次级代谢产物
初级代谢产物和次级代谢产物之间的异同点 -回复
初级代谢产物和次级代谢产物之间的异同点-回复初级代谢产物和次级代谢产物是细胞在生物化学过程中所生成的两种不同类型的化合物。
虽然它们在某些方面有些相似，但在其他方面也存在着明显的差异。
在本文中，我们将一步一步回答中括号内的问题，并展示初级代谢产物和次级代谢产物的异同点。
首先，我们来讨论初级代谢产物。
初级代谢产物是由细胞在正常生长和代谢过程中所生成的化合物。
它们一般起着维持细胞生理功能的作用，如能量供应、细胞结构维持等。
一些常见的初级代谢产物包括氨基酸、脂类、碳水化合物等。
这些化合物是细胞生存所需的基本构建块，可以通过细胞自身的代谢途径合成，并在细胞内进行储存和利用。
初级代谢产物在细胞生物化学反应中起到了至关重要的作用，因为它们直接参与了细胞的代谢途径，并为细胞的生存提供了必要的能量和物质。
接下来，我们来讨论次级代谢产物。
与初级代谢产物不同，次级代谢产物是细胞在特殊的环境压力或刺激下生成的化合物。
它们一般在细胞的正常代谢过程中并不起重要作用，而是在特定的生理情况下才会产生。
次级代谢产物在生物界中十分常见，尤其在植物界中。
一些常见的次级代谢产物包括植物的次生代谢产物，如生物碱、鞣酸、色素等。
这些化合物一般通过植物细胞的代谢途径合成，并在细胞内进行储存或通过分泌作用释放到外部环境中。
次级代谢产物往往具有抗菌、抗氧化、抗生物应激等特定的生理活性，可以帮助细胞适应和应对外部环境的变化。
初级代谢产物和次级代谢产物在很多方面存在明显的差异。
首先是生成的时间和环境条件。
初级代谢产物通常是在细胞的正常生长和代谢过程中产生的，而次级代谢产物则需要特定的刺激或环境条件才会表达。
其次是在细胞内的作用和功能。
初级代谢产物一般直接参与细胞的代谢途径，并起着至关重要的作用；而次级代谢产物则在细胞的正常代谢过程中并不起重要作用，它们的功能主要是帮助细胞应对外部环境的压力和适应变化。
此外，初级代谢产物和次级代谢产物在结构上也存在一些明显的差异。
第六章 植物体的次级代谢产物
• 糖类、脂类、核酸和蛋白质等有机物之 间的转化。
• 初生代谢产物（primary metabolites）：一 般指糖类、脂类、核酸和蛋白质等。 • 次生代谢产物（secondary metabolites）： 指由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物 质。一般存在于液泡或细胞壁中，大部分 不再参与代谢。
次级含氮化合物由不同氨基酸衍生而来。 生物碱
含氰苷
••••••
4.1 生物碱（alkaloid）
是一类含氮的杂环化合物，含量低， 呈碱性。 通常含量很低，且具有器官特异性。
几种主要的生物碱
组别
吡咯环 托品烷 喹嗪
前体物质
鸟氨酸 鸟氨酸 赖氨酸
例子
烟碱 阿托品 可卡因 羽扇豆碱
医用
兴奋剂、镇静剂
兴奋剂、麻醉剂
分萜类、酚类和含氮次生化合物三类。
次生代谢产物在植物体内的作用： • 是植物生命活动的必需物质。如IAA、GA等 激素，构成细胞壁的木质素等。
• 使植物呈现色香味，有利于授粉。如叶绿素、 花色素等。 • 防御天敌。某些次生代谢物对植物无毒而对 动物有毒。
还可成为重要药物或工业原料。如奎宁碱、橡胶等。
多萜
樟脑
除虫菊素
薄荷醇
青蒿素
红豆杉醇
橡胶
三、酚类
3.1 酚类（phenol）的种类
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。
C6 C3
— 6C苯环 C3 — 3C链
酚类化合物的种类（根据芳香环上的碳原子数目分 ） 种类 简单苯丙酸类 苯丙酸内酯 例子 桂皮酸、香豆酸、咖啡酸 香豆素
初级代谢产物和次级代谢产物之间的异同点
初级代谢产物和次级代谢产物是生物体内的两种代谢产物，它们在生物体内起着不同的生理功能和作用。
初级代谢产物是生物体必需的，参与维持生命活动和生长发育，例如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等；而次级代谢产物则是在维持生命活动以外的生理条件下产生的，它们对生物体的生长发育并不必需，但在抗病防御、交配吸引、授粉引诱等方面发挥着重要作用。
初级代谢产物和次级代谢产物之间有一定的异同点，本文将从几个方面进行分析。
1.来源和产生方式初级代谢产物主要是通过生物体内的基础代谢途径产生的，包括糖酵解、脂肪酸合成、蛋白质合成等。
而次级代谢产物则是在生物体内的特定生理条件下产生的，包括光照、温度、湿度、营养等因素的影响。
它们通常是由某些特定的细胞或组织合成的，例如植物体内的根、茎、叶等部位。
2.化学成分和结构初级代谢产物通常是生物体内的基本物质，其化学成分和结构比较简单，主要是碳水化合物、蛋白质、脂类等。
而次级代谢产物则是生物体内的次生代谢产物，化学成分和结构比较复杂，包括生物碱、黄酮类、多酚类、激素等。
它们在生物体内具有特定的生物活性，有些具有明显的药理作用。
3.生理功能和作用初级代谢产物参与维持生物体的生命活动和生长发育，是生物体正常生理活动所必需的物质。
它们提供能量，维持细胞的结构和功能，参与新陈代谢等。
而次级代谢产物在生物体内并不必需，但在对抗外界环境胁迫、抵抗病原微生物、诱导交配等方面发挥着重要作用。
它们具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤等生物活性。
4.调控和代谢途径初级代谢产物的合成和代谢受到生物体内基因调控和内环境的影响，其代谢途径相对固定。
而次级代谢产物的合成和代谢受到多种因素的影响，包括基因调控、外界环境、内环境等。
次级代谢产物的合成和代谢途径相对灵活多变。
初级代谢产物和次级代谢产物在来源和产生方式、化学成分和结构、生理功能和作用、调控和代谢途径等方面存在一定的异同点。
它们在生物体内起着不同的生理功能和作用，对维持生命活动和生长发育具有重要意义。
次级代谢产物合成精选全文
2异戊二烯单位
异戊二烯单位可参与萜和一些抗生素的合成如真菌代谢物、动植物和真菌的甾类化合物和萜的形成
木霉素、羧链孢酸、新生霉素
3经修饰的氨基酸－－构筑同型肽类抗生素
正常氨基酸和经过修饰的非蛋白氨基酸可用于合成同型肽类抗生素有些次级代谢物含有不寻常的氨基酸
适用于讲座演讲授课培训等场景
次级代谢产物合成
次级代谢产物的生物合成
第一节 微生物的代谢产物
初级代谢：指与微生物的生长繁殖有密切关系的代谢活动 初级代谢产物：指与微生物生长繁殖有密切关系的代谢产物如氨基酸、蛋白质、核酸、核苷酸、维生素、脂肪酸等
初级代谢产物的特点
菌体生长繁殖所必须的物质
各种微生物所共有的产物
前体与中间体的区别： 前体的结构往往略需改变后才进入到代谢途径中去；有时指同一物质
可作为次级代谢物前体的物质
Betina认为次级代谢物的前体大多数源自初级代谢的中间体： 糖类 莽草酸/或芳香氨基酸 非芳香氨基酸 C1化合物 脂肪酸 柠檬酸循环中间体 嘌呤和嘧啶
源于次级代谢物合成所涉及的酶特异性较低; 对底物作用不完全; 同一底物可被多种酶催化
5一种微生物的不同菌株可以产生多种在分子结构上完全不同的次级代谢产物
产黄青霉
6次级代谢物的合成对环境因素特别敏感其合成信息受环境因素的调节
用于青霉菌的二种培养基： Raulin培养基：葡萄糖5%、酒石酸0.27%、酒石酸铵0.27%、磷酸氢二铵0.04%、硫酸镁0.027%、硫酸铵0.017%、硫酸锌0.005%、硫酸亚铁0.005% Czapek——Dox培养基：葡萄糖5%、硝酸钠0.2%、磷酸氢二钾0.1%、氯化钾0.05%、硫酸镁0.05%、硫酸亚铁0.001%
次级代谢产物
青霉素的生物合成的调控
生物合成的调控： 1、碳源调控 青霉素的生物合成在很大程度上受葡萄糖和蔗糖及在较 小程度上受麦芽糖、果糖、甘露糖等其他糖的调控，而不受 乳糖调控。研究表明，葡萄糖能被菌体迅速利用而有利于菌 体生长，但抑制青霉素合成，而被缓慢利用的乳糖，却是产 生青霉素的最好碳源。乳糖是有葡萄糖和半乳糖所组成的双 糖，并不是合成青霉素的特殊前体，所以乳糖比葡萄糖优越 的主要原因是乳糖被缓慢水解成单糖的速度正好符合产黄青 霉生产期合成青霉素的需要，而不会产生很高浓度的分解产 物来抑制青霉素的合成，因此，碳源的缓慢利用时大量合成 青霉素的关键。
造福人类的青霉素
青霉素G
青霉素V
青霉素是指分子中含有青霉烷，能破坏细菌的细 胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。 青霉素又被称为青霉素G、peillin G、 盘尼西林、 配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青 霉素钾。
按其特点可分为 ：
青霉素G类：如青霉素G钾、青霉素G钠、长效西林等。 青霉素V类：(别名：苯氧甲基青霉素、6-苯氧乙酰胺基青霉 烷酸) 如青霉素V钾等（包括有多种剂型）。 耐酶青霉素：如苯唑青霉素(新青Ⅱ号)、氯唑青霉素等。 广谱青霉素：如氨苄青霉素、羟氨苄青霉素等。 抗绿脓杆菌的广谱青霉素：如羧苄青霉素、氧哌嗪青霉素、 呋苄青霉素等。 氮咪青霉素：如美西林及其酯匹美西林等，其特点为较耐酶， 对某些阴性杆菌(如大肠、克雷伯氏和沙门氏菌) 有效，但对绿脓杆菌效差。
操作变量
发酵罐容积 装料率 搅拌输入功率 通气率 空气压力（表压）
工艺控制点 操作变量
150~200m3 约80% 3~4kW/m3 40~60Nm3/(m３＊h) 0.2MPa 发酵温度 发酵液pH 初始菌体浓度 补料液中葡萄糖浓度 葡萄糖补加率 发酵液中铵氮浓度 发酵液中苯乙酸浓度 发酵时间
次级代谢产物的一般流程
次级代谢产物的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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植物次级代谢产物的生物学功能研究
植物次级代谢产物的生物学功能研究作为自然界最古老、最基础的生命形式之一，植物在数亿年的进化过程中，发展出了各种各样的保护性机制。
其中，次级代谢产物是植物抵御侵袭和适应环境的关键手段。
它们是一类天然的有机化合物，与植物自身的生长、繁殖、营养代谢等过程密切相关。
而且，许多植物次级代谢产物具有重要的生物学功能，对人类的健康、医疗等方面也具有广泛的应用前景。
因此，研究植物次级代谢产物的生物学功能，对于深入理解植物生物学、开发新型植物药物等具有重要的理论和实践意义。
一、植物次级代谢产物的基本特征植物次级代谢产物是指与植物基础代谢过程无直接关系的代谢产物。
它们包括广泛的有机物质，如类黄酮、生物碱、酚类、醇类、酮类、萜类等等。
这些化合物对植物的生命过程并不是必需的，但它们却起到了一些非常重要的保护作用，如抗病、抗虫、抗逆境等。
同时，植物次级代谢产物还具有其他的生物学功能，如与植物的营养代谢、生长发育、环境适应等方面有关。
二、植物次级代谢产物的生物学功能1. 抗氧化作用植物次级代谢产物中，大部分都是具有抗氧化作用的物质，如类黄酮、多酚、维生素C和E等。
这些物质可以抑制自由基的生成，减少氧化损伤，并且能够增强机体的抗氧化能力，对于预防肿瘤、心脑血管疾病等都有较好的效果。
2. 抗菌、抗病毒作用植物次级代谢产物中，还有一些具有明显的抗菌、抗病毒作用的物质，如生物碱、黄酮类物质等。
它们通过抑制病原微生物的生长和繁殖，起到了非常好的抗病作用。
3. 杀虫作用植物次级代谢产物中，还有一些具有杀虫作用的物质，如挥发油、生物碱、萜类物质等。
这些物质通过与害虫接触，破坏其神经系统、呼吸系统和其他生命过程，从而起到杀虫作用。
4. 调节植物生长植物次级代谢产物还能够调节植物生长发育，如多酚、赤霉素等。
这样的物质不仅能够促进植物生长，还能够延缓植物衰老，提高其适应环境的能力。
5. 植物物质代谢和营养植物次级代谢产物还参与了植物的物质代谢和营养过程，如类黄酮和黄酮类物质能促进植物的光合作用和呼吸作用，提高植物的光合效率和营养效率。
第六章 植物的次级代谢产物
五、类黄酮类
类黄酮是两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物，其结构来自两个不同的生物 合成途径。
一个芳香环（B）和桥是从苯丙氨酸转变而来，而另一个芳香环（A），则来自于 丙二酸途径。
花色 素苷
异黄 酮
根据3碳桥 的氧化程度
分类
黄酮
黄酮 醇
基本类黄酮骨架会由许多取代基，羟基常位于4、5、7位，它也常带糖，所以大 多数类黄酮是葡萄糖苷。
鞣质
二、酚类的生物合成 以莽草酸途径为主
1. 莽草酸途径
该合成途径存在于高等植 物、真菌和细菌中，动物和 人类没有，因酪氨此动物和 人类需要的酸、苯丙氨酸和 色氨酸必需从食物中获取。
催化莽草酸和PEP合成烯 醇丙酮酸5-磷酸莽草酸 （EPSP）的EPSP合酶能被 广谱除草剂草甘膦抑制。因 此施用草甘膦后，植物不能 合成芳香族氨基酸及其衍生 物，最后因缺蛋白质而死。
羽扇豆（豆科）
长春花（夹竹桃科）
罂粟（罂粟科）
川乌（毛茛科）
防己（防己科）
钩吻（马钱科）
马铃薯（茄科）
枳（芸香科）
茜草科
朱顶红、君子兰（石蒜科）
一科植物常含有多种结构相似的生物碱，如麻黄中已发现7种有机胺类生物碱。 生物碱在植物体内的分布并不一致，如古柯碱（可卡因）集中在叶内，奎尼
碱集中在树皮，香木鳖碱集中在种子，石蒜碱集中在鳞茎。
第二节 酚类
一、酚类的种类 定义：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，是重要的次级代谢产物之一。 有的是脂溶性；有的是水溶性的羧酸和糖苷；有些是不溶的大分子
多聚体。
根据芳香环上带有的碳原子数目不同，分为6种。
简单苯丙酸类
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发酵工艺控制
2.培养基成分的控制 :
A.碳源：
发酵中常用乳酸或葡萄糖。 乳糖最为便宜，但因货源较少，很多国家采用葡萄糖 代替。但当葡萄糖浓度超过一定限度时，会过分加速菌 体的呼吸，以至培养基中的溶解氧不能满足需要，使一 些中间代谢物不能完全氧化而积累在菌体或培养基中， 导致pH下降，影响某些酶的活性，从而抑制微生物的生 长和产物的合成。 目前普遍采用淀粉的酶水解产物，葡萄糖化液流加 ，以降低成本。
3．青霉素与其他药物的相互作用 ①丙磺舒（probenecid)通过抑制肾小管排泌作用能延长青 霉素类血药浓度维持时间。 ②青霉素类与氨基糖苷类呈协同作用，但大剂量青霉素类药 物可使氨基糖苷类活性降低。 ③青霉素类与四环素、氯霉素、大环内酯类抗生素呈拮抗作 用。青霉素类在抑菌药作用下，由于细菌繁殖受抑制不能充 分发挥繁殖期杀菌的作用而呈拮抗。这种拮抗作用虽非属用 药禁忌，但如以上抑菌药非治疗必需，则应避免采用拮抗联 合，使青霉素充分发挥治疗作用。
注意事项
1．青霉素过敏休克抢救原则和方法 ①应分秒必争，就地抢救，立即使病人头低位躺下。 ②立即皮下或肌内注射0.1%肾上腺素0.5ml。 ③迅速准备静脉输液。 ④如第一次皮下注射肾上腺素尚未见效应，重复注射一次或 在输液内加肾上腺素。 ⑤如以上措施未见效应，静脉注射氢化可的松50-100mp。 ⑥有呼吸困难时可缓慢静脉注射氨茶碱0.25-0.5g，同时人工 呼吸。 ⑦出现血管神经性水肿、荨麻疹应结抗组织胺药物。 ⑧保温，注意维持呼吸与循环功能。
2．惊厥 大剂量青霉素（每日2000万U-2500万U) 静脉滴注可能发生惊厥或昏迷。 3．血液学异常反应 大剂量青霉素治疗可能引起溶 血性贫血。也可能引起白细胞减少。 4．肾损害 大剂量青霉素治疗有引起肾功能衰竭 与间质性肾炎的病例报告。 5．赫氏反应 青霉素治疗梅毒可于给药后2-8小时 内发生赫氏反应：发冷、发热、喉痛、头痛、心动 过速、局部病变加重等。
青霉素的不良反应
青霉素毒性很低，主要不良反应为过敏反应。
1．过敏反应 包括即刻的过敏休克、速发的皮疹 和迟发的过敏反应包括血清病、皮疹和接触性皮炎 等。青霉素过敏反应大多为皮疹反应，但应警惕可 能发生威胁生命的过敏性休克。美国波士顿药物不 良反应监测机构（BCDSP)报告注射青霉素过敏反 应发生率为0.1%。另外一些调研结果报道过敏休克 发生率为0.004%-0.04%。
青霉素类药物：
头孢氨苄胶囊、阿莫西林胶囊等
青霉素的杀菌作用特点为： 1、对革兰阳性菌作用强（链球菌 属、肺炎链球菌、敏感的葡萄球菌） 2、对革兰阴性菌作用弱（脑膜炎 奈瑟球菌、淋病奈瑟菌） 3、对繁殖期细菌有作用 4、对静止期细菌无作用 5、对真菌无效（酵母菌、霉菌和 蕈菌）
青霉素作用机理
青霉素是β-内酰胺抗生素，在细胞繁殖期起杀菌作 用。 ,青霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。青 霉素的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰D-丙氨酸近似，可与后者竞争转肽酶，阻碍粘肽的 形成，造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗 透屏障，对细菌起到杀灭作用。
B.氮源：
主要有机氮源为玉米浆、棉籽饼粉、花生饼粉、酵 母粉、蛋白胨等。
玉米浆为较理想的氮源，含固体量少，有利 于通气及氧的传递，因而利用率较高。
生产工艺
菌种
目前国内青霉素生产菌按其在深层培养中菌丝的 形态分为丝状菌和球状菌两种，根据丝状菌产生孢 子的颜色又分为黄孢子丝状菌和绿孢子丝状菌，常 用菌种为绿孢子丝状菌，如产黄青霉素。
青霉素生产菌的生长过程
分分生生孢孢子子发发芽芽期期
菌丝↓繁殖期
菌丝繁殖期
脂肪粒↓形成期
脂肪粒形成期
脂肪粒减少↓ ，小空孢
次级代谢产物---青霉素
青霉素 的结构
青霉素的应用
青霉素适用于A组及B组溶血性链球菌、肺炎链球菌、对青霉 素敏感金葡菌等革兰阳性球菌所致的各种感染，如败血症、 肺炎、脑膜炎、扁桃体炎、中耳炎、猩红热、丹毒、产褥热 等。也用于治疗草绿色链球菌和肠球菌心内膜炎(与氨基糖苷 类联合)；梭状芽胞杆菌所致的破伤风、气性坏疽、炭疽、白 喉、流行性脑脊髓膜炎、李斯特菌病、鼠咬热、梅毒、淋病 、雅司、回归热、钩端螺旋体病、奋森咽峡炎、放线菌病等 。在风湿性心脏病或先天性心脏病病人进行口腔手术或牙科 操作，胃肠道和生殖泌尿道手术或某些操作时，青霉素也可 用于心内膜炎的预防。
2．青霉素过敏休克的预防措施 ①注意询问过敏史，注意观察患者有无过敏疾患或 过敏状态。对青霉素过敏者禁用。 ②应在有抢救过敏休克的条件下才能注射青霉素。 ③注射青霉素前应作皮内敏感试验，用500U/ml青 霉素皮试液，皮内注射0.05-0.1ml，20分钟后观察 反应。皮试阳性反应者禁用。注射青霉素后应观察 力30分钟。
青霉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的体内过程
青霉素不耐酸，口服迅速被胃酸破坏。故需肌内注 射或静脉滴注给药。肌内注射100万U，血药峰浓度 20U/ml（12μg/)，给药后半小时内达峰，t1/2约30 分钟。静脉滴注2g（333万U)，平均血药浓度为 7.5μg/ml。本品体内分布广，对炎性组织比正常组 织较易透入且维持时间也较长。静脉给药2g，脑组 织内最高浓度为1.38μg/g。青霉素血浆蛋白结合率 为65%。在体内基本上不代谢，极少量在肝内代谢 ，代谢物为青霉噻唑酸。有少量原形药自胆汁排出 ，绝大部分以原形经肾排泄，其中90%经肾小管排 泌，约10%由肾小球滤过。本品排泄快，大部分药 物在给药后3-4小时内排出。
脂肪粒减大少空，孢小空孢
↓
大自空溶孢
↓
自溶
青霉素的发酵
发酵工艺发酵工艺控制：
发酵工艺控制：
1.基质浓度 2.培养基成分的控制
3.温度 4. pH 值、溶氧 5 .泡沫的控制
发酵工艺控制
1.基质浓度 ：
在发酵过程中，常常因为前期基质量浓度过高，对 生物合成酶系产生阻遏或对菌丝生长产生抑制（如葡萄 糖的阻遏和抑制 , 苯乙酸的生长抑制）, 而后期基质浓度 低限制了菌丝生长和产物合成 。