植物的次级代谢产物——张镇子
植物次生代谢
茶树体内只有三种N-甲基转移酶，分别为 黄嘌呤核苷N-甲基转移酶(7-NMT)、7-甲基黄 嘌呤N-甲基转移酶(3-NMT)和可可碱N-甲基 转 移 酶 (1-NMT) 。 其 中 以 3-NMT 活 性 最 高 ， 它的活性是7-NMT和1-NMT活性总和的10倍 以上，因此，在生物合成旺盛的芽叶中，常 常有可可碱的大量积累。H.Ashihara等研究 发现，四个月的茶树幼苗中的咖啡碱主要分 布在叶片内，而合成咖啡碱的先质可可碱只 存在嫩叶中，咖啡碱是在嫩叶中经可可碱合 成的。
N-甲基核苷酶
此酶为水解酶，主要是催化7-甲基黄嘌 呤核苷水解脱去核糖而转变为7-甲基黄嘌 呤的反应。其分子量大约为55,000，最适 pH为8.0-8.5,最适温度为40-450C。
它是咖啡碱合成中的一个调节酶，如 果没有该酶对7-甲基黄嘌呤核苷的水解， 以后嘌呤甲基化，进而生成咖啡碱的反应 就无法进行。
▪初级代谢和次级代谢的关系及代谢的 主要途径
在高等植物中，次级代谢的主要系统是从 糖酵解系统(EMP)，磷酸戊糖循环（PPP or HMP)，柠檬酸循环(TCA)等初级代谢的中 间产物派生出来的三个途径莽草酸途径、 甲瓦龙酸途径、多酮化途径，借助这3个合 成途径和氨基酸合成途径相结合生成生物 碱、萜烯、黄酮类等次级代谢产物。
3）环境因素对次级代谢的调节
和初级代谢相类似，在一定限度范围 内，高等植物的次级代谢受环境因素的 影响和调节。如激素、光照、温度、肥 料等都会对次级代谢起着调节作用。
第二节 茶树中的生物碱代谢
1、茶树体内咖啡碱的分布 2、茶树体内咖啡碱的生物合成 • 咖啡碱生物合成部位 • 咖啡碱生物合成中嘌呤环的来源及嘌呤环的
在茶树体内用于合成生物碱的嘌呤大多 来自核苷酸库，库中的腺嘌呤核苷酸被 认为是最有效的前体，由它可在一系列 酶的作用下转化成为咖啡碱 。
植物次生代谢产物简介
植物次生代谢产物简介董妍玲 潘学武(华中科技大学生命科学与技术学院生物技术研究所武汉430074) 摘要 阐述了植物次生代谢产物的基本概念、主要功能、主要类型和生成次生代谢产物的主要途径,最后简单介绍了植物细胞大规模培养法生产有用次生代谢产物的现状。
关键词 初生代谢 次生代谢 次生物质 细胞培养1 植物次生代谢产物的概念绿色植物及藻类因为有叶绿素,可以通过光合作用将二氧化碳和水转化成糖类,并放出氧气,生成的糖则进一步通过不同途径(如磷酸戊糖途径,糖降解途径,三羧酸循环),产生核酸合成的原料如核糖等,脂类合成的原料如丙二酸单酰辅酶A(m almyl CoA)等,并通过固氮反应得到一系列的氨基酸(为合成肽和蛋白质的重要原料)。
上述过程因为对维持植物生命活动过程来说是不可缺少的,且几乎存在于所有的绿色植物中,故习惯上称为初生代谢(primary metabolism)。
糖、蛋白质、脂类和核酸等这些对植物有机体生命活动来说是不可缺少的物质,称为初生代谢产物(primary metabo lites)。
植物,尤其是高等植物,除了含有上述初生代谢产物外,还含有丰富的小分子有机化合物,这些化合物有自己独特的代谢途径,通常是由初生代谢派生而来。
1891年,K ossel明确提出了植物次生代谢(secondary metabo lism)的概念。
与初生代谢产物相比,植物次生代谢产物(secondar y metabolit es)是指植物体中一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物,其产生和分布通常有种属、器官、组织和生长发育期的特异性。
少数小分子有机物在代谢途径上与次生产物比较相似,但具有明显的生理功能,因而不把它们视为次生代谢产物,如萜类成分赤霉素、脱落酸、均为植物激素,另如胡萝卜素为光合作用所必需。
随着研究的深入,植物次生代谢的概念有待进一步发展。
2 植物次生代谢产物的主要功能2.1 次生代谢产物的生态意义 次生代谢是植物在长期进化过程中对生态环境适应的结果,许多植物在受到病原微生物浸染后,产生并积累次生代谢产物,用以增强自身的抵抗力,这样的小分子物质称为植保素(phy toalex in)。
植物中的次生代谢物质及其药用价值
植物中的次生代谢物质及其药用价值植物是自然界中最重要的生物之一，它们不仅能够提供人类所需的氧气和食物，还含有丰富的药用成分，这些化合物被称为次生代谢物质。
在自然界中，植物次生代谢物质扮演着非常重要的生态角色，它们具有诱惑和抵御掠食者、吸引和诱导传粉媒介、合成和释放物质以与其他植物进行相互作用等作用。
此外，这些次生代谢物质对人类健康也有很大的贡献，因为它们被广泛应用于中药、食品和化妆品等领域。
一、主要的植物次生代谢物质植物次生代谢物质广泛存在于植物的不同部位中，包括根、茎、叶、花和果实。
它们具有多种化学结构和生物活性，包括多酚类化合物、生物碱、酚酸类、黄酮类、苷类和挥发油等。
其中，多酚类化合物是最具有代表性的一类次生代谢物质，它们包括类黄酮、花青素、儿茶素等成分，具有很强的抗氧化作用，可以预防多种慢性病的发生。
二、植物次生代谢物质的药用价值植物次生代谢物质在药用方面具有广泛的应用价值。
许多中药制剂的主要成分都是植物次生代谢物质，比如黄连碱、青蒿素和紫草素等，这些成分能够有效地治疗感染、肿瘤和其他疾病。
另外，很多食品也含有植物次生代谢物质，如茶叶中的儿茶素和花青素、红酒中的类黄酮等，这些成分能够提高人体的免疫力、降低血脂、延缓衰老等。
三、植物次生代谢物质的开发利用随着人们对植物次生代谢物质的了解越来越深入，开发利用这些成分已成为一种热门的研究方向。
目前，植物次生代谢物质的开发利用主要包括以下几个方面：1. 植物药物的研发和应用：近年来，越来越多的植物药物被开发出来，并得到了广泛的应用。
其中，磷酸去氧角甲素、伯氨哌喃和雪山橙素是获得多个国家批准上市的中药新药，这些药物的功效已被广泛认可，被用于治疗多种疾病。
2. 植物次生代谢物质在抗氧化、抗菌等领域的应用：植物次生代谢物质具有良好的抗氧化、抗菌、抗炎等生物活性，在化妆品、食品等领域有广泛的应用。
例如，其在眼霜、面膜、口红等美容产品中的应用占据重要地位，同时，它们还被广泛应用于新型的食品防腐剂和天然色素领域。
植物的次级代谢产物——张镇子
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）
次级代产物合成的主要途径
次级代谢产物储存在液泡或者细胞 壁中，是代谢的最终产物，除了极 少数外，大部分不
植物的次级代谢产物
主讲人：张镇子
主讲内容：P170～183
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。
萜类
萜类（terpene）是以异戊二烯为单位组成的。 根据异戊二烯的数目而定
分为：单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜
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亦称 为“活跃异戊二烯”。
生物碱是核酸的组成部分，又是维生素B1，叶酸和生物素的组成部分， 具有重要的生理意义。
对动物有毒性，有防御敌害的意义。
是重要药物的有效成分。
含氰苷
含氰苷广泛分布于植物界，其中以豆类，禾谷类和玫瑰一些种类最多。
在完整植物中，存在于叶表皮液泡中，本身无毒，分解含氰苷的酶— —糖苷酶，存在于叶肉中，互不接触。当叶肉被咬碎后，两者混合分 解成酮和HCN
E4P与PEP结合形成中间产物莽草酸，莽草酸再与PEP作用，脱去Pi,形 成分支酸（莽草酸途径重要枢纽物质）去向有两个。
植物次生代谢产物的化学成分与生物学功能
植物次生代谢产物的化学成分与生物学功能植物生长和发展过程中，除了基础代谢所需要的化合物之外，还产生了许多次生代谢产物，并表现出了多种生物学功能。
这些次生代谢产物的种类繁多，有些可能对人类和动物是有毒的，而有些则具有药用和保健功能。
本文将着眼于植物次生代谢产物的化学成分及其生物学功能。
一、植物次生代谢产物的分类根据其生物学功能和化学性质，植物次生代谢产物可分为以下几类：1. 酚类酚类是植物中最常见的次生代谢产物之一，其结构主要包括苯环和羟基基团。
酚类可分为单酚、二酚和多酚三类。
单酚指只有一个羟基基团的化合物，如儿茶素和咖啡因。
二酚包括两个羟基基团，如茶多酚和芥子油苷。
多酚是三个以上羟基基团的化合物，如花青素和类黄酮。
2. 生物碱类生物碱类是含有烷基、烯丙基或芳香基等异构基团的复杂有机化合物，具有毒性和味道较苦的生物活性物质，如尼古丁和马钱子碱。
3. 甾体类甾体类物质是生物组成要素之一，部分物质在植物体内经化学修饰后而产生的次生代谢产物，如甾醇、甾酮和皂苷等。
4. 三萜类三萜类化合物呈轮状或线状分子结构，具有广泛的生物活性，如β-谷甾醇和大黄素等。
5. 挥发性油类挥发性油是植物体内特殊的次生代谢产物，主要存在于芳香植物中，如欧芹、茴香、丹参等。
它们具有芳香且易挥发的特性，因此通常用于烹饪和医药用途。
二、植物次生代谢产物的生物学功能植物次生代谢产物的生物学功能主要包括以下几个方面：1. 防御作用植物次生代谢产物通过抑制昆虫、真菌和病原体的生长和繁殖等方式，起着重要的防御作用。
其中，生物碱类、酚类和挥发性油等物质对昆虫的毒性较大，而甲基丙烯酸乙酯则可用于抑制真菌的生长。
2. 色素作用植物中的颜色多由色素造成。
花青素和类黄酮等化合物可决定植物花朵的颜色，而类胡萝卜素则决定了植物叶片和果实的颜色。
3. 营养作用植物次生代谢产物中有些化合物可以为动物提供营养，如类黄酮和多酚等物质可增强人体免疫力，防止癌症和心血管疾病等疾病的发生。
植物次生代谢产物的分离提取及其药用价值的研究
植物次生代谢产物的分离提取及其药用价值的研究一、植物次生代谢产物的概念与分类植物次生代谢产物是指与细胞基本生理代谢无关的化合物，在细胞内合成并储存，通常具有一定的药理活性。
植物次生代谢产物几乎存在于所有植物中，主要包括单萜、倍半萜、苯丙素和生物碱四类。
其中，单萜和倍半萜是最广泛分布的，苯丙素和生物碱则在特定植物中较为常见。
二、植物次生代谢产物的提取和分离技术植物次生代谢产物的提取和分离属于化学领域的分离纯化技术，常用的技术包括溶剂提取、色谱分离等。
1. 溶剂提取法溶剂提取法是将被研究物质的原生植物加入适量的溶剂中搅拌、浸泡、超声提取等，将其中所需物质与溶液分离。
该方法成本低，操作简单，适用于样品含量较高的情况。
2. 色谱分离法色谱分离技术是在固定相和流动相作用下，将混合物中的各种组分分离开来的一种方法。
常用的色谱分离技术包括薄层色谱、柱状液相色谱、气相色谱和高效液相色谱等。
其中，高效液相色谱被广泛应用于植物次生代谢产物的分离纯化过程中。
三、植物次生代谢产物的药用价值植物次生代谢产物作为传统的药物来源，其药用价值得到广泛的认识和应用。
根据组成和药理作用的不同，可将植物次生代谢产物的药用价值分为以下几个方面：1. 抗微生物和抗病毒作用许多植物次生代谢产物具有强烈的抗微生物和抗病毒能力，如黄酮类、生物碱等。
黄酮类化合物能够抑制细菌和真菌的生长，生物碱类化合物具有明显的抑制病毒生长的作用。
2. 抗氧化作用许多植物次生代谢产物具有抗氧化作用，如多酚类、黄酮类等。
这些化合物能够清除机体内的自由基，防止细胞受到氧化损伤。
3. 抗肿瘤作用部分植物次生代谢产物具有抗癌活性，如紫杉醇、茄素等。
这些化合物能够抑制癌细胞的增殖和扩散，并有望成为针对多种肿瘤的有力治疗药物。
4. 免疫调节作用一些植物次生代谢产物具有调节机体免疫功能的作用，如人参皂甙、黄酮类化合物等。
这些化合物能够调节免疫细胞的活性和增强机体的免疫力。
四、结论植物次生代谢产物是一类重要的药用化合物，具有广泛的药理活性和药用价值，其提取和分离技术是研究和应用植物次生代谢产物的基础。
02植物次生代谢产物的主要类群
02植物次生代谢产物的主要类群2 植物次生代谢产物的主要类群2.1 萜类 (terpene)2.2 甾体类 (steroid)2.3 苯丙烷类 (phenylpropanoid) 2.4 醌类 (quinonoid)2.5 黄酮类 (flavonoid) 2.6 鞣质 (tannin)2.7 生物碱 (alkaloid)2.8 氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸(cyanogenic glycoside, glucosinolate, nonprotein amino acid)次生代谢产物的化学结构差异很大，通常归为萜类化合物（萜类、甾体类）、酚类化合物（苯丙烷类、醌类、黄酮类、鞣质）、含氮化合物（生物碱、氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸）三大类除以上三大类外，植物还产生多炔类、有机酸等次生代谢物质多炔是植物体内发现的天然炔类，主要分布于菊科及伞形科植物，现已发现1000种左右有机酸广泛分布于植物各部位，一些有机酸如茉莉酸在植物信号传递中起重要作用根据结构特征和生理作用也可将次生代谢产物分为抗生素（植保素）、生长刺激素、维生素、色素、生物碱与毒素等不同类型3.1 萜类 terpene萜类或类萜在植物界中广泛存在，由异戊二烯组成，有链状的，也有环状的，一般不溶于水萜类种类依异戊二烯数目而定，有单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜之分萜类的生物合成有两条途径：甲羟戊酸途径和丙酮酸/磷酸甘油醛途径，前者研究得比较清楚，后者仍有些未明，两条途径都是经过异戊烯基焦磷酸（IPP）进一步合成各种萜类化合物3.1.1 单萜（monoterpene）单萜广泛存在于高等植物中，多分布于樟科、松科、伞形科、姜科、芸香科、桃金娘科、唇形科、菊科的植物中?单萜常温下一般是挥发性液体，沸点140-200℃。
有的单萜与糖结合成苷，则不具有挥发性单萜依据碳架可分为链状、单环、双环和三环4个大类3.1.1.1 链状单萜月桂烯（杨梅烯，myrcene）广泛存在于植物界，杨梅叶、松节油、黄柏果油、桂油、柠檬草油、啤酒花油和芫荽油等挥发油中含有；是香料工业中重要的反应中间体芳樟醇（linalool）(里哪醇、沉香醇)化学名：3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇，具一个手性碳原子，有一对对映异构体。
植物次生代谢产物的功能研究方法
植物次生代谢产物的功能研究方法植物次生代谢产物是植物细胞在生长过程中产生的一类化学物质，除了不参与植物的生长和发育之外，还具有许多重要的生物学功能，如酶抑制、抗氧化、抗菌、抗病毒等。
近年来，在发掘植物的次生代谢产物中，许多新的植物物质被发现，经过精细的研究，发现它们具有一些特殊的药理学活性。
因此，植物次生代谢产物被研究的范围越来越广，包括医学、化学、食品、农业等领域。
本文将从植物次生代谢产物的来源、提取、分离、结构鉴定和检测等方面介绍植物次生代谢产物的功能研究方法。
一、植物次生代谢产物的来源植物次生代谢产物是指生长过程中植物本身合成，但不是生命所必需的化合物。
植物次生代谢产物是反映植物适应环境能力的表现，在植物进化过程中发挥了重要的作用。
植物次生代谢产物包括生物碱、黄酮、多酚、萜类化合物、二萜、龙胆苷等。
这些化合物在植物细胞的不同部位中形成，如根部、茎部、叶片、花等。
二、植物次生代谢产物提取和分离植物次生代谢产物的生物活性差异非常大，因此，针对不同的活性成分，可以采用不同的提取和分离方法。
对于生物碱类、二萜等脂溶性物质，可以采用常规的有机溶剂提取法；黄酮、多酚等水溶性物质，则可以采用水溶液提取法。
在提取过程中，为了防止化合物丢失和破坏，需要在低温下进行，并避免光照。
分离和纯化过程中，可以采用色谱法、薄层层析法、逆流色谱法、保留时间指数法等技术进行。
三、植物次生代谢产物的结构鉴定目前，植物次生代谢产物的结构鉴定已经成为研究人员的主要任务。
主要的结构鉴定方法包括物质的物理化学性质、波谱技术、X射线结晶学等。
其中，核磁共振(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)等波谱技术是常用的手段，能够确定化合物的分子结构，并获取有关物质的信息。
四、植物次生代谢产物的生物活性研究植物次生代谢产物是天然药物中广泛应用的一种。
其生物活性的研究方法包括体外和体内实验。
体外实验主要用于对活性成分的初步筛选，包括酶抑制试验、抗氧化试验、抗菌试验和抗病毒试验等。
植物次生代谢物质
植物界的“秘密武器”：次生代谢物质大揭秘
在咱们这个五彩斑斓的自然界里，植物们可不光是站在那里静静生长那么简单，它们还有着自己的“秘密武器”——次生代谢物质。
这些家伙听起来高深莫测，但其实用咱们接地气的话来说，就是植物为了保护自己、吸引传粉者或者驱赶害虫而特别制造的一些化学物质。
想象一下，植物们就像是自然界里的小小化学家，它们通过光合作用，不仅制造出了自己生长所需的能量和物质，还额外“研发”出了一系列次生代谢物质。
这些物质就像是植物的“防身术”和“魅力光环”，让它们在复杂多变的自然环境中生存下来，繁衍后代。
次生代谢物质种类繁多，功能各异。
有的能散发出迷人的香气，吸引蜜蜂、蝴蝶等传粉者前来光顾，帮助植物完成授粉过程；有的则具有强烈的气味或味道，让害虫望而却步，保护植物免受侵害。
还有一些次生代谢物质具有药用价值，比如我们熟知的黄连素、青蒿素等，都是从植物中提取出来的次生代谢物质，对治疗疾病有着显著效果。
更神奇的是，这些次生代谢物质还能随着环境的变化而发生变化。
比如，当植物受到干旱、病虫害等胁迫时，它们会调整次生代谢物质的种类和含量，以增强自身的抗逆性。
这就像是我们人类在遇到困难时，会想办法调整自己的心态和策略一样。
所以呀，别看植物们不会说话也不会动，但它们可是拥有着自己的生存智慧和化学武器库呢！下次当你漫步在森林或花园里时，不妨多留意一下那些散发着独特香气或色彩鲜艳的植物吧，它们可能正通过次生代谢物质在向你展示它们的“魅力”和“实力”呢！。
植物次生代谢产物讲解
2015年春季学期植物生理学课程论文植物次生代谢产物的研究应用概况系别：专业：姓名：学号：—2015.6.18—一、植物次级代谢产物概况植物次生代谢产物是植物的次生代谢产生的各种小分子有机化合物。
次生代谢由初生代谢衍生而来。
初生代谢是生物共有的代谢途径合成糖类、脂类、核酸和蛋白质等初生代谢产物。
初生代谢产物经一系列味促反应转化成为结构复杂的次生代谢产物其产生和分布通常具有种属、器官、组织和生长发育期的特异性。
次生代谢产物广泛参与植物的生长、发育和防御等生理过程在植物生命活动过程中发挥着重要作用。
植物次生代谢产物种类丰富、来源多样根据其基本结构特点可分为萜类、酚类和含氮化合物三大类。
植物次生代谢产物是天然药物和工业原料的重要来源。
中国是世界上使用和出口中药材最多的国家，而其中80% 以上的中药材来自药用植物。
本文介绍一些重要植物次生代谢产物的生理功能及应用。
植物次生代谢产物被广泛应用于药物、香料、化妆品、染料等领域，但它在植物中的含量一般较低。
通过对植物次生代谢产物合成途径的解析，在体外可通过化学合成法或半合成法对其有效成分进行合成，但在实际工业生产中仍存在各种各样的问题，如工艺流程复杂、成本高昂、排放物对环境造成污染等，因此研究植物次生代谢产物的代谢工程成为生命科学领域的热点问题之一。
二、萜类化合物的应用萜类化合物是植物界中广泛存在的一类次级代谢产物，一般不溶于水。
萜类是由异戊二烯组成的，萜类化合物的结构有链状的，也有环状的。
萜类化合物的种类是根据异戊二烯的数目二确定的：有单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜之分，是自然界分布广泛、种类最多的一类植物天然产物，具有重要的生理学和社会学功能。
迄今已从动物、植物和微生物中分离了4 万多种萜类化合物。
在植物细胞中，低相对分子质量的萜类是挥发油，相对分子质量增高就成为树脂、胡萝卜素等较复杂的化合物，更大相对分子质量的萜则形成橡胶等高分子化合物。
植物中的萜类化合物按其在植物体内的生理功能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。
植物抗癌的次生代谢产物
植物抗癌的次生代谢产物
孔琪;张玉红
【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2005(021)004
【摘要】从天然植物次生代谢产物中寻找高效毒的抗癌活性成份以制成抗癌新药,已经成为抗癌药研制的重要内容之一.从次生代谢产物的角度阐述了植物次生代谢产物的特性以及具有抗癌生物活性的植物次生代谢产物——生物碱、萜类、苷及皂苷类、黄酮类、多糖类、香豆素类化合物的几种类型,并对从植物中寻找抗癌活性成分进行展望.
【总页数】7页(P421-426,439)
【作者】孔琪;张玉红
【作者单位】哈尔滨商业大学,黑龙江,哈尔滨,150076;东北林业大学,森林植物生态学重点实验室,黑龙江,哈尔滨,150040
【正文语种】中文
【中图分类】Q946.8
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[整理版]植物挥发的次生代谢产物对植食性昆虫的作用
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[整理版]植物挥发的次生代谢产物对植食性昆虫的作用植物挥发性次生代谢物质对植食性昆虫的作用摘要:植物挥发性次生代谢物质与植食性昆虫有密切的联系，对昆虫的取食、生长、发育、生存起着至关重要的作用。
本文了植物挥发性次生代谢物质的概念和种类，植物挥发性次生代谢产物对植食性昆虫的取食、产卵、生长发育和生存方面的影响。
并对植物挥发性次生物质对害虫控制的进展和应用前景作了总结。
关键词:植物挥发性次生物质植食性昆虫取食产卵生长发育陆生植物与植食性昆虫在长期的进化过程中形成了复杂的互作关系[1 -3 ] 。
植物次生代谢产物在植物与昆虫协同进化中起着主导作用。
植食性昆虫的种群繁衍和生存在很大程度上取决于能否寻找到合适的寄主植物和获得足够的营养。
植物次生代谢产物影响植食性取食、产卵、生长发育和存活。
利用这一特性可以利用植物次生代谢产物控制害虫，农林有害生物的综合治理提供新的生态防治途径。
1 植物挥发性次生物质的概念和种类 1891 年，Kossel 明确提出了植物次生代谢(secondary metabolism)metabolites)是指植物体中一的概念。
植物次生代谢产物(secondary大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织和生长发育期的特异性。
少数小分子有机物在代谢途径上与次生产物比较相似，但具有明显的生理功能，因而不把它们视为次生代谢产物，如萜类成分赤霉素、脱落酸、均为植物激素，另如胡萝卜素为光合作用所必需。
主要包括烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、萜烯类和芳香类化合物等,并以一定比例构成的该种植物的化学指纹图谱[3 ,10 - 11 ] 。
目前已知植物次生物质约有3 万种以上,与昆虫有关的主要是酚类、萜类和生物碱。
植物挥发性次生物质可以分为两类[4 ,11 ,13 ] : 一类是在植物中广泛分布的一般气味组分( general odor component s) 。
植物次生代谢产物.
2015年春季学期植物生理学课程论文植物次生代谢产物的研究应用概况系别：专业：姓名：学号：—2015.6.18—一、植物次级代谢产物概况植物次生代谢产物是植物的次生代谢产生的各种小分子有机化合物。
次生代谢由初生代谢衍生而来。
初生代谢是生物共有的代谢途径合成糖类、脂类、核酸和蛋白质等初生代谢产物。
初生代谢产物经一系列味促反应转化成为结构复杂的次生代谢产物其产生和分布通常具有种属、器官、组织和生长发育期的特异性。
次生代谢产物广泛参与植物的生长、发育和防御等生理过程在植物生命活动过程中发挥着重要作用。
植物次生代谢产物种类丰富、来源多样根据其基本结构特点可分为萜类、酚类和含氮化合物三大类。
植物次生代谢产物是天然药物和工业原料的重要来源。
中国是世界上使用和出口中药材最多的国家，而其中80% 以上的中药材来自药用植物。
本文介绍一些重要植物次生代谢产物的生理功能及应用。
植物次生代谢产物被广泛应用于药物、香料、化妆品、染料等领域，但它在植物中的含量一般较低。
通过对植物次生代谢产物合成途径的解析，在体外可通过化学合成法或半合成法对其有效成分进行合成，但在实际工业生产中仍存在各种各样的问题，如工艺流程复杂、成本高昂、排放物对环境造成污染等，因此研究植物次生代谢产物的代谢工程成为生命科学领域的热点问题之一。
二、萜类化合物的应用萜类化合物是植物界中广泛存在的一类次级代谢产物，一般不溶于水。
萜类是由异戊二烯组成的，萜类化合物的结构有链状的，也有环状的。
萜类化合物的种类是根据异戊二烯的数目二确定的：有单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜之分，是自然界分布广泛、种类最多的一类植物天然产物，具有重要的生理学和社会学功能。
迄今已从动物、植物和微生物中分离了4 万多种萜类化合物。
在植物细胞中，低相对分子质量的萜类是挥发油，相对分子质量增高就成为树脂、胡萝卜素等较复杂的化合物，更大相对分子质量的萜则形成橡胶等高分子化合物。
植物中的萜类化合物按其在植物体内的生理功能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。
植物次生代谢产物的功能及应用概述
主要参考文献 ［ １ ］ 赵 占良． ２ ｏ １ ２ ． 强化概念教学 ， 提高教材适 用性— —人教 版义务教
乳 动物安全无毒 。用除虫菊的花 、 叶做成 蚊香 ， 可 以杀 蚊驱蝇 ， 对臭虫 、 虱子及跳 蚤均有特效 【 ４ ， ５ 』 。
育生物学教材（ ２ ０ １ ２ 年版 ） 简析． 课程 ・ 教材 ・ 教法 ， （ ８ ） ： ４ ０－ ４ ５ ［ ２ ］ 谭永 平． ２ ０ １ ２ ． 生 物教 科 书修 订 的原 因 透 析． 教育科学论坛，
赤霉素 是 一 类 双 萜 酸 化 合 物 ， 迄 今 已 发 现 至 少
１ ３ ６ 种 赤霉素 ， 均具有赤 霉素 烷的基本 结构 ， 它们 作 为 生长促进型植物 激 素 ， 调节植 物生 长 和影 响植物 各种
紫杉次碱 ， 对Ｐ ３ ８ ８淋 巴细胞 白血 病 Ｄ Ｎ Ａ合成 的抑制 强度 比紫杉 醇高 ６ ． ５倍 ＿ ３ Ｊ 。 除虫 菊酯是单 萜类 的高效 天然杀 虫剂 ， 存在 于菊
初 生代谢产物经一 系列 酶促反应 转化成为结 构复 杂的
次生代谢产物 ， 其产 生和分 布通 常具 有种 属 、 器官、 组 织 和生长发育期 的特异性 。次生 代谢产物广 泛参 与植 物的生长 、 发育和 防御等 生理过 程 ， 在植物 生命 活 动过 程 中发挥着 重要作 用 。植物 次生 代谢 产物 种类 丰 富 、 来 源多样 ， 根据 其基 本结构 特点 ， 可分 为萜 类 、 酚类 和 含氮化合物三大类 。植物 次生代谢 产物是 天然药 物和
卜 素作为捕光 色素参 与光合 作用 ， 还可 以保护 叶绿 素
免受强光降解 。１ ３ 一胡萝 卜 素在动 物肝 脏 内可 转化 为 维生素 Ａ， Ｖ Ａ是构 成视觉细胞 中感受弱 光的视、 核 酸 和 蛋 白质 等初 生代 谢 产 物 。
植物代谢物质
植物代谢物质植物代谢物质00植物次生代谢物质从其生物合成途径可以将次生物质分成酚类、类萜、含氮化合物和其他次生物质4大类。
植物次生代谢物质对害虫有忌避和毒杀作用，引诱害虫在寄主上产卵，使其后代有较好生存环境。
植物次生物质吸引传粉昆虫繁衍后代，同时也吸引某些共生生物。
植物次生代谢物质在昆虫和植物协同进化中具有信号转递功能。
/question/25112865.html植物次生代谢产物可分为苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、萜类、甾体及其甙、生物碱七大类。
不同的产物有不同的作用。
植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。
在对环境胁迫的适应、植物与植物之间的相互竞争和协同进化、植物对昆虫的危害、草食性动物的采食及病原微生物的侵袭等过程的防御中起着重要作用。
/question/131129338.html?fr=qrl&cid=202&index=4&fr2=query植物体内有机物的代谢1．植物的初生代谢和次生代谢关于糖类脂类核酸和蛋白质的合成和分解过程，在生物化学课程中已将讨论过，在此不重复。
这里重点讨论它们之间的相互关系。
卡尔文循环、糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径是有机体代谢的主干，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，进一步为脂类、核酸和蛋白质的合成提供底物。
糖和脂类是相互转变的，因为甘油可逆转为己糖，而脂肪酸分解为乙酰辅酶A后可再转变为糖。
氨基酸的碳架——α-酮酸主要来源于糖代谢的中间产物，糖与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。
糖类、脂类、核酸和蛋白质等是初生代谢产物（primary metabolites）,植物体中还有许多其他有机物，如萜类、酚类和生物碱等，它们是由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质以，因此成为次生代谢产物（sevondarymetabolites）。
植物化学中的次生代谢产物
植物化学中的次生代谢产物植物是自然界中最富有生命力的生物之一，它们在自身生长的过程中会产生出大量的化学物质，其中一部分化学物质被称为次生代谢产物。
这些化学物质虽然不能直接参与到植物的基本代谢过程中，但却有着非常重要的生物学功能，它们能够在植物与环境相互作用的过程中起到非常关键的媒介作用。
首先，次生代谢产物起到了植物与周围环境之间的重要媒介作用。
植物生长的环境是非常复杂的，它们需要在各种环境因素的作用下制造出各种同源性和异源性的化学物质来帮助自身适应环境的变化。
这些化学物质通常被称为植物素，它们包括脂类、糖类、氨基酸和维生素等。
这些植物素可以快速地通过植物的细胞膜扩散到外界环境，从而影响到其他物种的生长和发展。
比如，一些植物素可以被其他植物所感应，从而引起其他植物的生理反应，产生积极作用。
其次，次生代谢产物能够对植物自身进行保护，从而起到重要的保护作用。
植物生存的环境中常常存在各种微生物和天敌，它们会对植物的生长和发展产生消极的影响。
为了保护自身而避免被病菌和有害的昆虫侵袭，植物会通过次生代谢产物来防御这些外来生物的攻击。
比如，茉莉花会产生茉莉酸苷，这个化学物质能够在植物遭受天敌攻击时释放出特殊的气味，从而吸引到天敌的天敌，进而达到保护植物自身的效果。
最后，次生代谢产物还有着很强的药用价值。
在人类的长期使用历史中，许多植物都被广泛用于治疗百病。
这些植物中通常含有丰富的次生代谢产物，它们通过各种形式进入人体，从而起到药理学效果。
比如，人们普遍认为，地黄中的糖皂苷和丹参中的丹参酮都具有非常好的药用效果，能够帮助人们缓解许多身体不适。
而这些化学物质正是植物生长过程中通过次生代谢产物自然合成的。
总的来说，次生代谢产物在植物的生长过程中发挥着极其重要的生物学功能。
它们通过对周围环境的媒介作用、自身的保护功能和对人类药用价值的发挥，成为了植物学最重要的研究领域之一。
在未来的研究中，人们需要进一步加强对植物次生代谢产物的研究和应用，从而更好地探明和发挥这些化学物质的生物学功能和价值。
植物的次级代谢产物共24页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
植物的次级代谢产物
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
中草药的有效成份探讨——浅述植物的次生代谢产物
中草药的有效成份探讨——浅述植物的次生代谢产物
王青云
【期刊名称】《内蒙古中医药》
【年(卷),期】2010(029)013
【摘要】@@ 中草药在我国应用已久,在古代就有神农尝百草,但中草药的有效成份的研究也就是近百年的事情.近百年的科学研究,证明其有效成份为植物的次生代谢产物.次生代谢是和原生代谢相对应的,次生代谢产物是由次生代谢产生的一类,并非植物生长发育所必须的小分子有机化合物,植物次生代谢的概念最早于1891年由著名德国化学家Kossel(1853～1927)明确提出.
【总页数】2页(P105-106)
【作者】王青云
【作者单位】江苏省洪泽县人民医院,223100
【正文语种】中文
【中图分类】R282.71
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植物次生代谢物质种类及结构
植物次生代谢物质种类及结构植物次生代谢物质种类及结构次生代谢产物的化学结构差异很大，通常归为萜类化合物（萜类、甾体类）、酚类化合物（苯丙烷类、醌类、黄酮类、鞣质）、含氮化合物（生物碱、氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸）和其他次生代谢产物四大类。
（1）酚类广义的酚类分为黄酮类、简单酚类和黄酮类。
黄酮类是以一大类苯色同环为基础，具有C3、C6、CH6结构的酚类化合物，其生物合成的前体是苯丙氨酸和乌龙基辅酶A。
根据在B环上的连接位置的不同可分为2-苯基衍生物（黄酮、黄酮醇类）3-苯基衍生物（异黄酮）和4-苯基衍生物（新黄酮），很多黄酮类成分用于心血管疾病的治疗，如槐树槐米中的芦丁是用于治疗毛细血管脆性引起的出血症及辅助治疗高血压，许多异黄酮是植保素。
简单酚类是含有一个被烃基取代苯环的化合物，某些成分有调节植物生长的作用，有些是植保素的重要成分。
醌类化合物是有苯式多环烃氢化合物（如萘、蒽等）的芳香二氧化物。
醌类的存在是植物成色的主要原因之一，有些醌类是抗菌、抗癌的主要成分，如胡桃醌和紫草宁。
举例（1）苦荞麦中含有黄酮类物质，主要成分是芦丁。
芦丁含量占总黄酮的70～90%，芦丁又名芸香甙、维生素P，具有降低毛细血管脆性和异常通透性，改善微循环的作用，在临床上主要用于糖尿病、高血压、高血糖等的辅助治疗。
而芦丁在其它谷物中几乎没有。
（2）胡桃醌作为氢化胡桃醌（三羟基萘）的苷存在于胡桃科植物胡桃及其同属植物黑核桃的未成熟的外果皮（青皮）中。
可从天然物质中分离，也可化学合成。
桃醌具有止血和抗菌活性，也曾用于治疗湿疹、牛皮和发癣。
（2）萜类化合物萜类化合物是由异戊二烯单元（5碳）组成的化合物，通过异戊二烯途径（又称甲羟戊酸途径），由2个、3个或4个异戊二烯单元分别组成产生的单萜、倍半萜和二萜称为低等萜类。
单萜和倍半萜是植物挥发油的主要成分，也是香料的主要成分，许多倍半萜和二萜化合物是植保素。
一些萜类成分具有重要的药用价值，如倍半萜成分青蒿素是治疗疟疾的最佳药物，抗癌药物紫杉醇是二萜类生物碱，存在于裸子植物红豆杉中。
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E4P与PEP结合形成中间产物莽草酸，莽草酸再与PEP作用，脱去Pi,形 成分支酸（莽草酸途径重要枢纽物质）去向有两个。
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
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。 以苯丙氨酸为生物合成起点 木质素是4-香豆醇，松柏醇和芥子醇三种不同木质醇 单体的聚合物。可能在过氧化物酶和漆酶作用下，再 氧化聚合作用生成木质素，分别形成对羟基苯丙烷 （H型），愈创木基（G型），紫丁香型（G型）。 在细胞质中形成，运送到细胞壁形成木质素，为细胞 壁主要组成之一
植物次级代谢产物中有许多是含氮 的，大多数含氮次级产物是从普通 的氨基酸合成的。 着重介绍生物碱和含氰苷，都具有 防御功能。
生物碱
生物碱是一类含氮杂环化合物，通常有一个含N的杂环，其碱性即来自 含N的杂环。 植物器官中生物碱的含量很低，植物在不同生长时期所含生物碱的成 分和含量常有不同。 生物碱的种类很多，其生物合成的前身也不同。
类黄酮类
它是两个芳香环被三碳桥连起 来的 15 碳化合物，根据三碳桥 的氧化程度，分为四种：花色 素苷，黄酮，黄酮醇和异黄酮。
功能
1.呈现颜色 类黄酮包含各种有色物质，其中最普遍的有色类黄酮是花 色素苷，花果实大多呈红，淡红，紫，蓝等色，都与花色 素苷有关。 2.防御伤害
黄酮类和黄酮醇类存在于叶片中，吸收紫外线，使细胞免 受UV-B的伤害
萜类
萜类（terpene）是以异戊二烯为单位组成的。 根据异戊二烯的数目而定
分为：单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜
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亦称 为“活跃异戊二烯”。
芥子油苷
十字花科植物如甘蓝，花椰菜，萝卜 和油菜中含有芥子油苷
可被葡萄糖硫苷酶水解产生有刺激性， 化学活性的物质。可做抗毒素或拒食 剂来抵抗食草动物。
次级代谢产物的生物技术应用
一、花色改良育种
二、改良农作物品质及提高抗逆性
三、药用植物的快速繁殖
O(∩_∩)O谢谢
植物的次级代谢产物
主讲Байду номын сангаас：张镇子
主讲内容：P170～183
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）
次级代产物合成的主要途径
次级代谢产物储存在液泡或者细胞 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。
次级代谢产物分为三类：萜类、酚 类、和含氮次级代谢产物
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
酚类
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代谢产物之一。
苯酚
酚类合成物的种类
酚类的生物合成
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。
生物碱是核酸的组成部分，又是维生素B1，叶酸和生物素的组成部分， 具有重要的生理意义。
对动物有毒性，有防御敌害的意义。
是重要药物的有效成分。
含氰苷
含氰苷广泛分布于植物界，其中以豆类，禾谷类和玫瑰一些种类最多。
在完整植物中，存在于叶表皮液泡中，本身无毒，分解含氰苷的酶— —糖苷酶，存在于叶肉中，互不接触。当叶肉被咬碎后，两者混合分 解成酮和HCN
异黄酮类，有不同的功能（鱼藤根中的鱼藤酮有很强的杀 虫作用）
鞣质
在植物酚类多聚体中具有防御功能的，除了木质素外，就是鞣质（俗 名单宁）。鞣质可分两类：
缩合鞣质和可水解鞣质。
鞣质有毒，草食动物吃后明显抑制生长。
鞣质在口腔中与蛋白质结合，有涩味。 树干心材的鞣质丰富，能防止真菌和细菌引起的心材腐败。
次级含氮化合物