茶树中的嘌呤碱代谢

（二）黄嘌呤的分解代谢
• 黄嘌呤会有两种去向，一种是继续分解，另一种 也可能又转化为其它嘌呤核苷酸被再利用。 • 植物体内这类嘌呤碱分解代谢主要发生于老叶， 分解后生成的尿酸，尿囊素可从叶子中转运出来， 作为储备物质到春天生长时再重新利用。
• 而茶树体内的黄嘌呤分解产物中，又是以尿酸和 尿囊素为主；这种形式的分解产物，在茶树体内 还有贮藏组分的作用。
（二）咖啡碱生物合成中嘌呤环的来源及嘌 呤环的甲基化
1、咖啡碱的结构特点是黄嘌呤，在1，3，7位置的N 上连接3个甲基，生物合成中，一需要嘌呤环的来 源，二需要甲基供体。 2、茶树中咖啡碱生物合成的嘌呤环：既可来自甘氨 酸、谷酰胺、甲酸盐和CO2的直接合成，又可来自 核酸代谢的核苷酸代谢库中的嘌呤，其中核苷酸 库中腺嘌呤是咖啡碱合成最有效的前体。 3、咖啡碱合成中的甲基主要来源：S-腺苷蛋氨酸， 而转甲基作用则依赖于N-甲基转移酶的活性。
2）甲基的转移和甲基化顺序
• 咖啡碱的合成中，嘌呤甲基化的过程，是先由7甲基黄嘌呤甲基化形成可可碱（3，7-二甲基黄嘌 呤），再由可可碱甲基化形成咖啡碱。
• 咖啡碱嘌呤环上的甲基是由Ｓ-腺苷蛋氨酸供给， 在甲基转移酶的作用下，按7、3、1氮原子位置的 先后顺序进行甲基化作用。
（三）茶树体内的嘌呤合成代谢与咖啡碱生 物的合成途径
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（1）嘌呤环的生物合成
• 环中C4、C5分别来自甘氨酸wenku.baidu.com的羧基和α -碳原子； C2、C8来自甲酸盐； C6来自CO2。 • N1来自天冬氨酸; N7来自甘氨酸中的氨基；N3、N9 来自谷氨酰胺；
（2）嘌呤的甲基化 • 1）甲基供给体
咖啡碱中嘌呤环上的直接甲基供体为S-腺苷 蛋氨酸，它是由蛋氨酸与ATP作用转化而来的。
三、茶树体内咖啡碱的生物合成
• （一）咖啡碱生物合成部位 • （二）咖啡碱生物合成中嘌呤环的来源及嘌呤环 的甲基化 • （三）茶树体内的嘌呤合成代谢与咖啡碱生物的 合成途径 • （四）咖啡碱生物合成中的重要酶
（一）咖啡碱生物合成部位
• 咖啡碱是在茶树幼嫩叶片中进行生物合成的，而 在茎、根与子叶中合成能力能低甚至没有，而茶 花中亦能合成咖啡碱。 • 细胞中的合成部位则是在叶绿体中，在叶绿体中 含有咖啡碱生物合成所需的酶类。
二、茶树体内咖啡碱的分布
1、咖啡碱广泛地分布在茶树体内，但各部位的含 量，差异很大。 2、除种子外，其它各部位均含有咖啡碱。 3、并比较集中地分布在新梢部位，以叶部最多， 茎梗中较少，花果中更少。 4、咖啡碱是比较集中地分布在新梢部位，但新梢 中各部位的含量又不相同。以嫩的芽叶含量最多， 老叶最少。 5、咖啡碱在新梢中的含量是随芽叶的老化而减少， 因此咖啡碱能作为茶叶老嫩度的标志成分之一。
（四）咖啡碱生物合成中的重要酶
• 1、N-甲基转移酶 • 2、N-甲基核苷酶 • 3、次黄嘌呤核苷酸脱 氢酶 • 4、AMP脱氨酶
四、茶树体内咖啡碱的分解
咖啡碱的分解途径： 咖啡碱及其 他嘌呤碱 黄嘌呤 尿酸 尿素 尿囊素 尿囊酸
CO2
• （一）嘌呤碱在茶树体内的分解
• 咖啡碱的分解与腺嘌呤和鸟嘌呤的分解相类似， 都是先脱去环上的基团，变成黄嘌呤。 • 所不同的是腺嘌呤和鸟嘌呤脱去的是氨基，而咖 啡碱脱去的是甲基，脱下的甲基又可以通过四氢 叶酸载体，在相应酶的作用下，转移到其它的化 合物中。
茶树中的嘌呤碱代谢
茶树中的生物碱
• 茶树中的生物碱以嘌呤碱为主，而嘌呤碱中又以 咖啡碱为主体成分。 • 咖啡碱为茶树的特征性成分之一。
茶树中的咖啡碱代谢
• • • • 一、茶树体内咖啡碱的结构和性质 二、茶树体内咖啡碱的分布 三、茶树体内咖啡碱的生物合成 四、茶树体内咖啡碱的分解
一、茶树体内咖啡碱的结构和性质
（1）结构
• 化学式：C8H10N4O2 • 结构式：
（2）性质
• 咖啡碱是具有绢丝光泽的白色针状结晶体，失去 结晶水后成白色粉末。无臭，有苦味。 • 茶叶中咖啡碱的含量一般在2%~4%左右。 • 咖啡碱是茶叶重要的滋味物质，其与茶黄素以氢 键缔合后形成的复合物具有鲜爽味，因此，茶叶 咖啡碱含量也常被看作是影响茶叶质量的一个重 要因素。