植物生理学：植物体内有机物的代谢

印楝素
蜕皮激素
Structure of two triterpenes, azadirachtin (A), and α-ecdysone (B), which serve as powerful feeding deterrents to insects.
3、萜类的作用：
（1）影响植物的生长发育：
次生代谢：次生代谢产物合成与分解。
次生代谢产物的功能： （1）使植物具有一定的色、香、味，吸引昆虫或动物来传 粉和传播种子； （2）防御天敌吞食； （3）重要的药物或工业原料。
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
次生代谢产物合成主要途径及其与初生产物的联系
A simplified view of the major pathways of secondary-metabolite biosynthesis and their interrelationships with primary metabolism.
GA（双萜）——调节植株高度的激素；固醇、磷脂（三萜）——膜组成成分； 类胡萝卜素（四萜）—— 决定叶、花和果实的颜色，参与光合作用， VA的来源，转变形成ABA；CK和叶绿素含有萜类侧链。
（2）有毒，防止哺乳动物和昆虫吞食：
拟除虫菊酯（单萜）——极强的杀虫剂；苎烯和桂叶烯（松脂的单萜成分）—— 对昆虫有毒；挥发油（单萜和倍半萜）——有气味，防止害虫侵袭；棉酚（棉花， 倍半萜）——抗虫侵袭；冷杉酸（双萜）——阻止害虫取食；佛波醇（大戟科，双 萜）——刺激皮肤，对哺乳动物有毒。
P138图5－7
三、作用：
1、决定花、果颜色：花色素和橙皮素； 2、次生壁重要组成：木质素； 3、作为药物：芸香苷（路丁）、桂皮酸和肉桂醇等。
四、酚类的生物合成：
以莽草酸途径和丙二酸途径为主
植物酚类物质的生物合成途径
莽草酸代谢途径
是酚类合成的中心，重要！
五、简单酚类(simple pheolci compound)
亦称香豆素A（coumarin）类，也具苯环-C3的基本骨架，但C3与苯环通过 氧环化，例如伞形酮（umbelliforone），补骨脂内酯（psoralen lactone）、香 豆素等 。（p138）
第六章 植物体内有机物的代谢
第一节 植物的初生代谢和次生代谢
Primary metabolites and secondary metabolites of plant
一、植物体内有机物代谢之间的联系
卡尔文循环、糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径是有机 物代谢的主干，它筑起了生命活动的舞台，是各种有机物代 谢的基础，这个主干来源于光合作用，形成蔗糖和淀粉；通 过呼吸作用，分解糖类，产生各种中间产物，进一步为脂肪、 核酸和蛋白质的合成提供底物。
糖、脂肪和蛋白质之间可以互相转变，丙酮酸、乙酰辅 酶A、α-酮戊二酸和草酰乙酸等中间产物在它们之间的转 变过程中起着枢纽作用。
核苷酸的核糖来源于戊糖磷酸代谢，碱基则是由氨基酸 及其代谢产物组成的。
植物体内各种主要有机物之间的联系
二、植物的初生代谢和次生代谢
1891年，Kossel明确提出了植物次生代谢的概念。
甲基赤藓醇途径由糖酵解或C4途径的中间产物丙酮酸和3－磷酸甘油醛， 形成甲基赤藓醇磷酸，继而形成二甲丙烯二磷酸（DMAPP）。
IPP和DMAPP是异构体。
第三节 酚 类
一、Concept：
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。
二、Classes：
种类繁多，是重要的次级产物之一。根据芳香环上带有的碳 原子数目的不同进行分类。
（3）药用或工业原料：
如红豆杉醇（紫杉醇）、橡胶等。
二、萜类的生物合成
两条途径
甲羟戊酸途径（mevalonic acid pathway） 甲基赤藓醇磷酸途径（methylerythritol phosphate pathway）
都形成异戊烯焦磷酸（IPP）
甲羟戊酸途径以三个乙酰CoA分子为原料，形成甲羟戊酸，再经过焦磷 酸化、脱羧化和脱水等过程，形成IPP。
(1)简单苯丙酸类（phenyl propanoid）化合物：
具苯环-C3的基本骨架，例如，反-桂皮酸（trans-cinnamic acid），对-香豆 酸（para-coumaric acid）、咖啡酸（caffeic acid），阿魏酸（ferulianoic lactone）类化合物：
在植物细胞中，低分子量的萜是挥发油，分子量增高就成为树脂、胡 萝卜素等较复杂的化合物，更大分子量的萜则形成橡胶等高分子化合物。 （p133图5－3）
柠檬油精
薄荷醇
Structures of limonene (A) and menthol (B). These two well-known monoterpenes serve as defenses against insects and other organisms that feed on these plants.
初生代谢产物( primary metabolites): 维持细胞生命活动所必需 的，包括碳水化合物、氨基酸、蛋白质、核酸、叶绿素、有机 酸等。
初生代谢：初生代谢产物合成与分解
次生代谢产物(secondary metabolites)：植物体内一大类并非生 长发育所必需的小分子有机化合物，产生和分布有种属、器官 组织和生长发育的特异性（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），贮存在液泡或细胞壁中， 是代谢的终产物，大部分不再参加代谢活动。
第二节 萜 类（terpene）
一、Kinds of Terpene
萜类或类萜在植物界广泛存在，不溶于水；由异戊二烯(isoprenoid) 组成的；结构有链状的，也有环状的。
1、基本结构
2、种类 萜类种类是根据异戊二烯数目而定，有单萜（monoterpene）、 倍半萜（sesquiterpene）、双萜（diterpene）、三萜 （triterpene）、四萜（tetraterpene）和多萜（polyterpene） 之分。