初級(jí)代謝與次級(jí)代謝初級(jí)代謝：是許多生物都含有生物化學(xué)反應(yīng)，比如能量代謝及氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸合成等，均稱為初級(jí)代謝（primarymetabolism）

稱為初級(jí)代謝產(chǎn)物是維持生物生命活動(dòng)和營(yíng)養(yǎng)必需物質(zhì)。次級(jí)代謝：次級(jí)代謝是在一定生長(zhǎng)時(shí)期（普通是穩(wěn)定生長(zhǎng)久），生物以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體合成對(duì)生物本身生命活動(dòng)沒(méi)有明確功效物質(zhì)過(guò)程。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第1頁(yè)次級(jí)代謝產(chǎn)物次級(jí)代謝產(chǎn)物：植物體中還有許多由糖類等有機(jī)物代謝衍生出來(lái)物質(zhì)，分苯丙素類、醌類、黃酮類、單寧類、萜類、甾體及其甙、生物堿七大類。。稱為次級(jí)代謝產(chǎn)物（secondaryproduct）次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第2頁(yè)次級(jí)代謝產(chǎn)物合成主要路徑次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第3頁(yè)次級(jí)代謝產(chǎn)物儲(chǔ)存在液泡或細(xì)胞壁中，是代謝最終產(chǎn)物，除了極少數(shù)外，大部分不再參加代謝活動(dòng)。次級(jí)代謝產(chǎn)物科分為三類：萜類、酚類和含氮次級(jí)代謝產(chǎn)物。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第4頁(yè)第二節(jié)萜類萜類（terpene）是以異戊二烯為單位組成。有單貼、倍半萜、雙貼、三萜、四萜和多萜之分。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第5頁(yè)桂葉烯（單萜）次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第6頁(yè)棉酚（倍半萜二聚物）次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第7頁(yè)萜類生物合成萜類生物合成有兩條路徑：甲羥戊酸路徑和甲基赤蘚醇磷酸路徑，二者都形成異戊烯焦磷酸（IPP），然后深入合成萜類，所以IPP亦稱為“活躍異戊二烯”。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第8頁(yè)萜類功效影響植物生長(zhǎng)發(fā)育。預(yù)防植物被哺乳動(dòng)物和昆蟲吞食。藥用或工業(yè)原料。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第9頁(yè)第三節(jié)酚類（phenol）酚類是芳香族環(huán)上氫原子被羥基或功效衍生物取代后生成化合物，種類繁多是主要次級(jí)代謝產(chǎn)物之一。苯酚次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第10頁(yè)酚類化合物種類次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第11頁(yè)肉桂酸（簡(jiǎn)單苯丙酸類化合物）次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第12頁(yè)酚類生物合成植物酚類化合物是經(jīng)過(guò)多條路徑合成，其中以莽草酸路徑（酚類合成中心）為主。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第13頁(yè)簡(jiǎn)單酚類簡(jiǎn)單苯丙酸類、苯丙酸內(nèi)酯和苯甲酸衍生物屬于簡(jiǎn)單分類。它們廣泛分布于維管植物。其中許多在植物防御食草昆蟲和真菌侵襲中起主要功效。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第14頁(yè)

木質(zhì)素（lignin）：在植物體中數(shù)量很大，僅次于纖維素，是植物體中主要組成物質(zhì)。是簡(jiǎn)單分類醇衍生物（香豆醇、松柏醇、芥子醇、五羥基阿魏醇）聚合物，木質(zhì)素成份因植物種類不一樣而有差異。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第15頁(yè)傘形酮（苯丙酸內(nèi)酯類化合物）次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第16頁(yè)木質(zhì)素物體中木質(zhì)素?cái)?shù)量很大，僅次于纖維素，含有機(jī)物第二位。木質(zhì)素是植物體主要組成物質(zhì)，廣泛分布于植物界。木質(zhì)素是簡(jiǎn)單酚類醇衍生物（如香豆醇、松柏醇、芥子醇，5--羥基阿魏酸）聚合物，其成份因植物種類而異，單子葉植物（尤其是和谷類）木質(zhì)素則含有極多香豆醇。

次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第17頁(yè)木質(zhì)素生物合成是以苯丙氨酸和酪氨酸為起點(diǎn)。首先，苯丙氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣鹌に幔鹌に岷屠野彼嵊址謩e轉(zhuǎn)變?yōu)?—香豆酸，然后，4—香豆酸形成了咖啡酸、阿魏酸、5—羥基阿魏酸和芥子酸，它們分別與乙酰COA結(jié)合，對(duì)應(yīng)被催化為高能COA硫脂衍生物，深入被還原為對(duì)應(yīng)醛，在被脫氫酶還原為對(duì)應(yīng)醇，即4—香豆醇、松柏醇，5—羥基阿魏醇和芥子醇。

上述4種醇類是組成木質(zhì)素基本單位，他們是在細(xì)胞質(zhì)中形成，經(jīng)過(guò)糖基化作用，深入形成葡萄香豆醇、松柏苷、5--羥基阿魏苷和丁香苷，再經(jīng)過(guò)質(zhì)膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞壁，在β-—糖苷酶作用下釋放出對(duì)應(yīng)單體（醇），最終這些單體經(jīng)過(guò)氧化和聚合作用形成木質(zhì)素。

次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第18頁(yè)黃酮類植物酚類化合物另一大類植物是類黃酮。它是兩個(gè)芳香環(huán)被三碳橋聯(lián)起來(lái)15碳化合物，其結(jié)構(gòu)來(lái)自兩個(gè)不一樣生物合成路徑。一個(gè)芳香環(huán)（B）和橋是從苯丙氨酸轉(zhuǎn)變來(lái)，而另一個(gè)芳香環(huán)（A），則來(lái)自丙二酸路徑。類黃酮是由苯丙酸、p-香豆酰COA和3個(gè)苯二酰COA分子在查兒酮合酶催化下縮合而成。類黃酮類可分為4種，即花色素苷、黃酮、黃酮醇和異黃酮次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第19頁(yè)功效：1．展現(xiàn)顏色植物色素主要有兩類：類胡蘿卜素和類黃酮。2．防御傷害黃酮類和黃酮醇類不只存在于花器官，也存于綠葉中，因?yàn)檫@兩類物質(zhì)積累在葉和莖表皮層，吸收紫外線B（UV—B，280~320nm）,所以防止了細(xì)胞受到強(qiáng)烈UV—B傷害。異黃酮類屬于類黃酮，含有不一樣功效，比如魚藤根中魚藤酮有很強(qiáng)殺蟲作用，植物受細(xì)菌或真菌侵染后形成植物防御素能限制病原微生物深入擴(kuò)散。

次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第20頁(yè)鞣質(zhì)在植物酚類多聚體中含有防御功效，除了木質(zhì)素外，就是鞣質(zhì)（俗名丹寧），其相對(duì)分子質(zhì)量大多數(shù)為600~3000。鞣質(zhì)可分為兩類：縮合鞣質(zhì)和可水解鞣質(zhì)。縮合鞣質(zhì)是由類黃酮單位聚合而成，相對(duì)分子質(zhì)量較大，是木本植物組成成份，可被強(qiáng)酸水解為花色素。鞣質(zhì)有毒，食草動(dòng)物吃后顯著抑制生長(zhǎng)。鞣質(zhì)在口腔中與蛋白質(zhì)結(jié)合，有澀味。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第21頁(yè)第四節(jié)：次級(jí)含氮化合物植物次生代謝產(chǎn)物中有許多是含氮，大多數(shù)含氮次生產(chǎn)物是從普通氨基酸合成。這里，著重介紹植物含氮次生代謝產(chǎn)物中生物堿和含氰苷等，它們都含有防御功效。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第22頁(yè)生物堿生物堿是一類含氮雜環(huán)化合物，通常有一個(gè)含N雜環(huán)，其堿性劑來(lái)自含N環(huán).當(dāng)前已發(fā)覺(jué)含有生物堿植物快要100多個(gè)科，其中豆科、夾竹桃克、罌粟科、毛茛克、防己科、馬錢科、茄科、蕓香科、茜草科及石蒜科等多含生物堿。一科植物中常含各種結(jié)構(gòu)相同生物堿。生物堿是植物體代代謝中間產(chǎn)物，是有不一樣氨基酸衍生來(lái)。生物堿是合算組成成份，又是維生素B1、葉酸和生物素組成成份，所以含有主要生理意義。次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第23頁(yè)含氰苷含氰苷廣泛分布于植物界，其中以豆類、禾谷類和玫瑰一些種類最多。含氰苷本身無(wú)毒，但植物破碎后就會(huì)釋放出有揮發(fā)性毒物氰化氫（HCN）。在完整植物中，含氰苷存在葉表皮液泡中，而分解含氰苷酶——糖苷酶則存在葉肉中，互不接觸。當(dāng)葉片被咬碎后，含氰苷就與酶混合，含氰苷中氰醇和糖分開(kāi)，前者再在羥基腈裂解酶作用下或自發(fā)分解為酮和HCN。昆蟲和其它草食動(dòng)物（如蛇、蛞蝓）取食植物后，產(chǎn)生HCN，呼吸就被抑制。

木薯塊莖含較多含氰苷，一定要經(jīng)磨碎、浸泡、干燥等過(guò)程，除去或分解大部分含氰苷后，才能食用。

次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第24頁(yè)第五節(jié)：次生代謝生物技術(shù)應(yīng)用次級(jí)代謝產(chǎn)物全專家講座第25頁(yè)花卉育種。植物花顏色與類黃酮相關(guān)。作物形狀改良。利用基因工程改變植物次生代謝，可使植物合成新植物抗毒素，以增加抗病能力，或抑制一些性狀，以提升產(chǎn)品品質(zhì)。用植物細(xì)胞工程與基因工程。我國(guó)人參、紫草等植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)取得成功。次級(jí)代謝產(chǎn)