類含氮雜環(huán)化合物，通常有一個(gè)含氮雜環(huán)，其堿性即來(lái)自此環(huán)目前已發(fā)現(xiàn)含有生物堿的植物將近100多個(gè)科，同一科植物中常含多種結(jié)構(gòu)相似的生物堿植物器官中的生物堿含量一般在萬(wàn)分之幾到百分之一二，象金雞納樹皮那樣含奎寧堿12%是極少的第34頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月含氰苷（cyanogenicglycoside）含氰苷廣泛分布于植物界，以豆類、禾谷類和玫瑰一些種類最多含氰苷本身無(wú)毒，但植物破碎后釋放揮發(fā)性的氰化氫(HCN)。含氰苷——液泡，糖苷酶——細(xì)胞質(zhì)第35頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月芥子油苷(glucosinolate，mustardoilglycoside)芥子油苷存在于十字花科，甘藍(lán)、蘿卜、花椰菜等就有它的味道完整植物中，芥子油苷和分解它的硫葡糖苷酶是分開的，破碎后產(chǎn)生芥子味第36頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非蛋白氨基酸(nonproteinaminoacid)非蛋白氨基酸是植物中不摻入蛋白質(zhì)的氨基酸，結(jié)構(gòu)與普通氨基酸非常類似，如刀豆氨酸-精氨酸，鈴蘭氨酸-脯氨酸

有些非蛋白氨基酸阻止蛋白氨基酸的合成或吸收，有些錯(cuò)誤地被摻入到蛋白質(zhì)第37頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其他次生代謝產(chǎn)物除以上三大類外，植物還產(chǎn)生多炔類、有機(jī)酸、香豆素類等次生代謝物質(zhì)多炔是植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的天然炔類，主要分布于菊科及傘形科植物，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)1000種左右有機(jī)酸廣泛分布于植物各部位，一些有機(jī)酸如茉莉酸在植物信號(hào)傳遞中起重要作用香豆素普遍存在于傘形科、豆科、茄科、菊科和蕓香科植物中，主要以糖苷形式存在，具化感作用第38頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.3植物初生代謝與次生代謝的關(guān)系初生代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，是有機(jī)物代謝的主干，主要包括卡爾文循環(huán)、糖酵解、三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑光合作用形成蔗糖和淀粉，呼吸作用分解糖類，產(chǎn)生各種中間產(chǎn)物，進(jìn)一步為脂肪、核酸和蛋白質(zhì)的合成提供底物次生代謝由初生代謝衍生而來(lái)，初生代謝的中間產(chǎn)物形成分支，產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物，次生代謝產(chǎn)物是代謝的最終產(chǎn)物，除極少數(shù)外，大部分不再參與代謝活動(dòng)初生代謝與次生代謝之間沒有明確的界限第39頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸糖酵解戊糖磷酸途徑三羧酸循環(huán)第40頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸糖酵解戊糖磷酸途徑三羧酸循環(huán)第41頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月糖苷、寡糖、多糖赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸獐牙菜苦苷swertiamarin毛茛苷ranunculin水楊苷salicin白藜蘆醇苷polydatin天麻素gastrodin紅景天苷salidroside第42頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸單萜、倍半萜雙萜、三萜、四萜多萜、類固醇脂肪酸、蠟聚酮化合物異戊烯基焦磷酸二甲基丙烯基焦磷酸糖苷、寡糖、多糖葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A丙二酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸橡膠

rubber桂葉烯myrenece閉鞘姜酯costunolide棉酚gossypol第43頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸蒽醌、萘醌黃酮類化合物毒參屬生物堿單萜、倍半萜雙萜、三萜、四萜多萜、類固醇脂肪酸、蠟聚酮化合物異戊烯基焦磷酸二甲基丙烯基焦磷酸糖苷、寡糖、多糖葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A丙二酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸紅花苷carthamin花青素cyanidin花葵素pelargonidin翠雀素delphinidin毒芹堿coniine第44頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸蒽醌、萘醌黃酮類化合物毒參屬生物堿單萜、倍半萜雙萜、三萜、四萜多萜、類固醇脂肪酸、蠟聚酮化合物異戊烯基焦磷酸二甲基丙烯基焦磷酸糖苷、寡糖、多糖葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A丙二酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺鳥氨酸托烷生物堿古柯生物堿煙草屬生物堿精氨酸雙吡咯烷生物堿生物堿、嘌呤非蛋白氨基酸煙堿nicotine千里光堿senecionine古柯堿cocaine阿托品atropine第45頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸蒽醌、萘醌黃酮類化合物毒參屬生物堿單萜、倍半萜雙萜、三萜、四萜多萜、類固醇脂肪酸、蠟聚酮化合物異戊烯基焦磷酸二甲基丙烯基焦磷酸糖苷、寡糖、多糖葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A丙二酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺天冬氨酸賴氨酸哌啶生物堿羽扇豆生物堿景天屬生物堿非蛋白氨基酸嘧啶非蛋白氨基酸鳥氨酸托烷生物堿古柯生物堿煙草屬生物堿精氨酸雙吡咯烷生物堿生物堿、嘌呤非蛋白氨基酸白羽扇豆堿

lupanine胞嘧啶

cytosine

鈴蘭氨酸

azetidine-2-carboxylicacid胸腺嘧啶

thymine第46頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸莽草酸分支酸蒽醌萘醌鞣質(zhì)沒食子酸鄰氨基苯甲酸吖啶酮生物堿色氨酸吲哚生物堿芥子油苷非蛋白氨基酸胺類生長(zhǎng)素類酪氨酸苯丙氨酸異喹啉生物堿木質(zhì)素、木聚素含氰苷、芥子油苷黃酮類化合物醌、香豆素非蛋白氨基酸蒽醌、萘醌黃酮類化合物毒參屬生物堿單萜、倍半萜雙萜、三萜、四萜多萜、類固醇脂肪酸、蠟聚酮化合物異戊烯基焦磷酸二甲基丙烯基焦磷酸糖苷、寡糖、多糖葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A丙二酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺天冬氨酸賴氨酸哌啶生物堿羽扇豆生物堿景天屬生物堿非蛋白氨基酸嘧啶非蛋白氨基酸鳥氨酸托烷生物堿古柯生物堿煙草屬生物堿精氨酸雙吡咯烷生物堿生物堿、嘌呤非蛋白氨基酸預(yù)苯酸第47頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月赤蘚糖-4-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸莽草酸分支酸蒽醌萘醌鞣質(zhì)沒食子酸鄰氨基苯甲酸吖啶酮生物堿色氨酸吲哚生物堿芥子油苷非蛋白氨基酸胺類生長(zhǎng)素類酪氨酸苯丙氨酸異喹啉生物堿木質(zhì)素、木聚素含氰苷、芥子油苷黃酮類化合物醌、香豆素非蛋白氨基酸蒽醌、萘醌黃酮類化合物毒參屬生物堿單萜、倍半萜雙萜、三萜、四萜多萜、類固醇脂肪酸、蠟聚酮化合物異戊烯基焦磷酸二甲基丙烯基焦磷酸糖苷、寡糖、多糖葡萄糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸乙酰輔酶A丙二酰輔酶A草酰乙酸α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺天冬氨酸賴氨酸哌啶生物堿羽扇豆生物堿景天屬生物堿非蛋白氨基酸嘧啶非蛋白氨基酸鳥氨酸托烷生物堿古柯生物堿煙草屬生物堿精氨酸雙吡咯烷生物堿生物堿、嘌呤非蛋白氨基酸預(yù)苯酸第48頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.1植物的次生代謝具有種、屬特異性次生代謝及其產(chǎn)物不是在植物界普遍存在，一些代謝途徑及產(chǎn)物往往是一類植物（屬、科）甚至一種植物特有的第49頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.1植物的次生代謝具有種、屬特異性嗎啡（morphine）僅存在

于罌粟屬植物的兩個(gè)種，罌

粟（Papaversomniferum）和

剛毛罌粟（Papaversetigerum）第50頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4.1植物的次生代謝具有種、屬特異性煙草：紅花煙草黃花煙草1.4植物次生代謝的特點(diǎn)第51頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.2植物的次生代謝具有器官、組織特異性同一種或一類次生代謝產(chǎn)物在植物體內(nèi)也不是普遍存在，而是限制于一些特定的器官、組織或細(xì)胞中第52頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.2植物的次生代謝具有器官、組織特異性煙草和莨菪的生物堿主要在根部合成，然后運(yùn)輸?shù)饺~肉細(xì)胞中儲(chǔ)存第53頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.2植物的次生代謝具有器官、組織特異性金雞納樹的奎寧、奎寧丁只存在于樹皮第54頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.2植物的次生代謝具有器官、組織特異性番紅花（Crocussativus）的色素成分主要存在于花柱、柱頭紅花苷carthamin第55頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.2植物的次生代謝具有器官、組織特異性罌粟和長(zhǎng)春花的生物堿儲(chǔ)存在乳汁管或特化的薄壁組織細(xì)胞中第56頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.2植物的次生代謝具有器官、組織特異性罌粟和長(zhǎng)春花的生物堿儲(chǔ)存在乳汁管或特化的薄壁組織細(xì)胞中第57頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.3植物的次生代謝具有發(fā)育時(shí)期特異性某些次生代謝過程只在特定的發(fā)育時(shí)期才進(jìn)行，產(chǎn)生特定的次生代謝產(chǎn)物第58頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.3植物的次生代謝具有發(fā)育時(shí)期特異性辣椒中的辣椒素

只有在生殖生長(zhǎng)

的后期才能在果

皮中合成并積累朝天椒(辣椒的變種)第59頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.4植物的次生代謝顯著受環(huán)境影響一些環(huán)境因子（生物的、非生物的）會(huì)誘發(fā)、促進(jìn)或抑制某些次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生第60頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.4植物的次生代謝顯著受環(huán)境影響第61頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.4植物的次生代謝顯著受環(huán)境影響第62頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第63頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.5植物的次生代謝過程復(fù)雜而多變

A、相同的產(chǎn)物可以來(lái)源于不同的次生代謝過程，不同的產(chǎn)物也可來(lái)源于相近或相類的次生代謝過程第64頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.5植物的次生代謝過程復(fù)雜而多變吲哚乙酸的生物合成目前就認(rèn)為可能有四種不同的途徑：a.吲哚丙酮酸途徑，b.吲哚乙醛肟途徑，c.色胺途徑，d.區(qū)別于以上三種途徑的非色氨酸途徑第65頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.5植物的次生代謝過程復(fù)雜而多變?cè)S多次生代謝產(chǎn)物都來(lái)源于莽草酸途徑莽草酸分支酸蒽醌萘醌鄰氨基苯甲酸吖啶酮生物堿色氨酸吲哚生物堿芥子油苷非蛋白氨基酸胺類生長(zhǎng)素類酪氨酸苯丙氨酸異喹啉生物堿木質(zhì)素、木聚素含氰苷、芥子油苷黃酮類化合物醌、香豆素非蛋白氨基酸預(yù)苯酸第66頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.5植物的次生代謝過程復(fù)雜而多變

B、許多次生代謝產(chǎn)物的生物合成是由不同的中間產(chǎn)物縮合形成的，而這些中間產(chǎn)物又往往來(lái)源于不同的次生代謝途徑甲羥戊酸途徑莽草酸途徑次番木鱉苷色氨酸，色胺異胡豆苷第67頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.4植物次生代謝的特點(diǎn)1.4.5植物的次生代謝過程復(fù)雜而多變

C、同時(shí)，另一些次生代謝產(chǎn)物的合成則是在形成母體次生代謝產(chǎn)物的基礎(chǔ)上經(jīng)過脫氫、甲基化、氧化等加成反應(yīng)而形成一系列結(jié)構(gòu)性質(zhì)極為相似的同類化合物花翠素甲基花翠素3′位甲基化5′位甲基化二甲基花翠素第68頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月初生代謝產(chǎn)物與次生代謝產(chǎn)物的比較初生代謝產(chǎn)物次生代謝產(chǎn)物作用是構(gòu)成植物有機(jī)體的必要物質(zhì)，是維持植物生命活動(dòng)的基礎(chǔ)物質(zhì)是植物次生代謝的最終或中間產(chǎn)物，不直接參與植物生長(zhǎng)和發(fā)育過程，但影響植物與環(huán)境的相互關(guān)系代謝途徑多種植物共有某種或某些植物特有含量很高很低分子量幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)一般在2000以下舉例蛋白質(zhì)、DNA、多糖等萜類、黃酮、生物堿等用途提供相應(yīng)的化合物和熱量可用于醫(yī)藥、化工、食品、農(nóng)藥等第69頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義1.5.1有利于更全面而深刻地認(rèn)識(shí)植物生命的現(xiàn)象與本質(zhì)

☆由初生代謝到次生代謝

☆植物間的化學(xué)通訊第70頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義1.5.1有利于更全面而深刻地認(rèn)識(shí)植物生命的現(xiàn)象與本質(zhì)——☆

由初生代謝到次生代謝

1642年，比利時(shí)科學(xué)家

Helmont的柳樹實(shí)驗(yàn)第71頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義1.5.1有利于更全面而深刻地

認(rèn)識(shí)植物生命的現(xiàn)象與

本質(zhì)——☆由初生代謝

到次生代謝

1770年，英國(guó)牧師

Priestley的鐘罩實(shí)驗(yàn)第72頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義1.5.1有利于更全面而深刻地認(rèn)識(shí)植物生命的現(xiàn)象與本質(zhì)——☆

植物間的化學(xué)通訊

1983年，糖槭樹(Rhoades)、楊樹和柳樹(Baldwin)/機(jī)械損傷或昆蟲侵害/不僅自身，鄰近樹木也會(huì)產(chǎn)生酚類物質(zhì)(水解單寧等)

1990年，F(xiàn)armer&Ryan，山艾樹折枝與番茄放在一起/番茄產(chǎn)生抵御傷害的蛋白酶抑制劑/茉莉酸甲酯第73頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

受傷山艾釋放的VOCs信號(hào)物質(zhì)主要由2-甲基丙烯醛(A)、少量的GLVs(例如cis-3-己烯醛(B)和trans-2-己烯醛(D))、單萜類氧化物(例如桉樹腦(E)、側(cè)柏酮和樟腦)和茉莉酸甲酯的異構(gòu)體(C)組成,可誘導(dǎo)臨近的野生煙草產(chǎn)生防御應(yīng)答反應(yīng)。這些VOCs信號(hào)中的某些成分進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播后,在誘導(dǎo)遠(yuǎn)處野生煙草產(chǎn)生防御應(yīng)答時(shí),存在距離問題——是否有足夠的濃度誘導(dǎo)野生煙草產(chǎn)生防御。山艾和野生煙草間的VOCs信號(hào)傳遞第74頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義1.5.1有利于更全面而深刻地認(rèn)識(shí)植物生命的現(xiàn)象與本質(zhì)——☆

植物間的化學(xué)通訊

關(guān)于茉莉酸/茉莉酸甲酯(極低濃度，ng級(jí))山艾樹

煙草生長(zhǎng)/轉(zhuǎn)基因煙草/乙烯

其他信號(hào)分子，如水楊酸甲酯等

第75頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月土壤載體的化學(xué)通訊，獨(dú)腳金/氫醌→醌類第76頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義1.5.2有利于更深刻地理解植物與環(huán)境的關(guān)系

☆

化感作用

☆與昆蟲的關(guān)系

☆與環(huán)境的關(guān)系第77頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義

☆

化感作用

日本紅松（Pinusdensiflora）林旁不能種植莊稼

《齊民要術(shù)》“慎勿于大豆地中雜種芝麻，扇地兩損，而收菲薄”美國(guó)南加州灌木、草本植物共生草原作物的連作障礙

第78頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義☆與動(dòng)物（昆蟲）的關(guān)系

美國(guó)濾紙培養(yǎng)的紅椿（Pyrrocorisapteris）蟲子無(wú)法長(zhǎng)大/樅樹（Ayiesbalsamea）有毒植物第79頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.5植物次生代謝的研究意義1.5.3有利于更有效地而且可持續(xù)地利用植物資源

☆認(rèn)識(shí)、開發(fā)新的可利用植物資源

☆通過生物技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用第80頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月次生代謝生物微生物：主要研究病原微生物和產(chǎn)生抗生素的微生物的次生代謝如：細(xì)菌、放線菌、真菌植物：動(dòng)物：主要研究動(dòng)物所產(chǎn)生的毒素和多酮類蛇蝎蜂蜘蛛第81頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月PlantSecondaryMetabolismPlantcellsproducefarmorechemicalcompoundsthanarenecessaryfortheirbasicfunctions,i.e.biochemicalpathwaysforsurvivalandpropagation.Basic,orprimarymetabolismreferstoallbiochemicalprocessesforthenormalanabolicandcatabolicpathwayswhichresultinassimilation,respiration,transport,anddifferentiation.第82頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月PlantSecondaryMetabolismByandlarge,basic,or"primary"metabolismissharedbyallcells,while"secondarymetabolisms"generatediverseandseeminglylessessentialornon-essentialbyproductscalled"secondaryproducts".Thesecondaryproductsarewhatgiveplantsthecolors,flavors,andsmells.Theseproducesaresourcesoffinechemicals,suchasdrugs,insecticides,dyes,flavours,andfragrances,andthephytomedicinesfoundinmedicinalplants.

第83頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Primaryvs.SecondaryMetabolisms

Whileprimarymetabolismconsistsofbiochemicalpathwaysthatareingeneralcommontoallcells,secondarymetabolismsconsistofalargenumberofdiverseprocessesthatarespecifictocertaincelltypes.Plantpigments,alkaloids,isoprenoids,terpenes,andwaxesaresomeexamplesofsecondaryproducts.Theroleofmanyofthesecondaryproductshasbeenratherambiguous,andinitiallytheywerethoughttobejustwastematerials.

第84頁(yè)，課件共88頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Primaryvs.SecondaryMetabolisms

However,consideringthe