植物生理学第七版潘瑞炽主编,植物的次级代谢产物课件
植物生理学-第7版-潘瑞炽编-知识要点
绪论1.植物生理学：是研究植物生命活动规律的学科（内容分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导）2.植物生理学的任务：研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机制，并将这些研究成果应用于植物生产实践中3.Sachs被称为植物生理学的奠基人（1882年编写了《植物生理学讲义》），Sachs和他的弟子Pfeffer被称为植物生理学的两大先驱4.植物生理学的研究层次越来越宽广：1)从生物大分子复杂生命活动2)代谢调节3)信号转导4)植物与环境协同进化第一章植物的水分生理1.水分在植物细胞内通常分为束缚水和自由水两种状态束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分2.水分在植物生命活动中的作用1)水分是细胞质的主要成分2)水分是代谢作用过程的反应物质3)水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4)水分能保持植物的固有姿态3.水通道由水孔蛋白组成（水孔蛋白是膜整合蛋白），水通过水通道选择性跨膜运输4.水分移动需要能量做功，即动力化学势（浓度差）——扩散动力集流（压力）渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象5.水势：是每偏摩尔体积水的化学势差（水分子从体系中逃逸的能力）注：纯水的水势定为零，溶液的水势就成负值，溶液越浓，水势越低6.相邻两细胞的水分移动方向，取决于两细胞间的水势差异，水势高的细胞中的水分向水势低的细胞流动7.土壤中的水分分为3种：重力水、毛细管水、束缚水重力水：是指在重力作用下通过土壤颗粒间的孔隙下降的水分毛细管水：是指存在于土壤颗粒间毛细管内的水分（植物吸收的水分主要是毛细管水）束缚水：是土壤颗粒或土壤胶体的亲水表面所吸附的水合层，植物一般不能利用（分为吸湿水和薄膜水）8.根系吸水的途径有3条：质外体途径、跨膜途径、共质体途径质外体途径——水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动，阻力小，速率快跨膜途径——水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜共质体途径——水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，速率慢9.根系吸水的动力根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力（包括伤流和吐水）蒸腾拉力：叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边细胞取得水分。
植物体内有机物的代谢(共27张PPT)
player in plant immune response
❖ Phytoalexins can be antimicrobial
terpenoids or phenolics （抗菌的萜或酚类）
❖ Synthesized in response to infection or
stored in surface glands表面腺细胞）
❖
Sesquiterpenes (C-15)
Herbivory deterБайду номын сангаасents威慑草食动物
(generalized)
❖ Bitterness
❖ Examples include
sagebrush山艾树 and
sunflower向日葵
其数目，可分为:
单萜(monoterpene)、倍半萜(sesquiterpene)、
双萜(diterpene)、
三萜(triterpene)、
四萜(tetraterpene)、 多萜(polyterpene)。
CH3
头
CH2 = C
CH = CH2
尾
Terpenoids: The largest group
合
Flavor deterrent威慑味道，如涩味
Tea, blackberry,grape, apple
Mode of action is via protein binding蛋白鞣质结
Examples of phenolic compounds
Monoterpenes (C-10)
Pyrethroid insecticides拟除虫菊脂
潘瑞炽《植物生理学》(第7版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
潘瑞炽主编的《植物生理学》（第7版）是我国高校农学类广泛采用的权威教材之一，也被众多高校（包括科研机构）指定为考研考博专业课参考书目。
为了帮助参加研究生入学考试指定参考书目为潘瑞炽主编的《植物生理学》（第7版）的考生复习专业课，我们根据该教材的教学大纲和名校考研真题的命题规律精心编写了潘瑞炽《植物生理学》（第7版）辅导用书（手机端及电脑端均可同步使用）：1．潘瑞炽《植物生理学》（第7版）笔记和课后习题（含考研真题）详解2．潘瑞炽《植物生理学》（第7版）配套题库【名校考研真题＋课后习题＋章节题库＋模拟试题】本书是潘瑞炽主编的《植物生理学》（第7版）的学习辅导电子书，主要包括以下内容：（1）梳理知识脉络，浓缩学科精华。
本书每章的复习笔记均对该章的重难点进行了整理，并参考了国内名校名师讲授该教材的课堂笔记。
因此，本书的内容几乎浓缩了该教材的所有知识精华。
（2）详解课后习题，巩固重点难点。
本书参考大量相关辅导资料，对潘瑞炽主编的《植物生理学》（第 7版）的课后思考题进行了详细的分析和解答，并对相关重要知识点进行了归纳和延伸。
（3）精选考研真题，培养解题思路。
本书精选详析了部分高校近年来的相关考研真题。
所选考研真题基本涵盖了每章的考点和难点，考生可以据此了解考研真题的命题风格和难易程度，并检验自己的复习效果。
绪论 (5)0.1复习笔记 (5)0.2课后习题详解 (6)0.3名校考研真题详解 (7)第一篇水分和矿质营养 (8)第一章植物的水分生理 (8)1.1复习笔记 (8)1.2课后习题详解 (13)1.3名校考研真题详解 (16)第二章植物的矿质营养 (22)2.1复习笔记 (22)2.2课后习题详解 (31)2.3名校考研真题详解 (38)第二篇物质代谢和能量转换 (44)第三章植物的光合作用 (44)3.1复习笔记 (44)3.2课后习题详解 (59)3.3名校考研真题详解 (65)第四章植物的呼吸作用 (73)4.1复习笔记 (73)4.2课后习题详解 (85)4.3名校考研真题详解 (90)第五章植物同化物的运输 (95)5.1复习笔记 (95)5.2课后习题详解 (98)5.3名校考研真题详解 (100)第六章植物的次级代谢产物 (103)6.1复习笔记 (103)6.2课后习题详解 (106)6.3名校考研真题详解 (109)第三篇植物的生长和发育 (110)第七章细胞信号转导 (110)7.1复习笔记 (110)7.2课后习题详解 (112)7.3名校考研真题详解 (114)第八章植物生长物质 (116)8.1复习笔记 (116)8.2课后习题详解 (125)8.3名校考研真题详解 (129)第九章植物的生长生理 (134)9.1复习笔记 (134)9.2课后习题详解 (141)9.3名校考研真题详解 (144)第十章植物的生殖生理 (151)10.1复习笔记 (151)10.2课后习题详解 (155)10.3名校考研真题详解 (157)第十一章植物的成熟和衰老生理 (162)11.1复习笔记 (162)11.2课后习题详解 (166)11.3名校考研真题详解 (168)第十二章植物的抗性生理 (172)12.1复习笔记 (172)12.2课后习题详解 (178)12.3名校考研真题详解 (181)绪论0.1复习笔记一、植物生理学的定义、内容和任务1．植物生理学的定义和内容（1）定义植物生理学（plant physiology）是指研究植物生命活动规律的科学。
第六章 植物的次级代谢产物ppt课件
精选
10
一、酚类化合物的种类
精选
11
二、简单酚类
伞形酮
肉桂酸
苯丙酸内酯类化合物
简单苯丙酸类化合物 （具苯环-C3的基本骨
（具苯环-C3的基本 架，但C3与苯环通过
骨架 ）
氧环化 ）精选
没食子酸 苯甲酸衍生物类 （具苯环-C1的基本
骨架 ）
12
简单苯丙酸类、苯丙酸内酯和苯甲 酸衍生物属于简单酚类。它们广泛分布 于维管植物。其中许多在植物防御食草 昆虫和真菌侵袭中起重要功能。
生物合成途径。类黄酮类可分为四种：花色素苷、黄酮、
黄酮醇和异黄酮。不同的类黄酮具有不同功能。主要为呈
现颜色、防御伤害。
精选
20
花色素苷在C环部位3有糖，是葡糖苷；如果没有糖，则 称为花色素
花葵素 橙红
天竺葵
花青素 紫红 玫精选瑰
花翠素 蓝紫 飞燕草 21
黄酮醇
（植物中抗UV-B的保护剂）
精选
22
精选
25
精选
26
二、含氰苷
含氰苷广泛分布于植物界，无毒性。含氰苷 存在于植物表皮细胞的液泡中，分解含氰 苷的酶存在于叶肉细胞中。当叶片破碎后， 含氰苷与酶接触，在酶的作用下释放出有 毒的氰化氢。
精选
27
第五节 次级代谢物的生物技术应用
一、花色改良育种(1997年）
二、改良农作物品质及提高抗逆性
精选
18
木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞 相连的作用。在植物组织中具有增强细胞壁及黏 合纤维的作用。其组成与性质比较复杂，并具有 极强的活性。不能被动物所消化，在土壤中能转 化成腐殖质。
精选
19
四、类黄酮类
植物生理学第七版潘瑞炽编课后习题答案
第一章植物的水分生理●水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。
●渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
●根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
●蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。
●内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
●水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。
3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？答：通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。
膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。
植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。
5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？答：保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。
保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。
双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。
保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。
6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？答：细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。
细胞壁的厚度不同，分布不均匀。
双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。
第二章植物的矿质营养●矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。
●大量元素：植物需要量较大的元素。
●选择透性：细胞膜质对不同物质的透性不同。
植物生理学植物体内有机物的代谢文稿演示
涩味：鞣质在口腔中与蛋白质结合，收缩产生有涩味。
一些牲畜不愿吃鞣质含量高的植物，因为鞣质与肠中的蛋白质 结合会形成不易消化的蛋白质——鞣质复合物。
树干心材的鞣质丰富，能防止真菌和细菌引起的心材腐败。
第四节 含氮次生化合物
一 生物碱 生物碱是一类含氮杂环化合物，大多数生物碱呈碱性，
为白色晶体。
目前已发现含有生物碱有近3000种，分布于近100多 个科的植物中。
生物碱是由不同氨基酸衍生来的。它对生物往往有毒 性，所以也有防御敌害保护植物的作用。
生物碱是重要药物的有效成分。
❖ 烟碱是烟草中的主要生物碱。
烟碱的生物合成是由天冬氨酸和 3-磷酸甘油醛合成烟酸，进一 步与精氨酸生物合成的中间产 物鸟氨酸合成为烟碱。
植物生理学植物体内有机物的代谢文稿演示
Fig.5-1
次生物质的用途
❖ 1 芳香油、挥发油、色素、这些提取物可作 为食品、化妆品添加剂用于工业生产。
❖ 2 木质素、植保素等有保护植物不受病虫侵 害作用
❖ 3 橡胶、松节油 工业原料 ❖ 4药用成分（紫杉醇、皂甙、利血平、阿托品、
青蒿素、喜树碱）
第二节 萜类
❖ Key enzymes
PAL C4H RS
可以通過基因工程獲得白藜蘆醇
在转基因的烟草、生菜、枸杞等本不产生resveratrol的 植物中可以获得甚高含量的resveratrol.
爬山虎(Parthenocissus) 中白藜芦醇芪合酶基因 序列
例如，1，2—二苯乙烯合成酶是合成植保素白 藜芦醇的关键酶，正常烟草不含这种酶。将 花生的二苯乙烯合成酶转入烟草，烟草便合 成此植保素，增强对灰葡萄孢菌的抗性。
绪论-植物生理学(潘瑞炽第7版)
• 讲课：48学时（单双周）
• 考核方式： • 平时成绩 30%（考勤、课堂表现、课后作
业） • 理论课考试成绩70% （闭卷）
教材
植物生理学的学科体系（48）
绪论 水分和矿质营养 物质代谢与能量转换 植物的生长和发育
2
植物的水分生理 4 植物的矿质营养 5
植物的光合作用 8 植物的呼吸作用 3 植物同化物的运输 2 植物的次生代谢产物 0 细胞信号转导 2 植物生长物质 6 植物的生长生理 4 植物的生殖生理 4 植物的成熟和衰老生理 4 植物的抗性生理 4
法国布森戈(G.Boussingoult)：建立砂培实验法， 开始以植物为研究对象进行研究工作。
德国萨克斯(J.Von Sachs)和费弗尔(W.pfeffer)：1845年 首创溶液培养法，使蔬菜工业化生产成为可能。
奠基人：萨克斯 （Sachs ） 两大先驱：萨克斯 （Sachs ）费弗尔（Pfeffer）
英国普里斯特里和荷兰英根浩兹—钟罩实验
1771年，普里斯特里提出植物可以“净化”由于燃烧蜡烛和 小鼠呼吸弄“坏”的空气。 1779年，英根浩兹通过实验证明，绿色植物在日光下才能“净 化”空气，并且只有植物的绿色部分才具这种能力。
18世纪空气营养学说：植物的营养物质部分来自大气。
德国化学家李比希(J.Von Liebig)—灰分分析实验
北朝北魏时期《齐民要术》种榆白杨篇载“初生三年， 不用采叶，尤忌捋心，捋心则科茹不长”。明代《沈氏 农书》“麦根深而胜壅，根益深而苗益肥，收成必倍” 。宋代《农书》总结水稻过肥“苗茂而实不坚生”长。发育
第一阶段：植物生理学的孕育时期
从1627年荷兰的凡·海尔蒙（J.B.van Helmont）做柳 枝实验开始，直到19世纪40年代德国化学家李比希（ J. von Liebig）创立植物矿质营养学说为止，共经历了 200多年的时间。
第六章 植物体的次级代谢产物
3.4 类黄酮类（flavonoid）
苯丙氨酸 + 丙二酰辅酶A 查耳酮合酶（CHS）
类黄酮类 种类：花色素苷、黄酮、黄酮醇、异黄酮 功能：呈现花果颜色、防御UV-B伤害和
病原微生物伤害
花色素苷（Anthocyanin）
苯并吡喃（penotyriliun）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。
3
倍半萜 桉叶醇、薄荷醇等
4
双萜 赤霉素、红豆杉醇等
6
三萜 三萜醇、三萜酸、固醇等
8
四萜 胡萝卜素、叶黄素等
>8
多萜 橡胶、杜仲胶等
2.2 萜类的生物合成
甲 乙酰辅酶A
羟
戊 酸
甲羟戊酸
途 径 异戊烯焦
磷酸, IPP
3-PGA1d + 丙酮酸 甲基赤藓醇磷酸
异戊二烯
酸甲 途基 径赤
藓 醇 磷
GPP,C10 FPP,C15 GGPP,C20 多萜
• 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。
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、
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主讲内容：P170~177
初级代谢与次级代谢
初级代谢：是许多生物都具有的生物化学反应，例如能
量代谢及氨基酸、蛋白质、核酸的合成等，均称为初级代
谢（primary metabolism） 称为初级代谢产物是维持生 物生命活动和营养的必需物质。
次级代谢：次级代谢是在一定的生长时期（一般是稳定生
伞形酮（苯丙酸内酯类化合物）
植物的酚类化合物是通过多条途径合成的，其 中以莽草酸途径（酚类合成的中心）为主。
简单酚类
简单苯丙酸类、苯丙酸内酯和苯甲酸衍生物 属于简单分类。它们广泛分布于维管植物。其
中许多在植物防御食草昆虫和真菌侵袭中起重
要功能。
木质素（lignin）：在植物体中的数量很大，仅次于
纤维素，是植物体中的重要组成物质。是简单分类的 醇衍生物（香豆醇、松柏醇、芥子醇、五羟基阿魏醇） 的聚合物，木质素的成分因植物种类不同而有差异。
第二）是以异戊二烯为单位组成 的。
萜类的种类是根据异戊二烯的数目而定， 有单贴、倍半萜、双贴、三萜、 四萜和多萜之分。
桂叶烯（单萜）
棉酚（倍半萜二聚物）
萜类的生物合成
萜类的生物合成有两条途径：甲羟戊酸途径和 甲基赤藓醇磷酸途径，两者都形成异戊烯焦磷
酸（IPP），然后进一步合成萜类，所以IPP
长期），生物以初级代谢产物为前体合成的对生物本身的
生命活动没有明确功能的物质的过程。
次级代谢产物
次级代谢产物：
植物体中还有许多由糖类等有机物代
谢衍生出来的物质，如萜类、酚类、生物碱等。 称为次级代谢产物（secondary product）
次级代谢产物合成的主要途径
次级代谢产物储存在液泡或细胞壁中，是代谢的最终 产物，除了极少数外，大部分不再参加代谢活动。 次级代谢产物科分为三类：萜类、酚类和含氮次级代 谢产物。
亦称为“活跃异戊二烯”。
萜类的功能
影响植物的生长发育。 防止植物被哺乳动物和昆虫吞食。
药用或工业原料。
第三节
酚类（phenol）
酚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， 种类繁多是重要的次级
苯酚
代谢产物之一。
酚类化合物的种类
肉桂酸（简单苯丙酸类化合物）
酚类的生物合成