第六章

名词术语

初生代谢物：糖类、脂质、核酸和蛋白质等物质是维持植物生命活动所必需的基础有机物质，称为初生代谢物。

次生代谢物：由糖类等有机物通过次生代谢途径衍生出来的，称为次生代谢物。

萜类化合物：萜类或类萜化合物是植物界中广泛存在的一类次生代谢物，一般不溶于水，部分化合物与糖形成苷后，有一定的水溶性。

甲羟戊酸途径：是萜类的一条合成途径，甲羟戊酸途径是以3个乙酰CoA分子为原料，形成甲羟戊酸。首先2分子乙酰CoA在乙酰CoA酰基转移酶（AACT)作用下缩合形成乙酰乙酰CoA，后者再与乙酰CoA在3-羟基-3-甲基戊二酰CoA合酶（HMGS)作用下缩合生成3-羟基-3-甲基戊二酰CoA(HMG-CoA )。HMG-CoA在3-羟基-3-甲基戊二酰CoA还原酶（HMGR)的催化下还原为甲羟戊酸。HMGR为MVA 途径中的限速酶和调节酶，它是降胆固醇药物洛伐他汀类药物的作用靶点。甲羟戊酸再经过焦磷酸化、脱羧和脱水等过程，形成IPP。IPP在异构酶催化下生成DMAPP。

紫杉醇：一种二萜类生物碱

青蒿素：是含有过氧基团的倍半菇内酯化合物，是我国科学家从黄花蒿植物中发现的高效抗疟疾药物。

甲基赤藓醇磷酸途径：是萜类的一条合成途径，甲基赤藓醇途径是由糖酵解或C,途径的中间产物丙酮酸和3-磷酸甘油醛，在1-脱氧-D-木酮糖–5-磷酸合酶(DXS)的催化下，缩合成1-去氧-D-木酮糖-5-磷酸(DXP),后者在DXP还原异构酶(DXR）的作用下被还原异构化为2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸。

酚类化合物：是芳香环上的氢原子被羟基或其他基团取代后生成的化合物，种类繁多，广泛分布于植物体内，是一类重要的次生代谢物。

黄酮类：是一类色素，黄酮类是植物的紫外光保护剂。

苯丙氨酸解氨酶：苯丙氨酸解氨酶(PAL)是控制芳香族化合物进入初生代谢（如蛋白质合成)或转变为次生代谢（如酚类合成）的分支点，是形成酚类化合物的一个重要和关键的调节酶。

查尔酮合酶：是黄酮类生物合成途径的起始和关键酶。

莽草酸途径：莽草酸生物合成的最初底物是4-磷酸赤藓糖（E4P）和磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。二者缩合环化后经过几个步骤形成重要的中间产物莽草酸。莽草酸再与PEP作用，脱去Pi，形成分支酸。分支酸是莽草酸途径的重要枢纽物质，它有两个去向:一个是经过阿罗酸，形成苯丙氨酸和酪氨酸，另一个是走向色氨酸。

花色素苷：花色素苷是苯并吡喃的衍生物，广泛存在于绝大部分陆生植物的液泡中（除仙人掌、甜菜外），是水溶性黄酮类色素中最重要的一类，赋予水果、蔬菜、饮料制品等花卉红色、粉红、蓝色、紫色等五彩缤纷的颜色，特定条件下出现黑色。

木质素：木质素是一类复杂的有机聚合物，其在维管植物和一些藻类的支持组织中形成重要的结构材料。

鞣质：鞣质(俗名丹宁或单宁）是多酚类聚合物，其相对分子质量大多数为600~ 3 000。鞣质在植物界，特别是种子植物中广泛分布。

生物碱：生物碱是除核酸和蛋白质及其生物合成前体(氮基酸和核苷酸）等初级代谢中的含氮化合物以外的含氮化合物。

植物干细胞：植物的分生组织中，尚未分化的分生组织细胞可称为植物干细胞。

思考题

植物的初生代谢物如何进一步转变为菇类、酚类和生物碱?

初生代谢物经过甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径形成萜类，经过丙二酸途径和莽草酸途径形成酚类，生物碱等含氮次级产物是由糖类物质先形成含氮物质，再形成脂肪族氨基酸和芳香族氨基酸，然后由氨基酸合成的。

植物次生代谢物有哪些方面的主要用途?举例说明。

萜类化合物对植物的作用是多方面的，包括调控植物的生长发育、促进植物传粉与繁殖和保护植物免受病虫害的侵袭等还是重要的天然药物、食品添加剂和日用化工等工业的重要原料。

许多酚类和C6一C1类衍生物是植物花和果实的香气成分，可吸引昆虫传粉;有些具有抗菌和抗氧化等活性，在植物体内起着防御食草昆虫和真菌侵袭等作用。

植物挥发油的主要成分是什么?

挥发油成分中以萜类成分多见，另外，含有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物。挥发油中的萜类成分主要是单菇和倍半萜类化合物。其中，它们的含氧衍生物多具有较强的生活活性，并且是挥发油具芳香气味的主要组成成分。

黄酮类化合物的主要结构类型及其特点?

原是指以2-苯基色原酮为骨架衍生的一类化合物的总称。现泛指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称，即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在，也有的以游离形式存在。

生物碱的结构与生物活性有何特点?

生物碱通常含有N杂环，呈碱性。少数含氮杂环的生物碱几乎不显碱性（如喜树碱)，或氮原子不在环内，也不呈碱性，如紫杉醇和秋水仙碱。生物碱类一般都有很强的生物活性。

提高植物次生代谢物有哪些途径?

选择适宜的起始材料，培养基成分的影响，前体的应用，激发子的应用，培养技术的选择。

从青蒿素的发现过程中，你能得到哪些启示?

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