植物生理学习题大全—植物的次级代谢产物

第六章植物的次级代谢产物

一.名词解释

初级代谢产物(primary metabolite)：糖类、脂肪、核酸和蛋白质等光合作用的直接产物。

次级代谢产物(secondary metabolite)：萜类、酚类和生物碱等是由糖类等有机物次级代谢衍生出来的物质。

酚类(phenol)：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。

二. 简答题

1. 次级代谢产物在植物生命活动中的作用？

①次级代谢产物是植物长期演化过程中产生的，对植物的生长、繁衍、适应等生理过程都具有重要的作用；

②吲哚乙酸、赤霉素等植物激素及叶绿素、类胡萝卜素和木质素等可影响植物的生长发育；

③花色素等色素和有挥发性萜类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；

④某些植物产生的对植物本身无毒而对动物或微生物有毒的次级代谢产物可防御天敌吞食，保存自己；

⑤植物被微生物感染时，会合成植保素，抵御微生物入侵。

2. 萜类的生物合成。

①甲羟戊酸途径：3个乙酰CoA分子为原料，形成甲羟戊酸，再经过焦磷酸化、脱羧化和脱水化等过程，就形成异戊烯焦磷酸(IPP)。

②甲基赤藓醇磷酸途径：丙酮酸和3-磷酸甘油醛经过一系列反应，形成甲基赤藓醇磷酸，继而形成二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)。

③IPP和DMAPP结合为牻牛儿焦磷酸(GPP)，形成单萜的前身；GPP和另一分子IPP结合，形成法尼焦磷酸(FPP)，成为倍半萜和三萜的前身；FPP又与另一分子IPP结合，形成牻牛儿牻牛儿焦磷酸(GGPP)，成为二萜和四萜的前身；最后，FPP和GGPP就聚合为多萜。

3. 萜类的功能。

①某些萜类影响植物的生长发育，属于双萜的赤霉素是调节植物高度的激素；

②某些三萜的固醇和磷脂是膜的必需组成成分；

③类胡萝卜素是四萜的衍生物，决定花、叶、和果实的颜色，并能吸收光能，参与光合作用；

④许多植物的萜类有毒，可防止动物和昆虫的吞食；

⑤有些萜类是药用或工业原料。

4. 植物体内的酚类化合物有哪些种类？分别有什么作用？

①简单酚类：简单苯丙酸类化合物，苯丙酸内酯类化合物等；许多简单的酚类化合物在植物防御食草昆虫和真菌侵袭中起重要作用。

②木质素：是植物重要组成物质，为细胞壁主要组成之一。

③类黄酮类：花色素苷、黄酮、黄酮醇、异黄酮；某些类黄酮化合物可使植物呈现不同的颜色；某些类黄酮化合物是植物的紫外线保护剂，防御伤害。

④鞣质：缩合鞣质和可水解鞣质；鞣质对植物起防御功能的作用。

5. 植物体内的次级含氮化合物有哪些种类？分别有什么作用？

①生物碱：核酸的组成成分，维生素B1、叶酸和生物素的组成成分；对动物往往有毒，因此具有防御敌害的作用；重要药物的有效成分。

②含氰苷：昆虫和其他食草动物取食后，会代谢生产HCN，毒害取食者，起到防御的作用。

③芥子油苷：可作为抗毒素或拒食剂来抵抗食草动物。

6. 植物产生的次级代谢产物对人类的作用。

①有些次级代谢产物是重要的工业原料，如多萜化合物中的橡胶；

②某些次级代谢产物可用来制作杀虫剂，如单萜酯拟除虫菊酯；

③生物碱在人类医药研究上具有重要作用。

7.次级代谢产物的生物技术应用。

①花色改良育种：利用基因工程，导入不同的控制色素合成的基因，使植物的花色产生不同的颜色。

②改良农作物品质及提高抗逆性：利用基因工程改变植物的次级代谢，抑制农作物某些形状，以提高产品品质或合成新的植保素，以增加抗病能力。

③药用植物的快速繁殖：通过细胞培养，可以大规模培养人类需要药用植物。