光合作用代谢途径多样性

植物光合作用代谢途径多样性的表现其与环境适应性关系

班级：园林09级3班姓名：唐海洋学号：20092307

一.代谢途径多样性

1.能量的传递方式

(1).激子传递，转移能量，不转移电荷；

(2).共振传递，依赖高能电子传递能量。

特点：传递速度快（量度单位为皮秒级：10-12秒）；传递效率高，接近100%；从能级高的色素传到能级低的色素，反应中心色素能级较低。

2.光合电子传递的类型

(1).非环式电子传递：指水光解放出的电子经PSⅡ和PSⅠ两个光系统，最终传给NADP＋的电子传递。H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→FNR→NADP＋

非环式电子传递，每传递4个电子，分解2分子H2O，释放1个O2，还原2个NADP+，需要吸收8个光量子，量子产额为1/8。同时在类囊体腔内共累积8个H＋。

特点：电子传递路线是开放的，既有O2的释放，又有ATP和NADPH的形成。(2).环式电子传递：指PSⅠ产生的电子传给Fd，再到Cytb6/f复合体，然后经PC返回PSⅠ的电子传递。即电子的传递途径是一个闭合的回路。

PSⅠ→Fd→(NADPH→PQ)→Cytb6f→PC→PSⅠ

特点：电子传递途径是闭路的，不释放O2，也无NADP+的还原，只有ATP的产生。

(3).假环式电子传递：指水光解放出的电子经PSⅡ和PSⅠ，最终传给O2的电子传递。

H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→O2

一般是在强光下，NADP+供应不足时才发生。

特点：有O2的释放，ATP的形成，无NADPH的形成。电子的最终受体是O2，生成超氧阴离子自由基(O2-)。

3.光合磷酸化

叶绿体在光下将无机磷（Pi）与ADP合成ATP的过程称为光合磷酸化。光合磷酸化与光合电子传递相偶联，同样分为三种类型：

非环式光合磷酸化、环式光合磷酸化、假环式光合磷酸化。

4.碳同化

(1).C3途径：二氧化碳被固定形成的最初产物是一种三碳化合物，故称为C3途径。该循环中，CO2的受体是一种戊糖(核酮糖二磷酸)，故又称为还原戊糖磷酸途径。

卡尔文等在50年代提出的，故称为卡尔文循环。它是所有植物光合作用碳同化的基本的和共同具有的途径。

C3途径分为三个阶段：羧化阶段、还原阶段和再生阶段

(2).C4途径：有些起源于热带的植物，如甘蔗、玉米、高粱等，还存在一条固定CO2的途径。

固定CO2的最初产物是四碳二羧酸，故称为C4-二羧酸途径，简称C4途径，也叫Hatch-Slack途径。按C4途径固定CO2的植物称为C4植物。现已知被子植物中有20多个科近2 000种植物中存在C4途径。

C4途径的CO2受体：PEP，即磷酸烯醇式丙酮酸；固定CO2的部位：叶肉细胞胞质中。C4途径的三种生化类型(根据参与C4-二羧酸脱羧反应的酶不同): NADP-苹果酸酶型(NADP-ME型)；NAD - 苹果酸酶型(NAD-ME型)；PEP羧激酶型(PCK型)

(3).景天酸代谢途径：干旱地区: 景天科、仙人掌科、菠萝等植物有一个特殊的CO2同化方式。

夜间(气孔开放)：CO2 + PEP→OAA→Mal→液泡

白天(气孔关闭)：液泡中的Mal→细胞质→CO2 →C3途径→糖、淀粉

这类植物白天糖分含量高，而夜间有机酸含量高。具有这种有机酸合成日变化类型的光合碳代谢称为景天酸代谢（CAM)。

二．光合作用代谢途径多样性与植物适应性关系

光合作用多样性与植物系统演化的关系。植物的系统演化无不伴随着一系列生理结构和代谢机能的重大改变和调整，其中一个重要的变化就是光合作用的多样性反应。光合细菌和蓝藻可谓最低等的光合生物，其光合结构和光合方式较之高等植物要原始简单得多。就光合碳代谢而言，C3途径最早是在单细胞真核绿藻中发现的，后来被证明是光合生物中碳转化的普遍过程，但同时发现包括现代海藻在内的许多绿色植物还存在其他光合途径，如目前人所供知的C4，CAM等。

单子叶禾本科被认为是进化程度很高的被子植物类群，其适应性特强，分布极广是众所周知的。研究表明，该科差不多存在几乎所有的光合作用类型，并且公认较原始的竹亚科只有C3型，而进化较高级的虎耳草亚科和须芒草亚科等均为C4型，有些亚科如芦竹亚科等既有C3型，又有C4型。因此，在这种“高级进化科”中研究光合作用的多样性及其进化关系是很有代表意义的。

花生四烯酸

毕业设计（论文） 花生四烯酸在乳制品中的应用及 市场前景 Application and market prospect in dairy products in the peanut four acid 班级食品111 学生姓名尚淼学号 1132111124 指导教师高原职称 导师单位 论文提交日期

目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章 AA的生理功能和保健作用 (2) 1.1 花生四烯酸的认知 (3) 1.1.1花生四烯酸的生理功能 (3) 1.1.2前列腺素生理功能 (4) 1.1.3白三烯生理功能 (4) 1.2婴幼儿保健作用 (5) 1.3 营养保健作用 (6) 第二章 AA在乳制品中的应用工艺 (7) 2.1 AA在乳制品方面的应用 (7) 2.1.1 AA在配方奶粉方面的应用 (8) 2.1.2 AA 在纯牛奶中的作用 (9) 2.1.3 A A在酸牛奶中的应用 (9) 2.1.4 A A在含乳饮料中的应用 (10) 第三章 AA生产技术工艺和应用领域 (11) 3.1 添加工艺 (11) 3.2 AA的应用领域 (12) 第四章 AA的市场前景 (13) 4.1 婴幼儿配方奶粉中AA应用的市场前景 (14) 4.2 AA在液态奶中的应用前景 (15) 参考文献 (16)

中文摘要： 花生四烯酸(AA)是一种人体必需的多不饱和脂肪酸，是人体生长因子，影响婴幼儿大脑和神经发育。AA具有改善记忆力和视力、调节血脂和血糖、降低血清胆固醇、预防心血管疾病、辅助抑制肿瘤、预防癌变、神经功能调节等作用。人体自身不能合成A A,必需从食物补充才能满足机体代谢的需要，牛乳是人体补充营养物质的载体而AA在牛乳中几乎不存在,所以在牛乳中强化AA已显得非常必要。本文介绍了AA添加带配方奶粉中的工艺流程和操作要点;AA应用于纯牛奶中的工艺流程和操作要点;开发富含AA酸牛奶的生产工艺和操作要点;开发富含AA 乳饮料的工艺流程和操作要点。研究发现,AA在酸牛奶和乳饮料中的应用将是新的发展趋势,富含AA的乳制品将会给企业带来巨大的经济效益和社会效益。 关键词：花生四烯酸，营养价值，乳制品，工艺流程，应用 Abstract: Peanut four acid (AA) is a kind of essential polyunsaturated fatty acid, is the human growth factor affects infants, brain and nerve development. AA can improve memory and visual acuity, regulating blood fat and blood sugar, reduce serum cholesterol, prevent cardiovascular disease, accessory anti-tumor, preventing cancer, neurological functional regulation. The human body cannot synthesize AA, must be from the food supplement to meet the needs of metabolism, milk is the human body added carrier of nutrients while AA almost does not exist in the milk, so it is necessary to strengthen the AA in milk. This paper introduces AA adding process and operating points in formula milk powder; process flow and operation points of application of AA in pure milk; process and operation points of production development is rich in AA acid milk; process and operation points of the development of AA rich milk beverage. The study found, the application of AA in acid milk and milk drinks will be the new trend of development, AA rich dairy products will bring huge economic benefits and social benefits to the enterprise. Keywords: Peanut four acid, nutritional value, milk products, process, application

呼吸作用及新陈代谢的类型

呼吸作用及新陈代谢的类型 一、选择题 1．（2002年春季上海高考题）人红细胞无线粒体但能携带氧，红细胞所需能量的来源主要是利用（） A．葡萄糖，进行有氧呼吸B．葡萄糖，进行无氧呼吸 C．乳酸，进行有氧呼吸D．乳酸，进行无氧呼吸 2．（2002年全国理综高考题）番茄种子播种在苗床上，在适宜的条件下，第6天子叶出现。研究人员从种子到幼苗形成期间每天测定其干重，并绘制成曲线。下面四个曲线图中，正确的是（） 3．硝化细菌进行细胞分裂时所需要的能量，直接通过下列哪一条途径获得（） A．硝化作用B．化能合成作用 C．合成代谢D．分解代谢 4．关于新陈代谢的下列叙述，错误的是（） A．生物体内，时刻以新合成的物质取代旧物质 B．先有物质合成，才有物质分解 C．新陈代谢包括合成代谢和分解代谢 D．能量代谢总是伴随着物质代谢发生的 5．分解代谢应指（） ①吸收营养物质②合成自身物质③分解自身物质④储存能量⑤释放能量⑥排出代谢终产物 A．①②④B．②C．③D．③⑤⑥ 6．硝化细菌将氨氧化成亚硝酸和硝酸，这是（） A．同化作用B．异化作用 C．贮存能量D．释放能量 7．有氧呼吸第二阶段的产物是（） A．H2O、CO2、A TP B．H2O、丙酮酸、［H］ C．CO2、ATP、［H］D．CO2、O2、ATP 8．关于有氧呼吸的论述，不正确的是（） A．三个步骤都产生能量B．三个步骤都产生氢 C．三个步骤都需要酶催化D．三个步骤都能合成ATP 9．在呼吸作用过程中，分解水和合成水分别发生在（） A．第一阶段和第二阶段B．第二阶段和第三阶段 C．第三阶段和第一阶段D．第三阶段和第二阶段

10．粮食在通风不良时可能发生“自燃”现象。这是因为（） A．太阳照射过强B．空气干燥 C．种子呼吸作用D．气温过高 11．光合作用和化能合成作用的相同点是（） A．都能把无机物转变成有机物B．都需要太阳光能 C．都需要无机物氧化供能D．都需要利用氧气 12．蘑菇必须生长在丰富腐殖质的培养基中，可知其细胞中一定不含（） A．染色体B．质体C．核糖体D．线粒体 13．菟丝子是寄生在豆科植物上的没有叶绿素的开花植物，它的代谢类型是（）A．异养、需氧型B．异养、厌氧型 C．自养、需氧型D．自养、厌氧型 14．长期生活在高原地区的人，一般情况下所需的能量主要来自（） A．有氧呼吸B．无氧呼吸 C．磷酸肌酸转换D．有氧呼吸和无氧呼吸 15．人在寒冷环境中，骨骼肌会出现不自主的“颤抖”现象，它能（） A．加快体内热量的散失B．成倍地增加体内的产热量 C．减慢体内热量的散失D．减慢体内热量的产生 16．把小白鼠和青蛙从约25℃的温室中移至5℃的环境中饲养。小白鼠和青蛙的耗氧量的变化将是（） A．小白鼠减少，青蛙增加B．小白鼠增加，青蛙减少 C．小白鼠和青蛙都减少D．小白鼠和青蛙都增加 17．酵母菌有氧呼吸时，发酵时形成CO2的场所是（） A．细胞质基质B．核糖体 C．线粒体D．高尔基体 18．光合作用产生的氢和有氧呼吸过程中产生的氢分别用于（） A．氧化氧气和二氧化碳B．氧化二氧化碳和氧气 C．还原二氧化碳和氧气D．还原氧气和二氧化碳 19．下表中列出了4种生物生存所需的条件下，其中哪一种对外界条件的需求最能代表异养生物（） A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．Ⅳ 20．裸藻类植物，体内含有叶绿素并需光，但生物学家却能在黑暗环境中栽培此裸藻（培养基内加入葡萄糖）。这说明（） A．裸藻属异养生物B．裸藻不能进行光合作用 C．裸藻既能营自养生活又能营异养生活D．叶绿素行使功能时不需光 21．制作泡菜、酸菜时，所用菜坛子必须密封，其原因是（） A．防止水分蒸发B．防止菜叶萎蔫 C．防止产生的乳酸挥发D．乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制 22．提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，

植物次生代谢和植物防御反应

植物次生代和植物防御反应 A：什么是植物次生代产物，它与植物防御的关系简述，与药材形成关系简述？ 植物生长发育过程中经常受到各种环境胁迫，由于植物本身的特性，它不能通过移动的方式来逃避食草动物和病原菌以及一些非生物环境因素，因此只能通过其他方式进行自我防御。 次生代产物(Secondary metabolites)是由次生代(Secondary metablism)产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。植物次生代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。 这些化合物在植物生命活动的许多方面起着重要作用，涉及到机体防御、生长发育和信号传导等。除此之外，植物次生代产物也是许多中药的主要药效成分，是保持药用植物的药材质量及其有效性的基础。 B：植物次生代物的主要分类以及次生代物生物合成的主要途径与初生代物的关系？ 根据植物次生代产物的生源途径分为萜类化合物、酚类化合物以及含氮化合物等三大类。 植物初生代通过光合作用、柠檬酸循环等途径，为次生代提供能量和一些小分子化合物原料。次生代也会对初生代产生影响。绿色植物及藻类通过光合作用将二氧化碳和水合成为糖类，进一步通过不同的途径，产生三磷酸腺苷(ATP)、辅酶(NADH)、丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4一磷酸一赤藓糖、核糖等维持植物肌体生命活动不可缺少的物质。

磷酸烯醇式丙酮酸与4一磷酸一赤藓糖可进一步合成莽草酸(植物次生代的起始物)，而丙酮酸经过氢化、脱羧后生成乙酰辅酶A(植物次生代的起始物)，再进入柠檬酸循环中，生成一系列的有机酸及丙二酸单酰辅酶A等，并通过固氮反应得到一系列的氨基酸(合成含氮化合物的底物)，这些过程为初生代过程。在特定的条件下，一些重要的初生代产物，如乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等作为原料或前体(底物)，又进一步进行不同的次生代过程，产生酚类化合物(如黄酮类化合物)、异戊二烯类化合物(如萜类化合物)和含氮化合物(如生物碱)等。 植物初生代与次生代关系示意图（实线为初生代，虚线为次生代） C：萜类、酚类以及含氮化合物的主要合成途径以及与植物防御之间的关系？（一）萜类 萜或者类萜化合物是较多的一种次生代物，由乙酰CoA或者糖代的中间成分转化而来。类帖合成有两个途径，甲羟戊酸途径和甲基糖醇磷酸（MEP）途径，两者均能产生异戊烯焦磷酸（IPP），IPP和它的异构体二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)结合成牻牛儿焦磷酸(GPP)，这是几乎所有10碳单萜的前体。GPP与

植物次生物的代谢途径

２００６年第４ｌ卷第３期生物学通报１９ 植物次生物的代谢途径 季志平苏印泉张存莉 （西北农林科技大学林学院陕西杨陵７１２１００） 摘要系统地介绍了关于植物次生物代谢途径方面的研究成果．归纳了植物次生物的３个主要代射途径：酚类代谢途径、萜类代谢途径、生物碱代谢途径，并对其代谢机理进行了探讨。 关键词次生代谢物代谢途径机理 植物次生代谢产物是植物体利用某些初生代谢产物，在一系列酶的催化作用下，形成的一些特殊化学物质。这些化学物质是细胞生命活动或植物正常生长发育非必需的小分子有机化合物．其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。次生代谢产物是植物对环境适应的结果。次生代谢物为人类提供了丰富的药物、香料和工业原料．对人类的生产和生活具有重要的作用。 植物次生代谢物种类繁多，结构迥异，一般分为酚类、萜类、含氮有机物三大类，每一类已知化合物都有数千种甚至数万种以上，如黄酮类、酚类、香豆素、木脂素、生物碱、萜类、甾类、皂苷和多炔类等。这些次生代谢产物在植物体内主要通过苯丙烷代谢途径、异戊二烯代谢途径、生物碱合成途径形成。莽草酸途径主要能提供合成一些次生代谢物的前体。 １酚类合成途径 酚类主要包括黄酮类、简单酚类和醌类等。黄酮类化合物系色原烷（ｃｈｒｏｍａｎｅ）或色原酮（ｃｈｍｍａｎｅ）的２一或３一苯基衍生物，泛指由两个芳香环（Ａ和Ｂ）通过中央三碳链相互连接而成一系列化合物．可以分为１４种主要类型．酚类化合物主要是通过苯丙基类生物合成途径合成的（图１）。 植物次生代谢物的合成途径通常是以不同类别的次生代谢物合成途径为单位即代谢频道（ｍｅｔａｂｏｌｉｃｃｈａｎｎｅｌ）的形成存在。不同代谢频道分布在植物不同的器官、组织、细胞或细胞内不同的细胞器即分隔（ｃｏｍ．ｐａｒｔｒｎｅｎｔ）内，不同代谢频道ＱＴＬ（ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｔｒａｉｔｌｏｃｉ）可能分布在不同的染色体上．次生代谢物生物合成“代谢频道”的存在，有效地隔绝了次生代谢物合成过程中间产物在细胞内扩散，有利于底物与酶的有效结合和酶促反应的顺利进行，减少次生代谢途径中不同支路之间争夺底物的现象及有毒中间产物对细胞的伤害，并使细胞内多种类型次生代谢物的合成途径得以同时存在。 苯丙烷中央代谢途径、类黄酮和异黄酮合成支路均有代谢频道存在。例如，拟南芥细胞中的查尔酮合成酶（ＣＨＳ）、查尔酮异构酶（ＣＨＩ）、黄烷酮一３一氢氧化酮酶（Ｆ３Ｈ）和二氢黄酮醇还原酶（ＤＦＲ）酶之间相互联系，在这些多酶复合体中，Ｆ３Ｈ、肉桂酸一４一羟基化酶（Ｃ４Ｈ）、阿魏酰一５一羟基化酶等细胞色素Ｐ４５０酶多充当细胞膜“锚”的作用，将相关的酶组装固定在内质网膜上这些酶组成代谢频道。苯丙氨酸裂解酶（ＰＡＬ）肉桂酸一４一羟基化酶（Ｃ４Ｈ）、４一香豆酰一ＣｏＡ一连接酶（４ＣＬ）是苯丙烷类代谢途径中的关键酶．也是合成途径中的限速酶，它们在植物苯丙烷次生代谢物合成途径中位于代谢支路的分叉口或位于次生代谢物合成途径的下游，负责合成酚类次生代谢物一般合成前体。查尔酮合成酶（ＣＨＳ）是将苯丙烷类代谢途径引向黄酮类合成的第１个酶，该酶基因的表达也会受到病原菌的诱导。 总之，硒的生物活性及其与疾病相关性的研究正６ｓｔａｐｌｅｔｏｎｓ．Ｒ．，ＧａｄｏｃｋＧ．Ｌ．，ＦｏｅｌＩｍｉＡ．Ｌ．ｅｔ一．ｓｅｌｅｎｉｕｍ：ｐ一在逐步揭示这一元素对生命健康独特而重要的作用。０ｌｅｎｔｓｔｉｍｕｌａ豳ｏｆｔｙｍｓｙｌｐｈ。ｓｐｈ。ｒｙｌａｔｉｏｎａｎ４”ｔｉＶａｔｏｒｏｆＭＡＰｋｉ～主要参考文献。篇篇烹篙三笔：絮：：１｝：１盂譬２：：：岫。。，。。叩。。。ｉ。 １Ｍａ。ｇａＩ℃ｔＰ．Ｒａｙｍａｎ．Ｔｈｅｉｍｐｏｒ【ａｎｃｅｏｆｓｅｌｅｎｉｕｍｔｏｈｕｆｒＩａｎｈｅａｌｔｈ（ｒｅ— ＰＨＧＰｘｄｕｒｉｎ＃ｓｐｅｒｍｍａｔｕｒａｔｉｏｎ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．１９９９，２８５（５４３２）：ｌ３９３——６． Ｖｉｅｗ）．１１１ｅＬａｎｃｅｔ．２０００，３５６：２３３—４１．８ＯｌｓｏｎＧ．Ｅ．．Ｗｉｆｌｆｒｅｖｖ．Ｐ．，Ｎａ殂ａｓＳ．Ｋ．ｅ￡甜．Ｓｅｌｅｎｏｐｍｔｅｉｎ ｐｉｓ２徐辉碧．硒的化学．生物化学及其在生命科学中的应用．湖北：华 ｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｍｏｕｓｅｓｐｅｍｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＢｉｏｌＲｅｐｍｄ．２００５，７３（１）： 中理工大学出版社，１９９４：１０４—９４． ２０１一１１． ３ＢｅｒｒｙＭ．Ｊ．，ＢａｎｕＬ．，Ｉ五ｒｓｅｎＰ．Ｒ．．ＴｙｐｅＩｉｏｄｏｔｈｙｒｏｎｉｎｅｄｅｉｏｄｉｎａｓｅｉ８ ９ＳｈｉｓｌｅｒＪ．Ｌ，，ＳｅｎｋｅｖｉｃｈＴ．Ｇ．，ＢｅｒｒｖＭ．Ｆ．ｅｆａｊ．Ｕ１ｔｒａｖｉ０１ｅｔ—ｉｎｄｕ—ａｓｅＩｅｎｏｃｙｓｔｅｉｎｅ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｅｎ２ｙｍｅ．Ｎａｔｕｒｅ．１９９１，３４９：４３８——４０．ｃｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈｂｌｏｃｋｅｄｂｖａ８ｅｌｅｎｏＤｒｏｔｅｉｎｆｂｍａｈｕｍａＪｌｄｅＨｎａｔｏｔ一４Ｒ０ｄｅｒｉｃｋＣ．Ｍ．，ＴｅｒｅｓａＳ．Ｆ．，Ｇｅ础ｂｙＪ．Ｂ．．Ｓｅｌｅｎｉｕｍ：ａｎｅｓｓｅｎｔｉａｌｍｐｉｃｐｏｘｖｉｎｌｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．１９９８，２７９：１０２—５． ｅｌｅｍｅｎｔｆｏｒｉｍｍｕｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎ．ＩⅡ１ＩＩｌｕｎｏｌｏｇｙＴｏｄａｙ．１９９８，１９（８）：３４２—５． １０ＢｅｃｋＭ．Ａ．，ＨａｎｄｖＪ．，ｋｖａｎｄｅｒ０．Ａ．．Ｈｏｓｔｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌｓｔａｔｕｓ：ｔｈｅ ５ＨｅｉＹ．Ｊ．，ＦａｒａｈｂａｋｈｓｈｉａｎＳ．，ＣｈｅｎＸ．“ｏ．ＳｔｉｍｕｌａｔｊｏｎｏｆＭＡＰｋｉ— ｎｅ—ｅｃｔｅｄｖｉｍｌｅｎｃｅｆａｃｔｏｒ．ＴｒｅｎｄｓＭｉｃｒｏｂｉ０１．２００４，１２（９）：４１７—２３．ｎａｓｅｂｙｖａｎａｄｉｕｍａｎｄｓｅｌｅｎｉｕｍｉｎｒａｔａｄｉｐｏｃｙｔｅｓ．Ｍ０１．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．ｒＲＨ、１９９８，１７８（１—２）：３６７—７５． 女国家十五专题．２００ｌＢＡ５０２８０４０３ 　万方数据

植物次生代谢工程试题

植物次生代谢工程试题 一、简答题（20分） 1. 植物次生代谢产物的概念及分类 2. 植物次生代谢的特点和主要途径 3. 植物次生代谢工程的主要研究策略 二、论述题（40分） 结合近年植物次生代谢的研究进展论述植物次生代谢工程的研究意义。 药用植物次生代谢工程的市场应用前景 植物次生代谢物（plant secondary metabolites）是指植物中一大类并非植物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。植物次生代谢物种类繁多，化学结构迥异。现在，已知大约有10，000种次生代谢物，包括酚类、黄酮类、香豆素、木脂素、生物碱、糖苷、萜类、甾类、皂苷、多炔类、有机酸等，可分为酚性化合物、萜烯类化合物、含氮有机物三大类。植物次生代谢是植物在长期进化中对生态环境适应的结果，对植物在其生态系统中的生存起作用，如抗虫、抗病、异株相克、吸引昆虫授粉、与共生微生物相互作用等。 植物次生代谢物的应用，其历史悠久，各民族传统草药和香料的有效成分大多是植物次生代谢物。现在，这些天然产物仍在人的生活中起着重要的作用，尤其是为医药、轻工、化工、食品及农药等工业的发展所必不可少的。以医药为例，至今人们依赖于从植物中提取的重要的药物就有五十多种。随着“重返大自然”的呼声日益高涨，人们已认识到：现在是从高等植物的次生代谢产物中去寻找、开发新药的

时代。然而，长期不当采集致使生态环境受到破坏，许多野生植物趋于濒危，有些需要特殊环境的植物人工引种困难。能够引种栽培的植物要占用大量的农田，加之人工栽培受环境的制约，次生物的含量和质量不稳定。此外，在通常的情况下，天然植株中目的次生产物含量过低（如紫杉醇），在对资源植物有效成分分析的基础上，采用化学合成的方法，又会遇到工艺流程复杂、成本高、合成过程中形成同分异构体及造成环境污染等许多问题。近年来，随着对植物代谢生理生化及生态适应方面认识的深入，以及分子生物学的渗透，将外源新基因转入植物现在已属常规的操作，基因枪轰击和根癌农杆菌介导是最常用的方法，植物次生代谢分子生物学研究发展迅速。以基因工程大规模生产次生代谢产物，其具有诱人的前景。 应用次生代谢工程改良植物性状的可能性有多种多样：使内源性抗性化合物（如植物抗毒素）在高水平上表达，表现出更高的抗虫抗病能力，提高产量和质量；在花卉栽培中培育出新的花色、花香；提高水果的口感；降低食品和饲料中有毒成分的含量；提高有益成分的含量。药用植物的代谢工程是针对提高某种重要次生代谢物或者其前体的含量的，以期解决药源问题。紫杉醇是获得美国FDA(1992)认证的优良抗肿瘤药物。由于紫杉醇结构复杂，化学全合成步骤多，产量低，而且成本很高。目前，临床上使用的紫杉醇，主要是从红豆杉属植物的树皮、枝叶等组织中分离提取获得的，也有部分是以红豆杉组织粗提液中的紫杉烷类物质为前体，通过化学半合成得到。但是红豆杉植物生长缓慢，紫杉醇的含量非常少，大量砍伐、毁坏，会导致红豆杉资源趋于枯竭。为寻找紫杉醇及其半合成前体的继续稳定供应的渠道，人们纷纷把眼光转向生物技术方法，如组织器官培养、细胞大规模培养、微生物发酵等。阐明紫杉醇生物合成途径及其调控机制，实施次生代谢工程，是应用生物技术方法大量生产紫杉醇的重要措施。为此，各国科学家付出艰辛努力寻找新的药源和替代物，其中对紫杉醇生源途径的研究处于核心地位。红豆杉树皮中紫杉醇的含量为万分之二，其在国际市场上售价为20万美元/kg，远远不能够满足市场需求。如果能够用基因工程的方法提高其含量，将具有巨大的经济效益和社会效益。 2. 3 代谢工程 大量的天然产物都由相似的基本骨架经过不同的结构修饰而成, 催化这些修饰过程的酶大多具有底物特异性。近年来对次生代谢途径的研究有了长足的进展, 但是在代谢途径的总体调控以及次生代谢途径之间的协调等方面, 仍然了解甚少。最近, 科学家非常重视预见性代谢工程[20] , 即利用系统生物学的方法来整合代谢组、蛋白组和转录组的分析数据, 从而在代谢网络的水平上进行反复的系统模拟, 最终得到比较接近真实状态的结果。现有的各种数据库和仪器分析手段已经使这样的系统分析在一定程度上成为可能。近年来通过代谢工程改善植物品质已经有一些成功的例子, 如将胡萝卜素代谢途径在稻米的胚乳中表达, 创制了金色稻米( golden rice) , 为提高某些不发达地区人群胡萝卜素摄入量开辟了一个新的途径[21] 。我国唐克轩课题组通过基因工程显著提高了颠茄毛状根莨菪烷类生物碱的合成与积累。最近, 美国加利福尼亚大学伯克利分校的Jay D. Keasling 等采用一系列的转基因调控方法, 通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质) ) ) 青蒿酸, 其产量超过100 mg/ L, 为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。此外, 植物次生代谢的酶类还可以用于环境修复[ 23] 、工业生物技术等其他目的[ 20] 。

有关光合作用的曲线图的分析(一)

有关光合作用的曲线图的分析（一） 教学随笔 2008-09-09 21:52:38 1、纵坐标代表实际光合作用强度还是净光合作用强度？ 这是什么图？分析坐标图时，首先要明确纵坐标和横坐标的含义。 大家知道我们通常用单位时间里CO2 吸收量、O2 释放量、有机物的制造量来代表光合作用强度。而光合作用强度又有实际光合作用强度和净光合作用强度，我们如何区分它们呢？ 光合总产量和光合净产量常用的判定方法：①如果CO2 吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；②（光下）CO2 吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量；③光合作用CO2 吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。 因此本图纵坐标代表的是净光合作用强度。

A点：A点时光照强度为0，光合作用强度为0，植物只进行呼吸作 用，不进行光合作用。 AC段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作 用强度逐渐增加 C点：当光照强度增加到一定值时，光合作用强度达到最大值。 CD段：当光照强度超过一定值时，光合作用强度不随光照强度的 增加而增加。 3、几个点、几个线段的生物学含义： A点：A点时光照强度为0，光合作用强度为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。净光合强度为负值 由此点获得的信息是：呼吸速率为OA的绝对值。 AB段：此时光照较弱，实际光合作用强度小于呼吸作用强度。净光合强度仍为负值。此时呼吸作用产生的CO2 除了用于光合作用外还有剩余。表现为释放CO2。 B点：实际光合作用强度等于呼吸作用强度（光合作用与呼吸作用处于动态衡），净光合作用强度净为0。表现 为既不释放CO2也不吸收CO2（此点为光合作用补偿点） BC段：实际光合作用强度大于呼吸作用强度，呼吸产生的CO2不够光合作用所用，表现为吸收CO2。 C点：当光照强度增加到一定值时，光合作用强度达到最大值。此值为纵坐标（此点为光合作用饱和点） CD段：净光合作用强度已达到最大值，不随光照强度的增加而增 加。 N点：为光合作用强度达到最大值（CM）时所对应的最低的光照 强度。（先描述纵轴后横轴） 4、AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素 　在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值 之后，限制因素主要是其它因素了 　AC段：限制AC段光合作用强度的因素主要是光照强度。 　CD段：限制CD段光合作用强度的因素主要是外因有：CO2浓度、温

花生四烯酸及其代谢物的生物学作用

花生四烯酸及其代谢物的生物学作用 花生四烯酸(arachidonic acid)简称AA，是5，8，11，14-二十碳四烯酸.它是人体的一种必需脂肪酸.该脂肪酸含有20个碳原子，4个双键，其中第一个双键起始于甲基端起第6个碳原子(其结构见图1)，故属于n-6系列的多不饱和脂肪酸，简记为 20∶4(n-6). The molecular structural formula 1AA的存在与分布 AA广泛分布于动物的中性脂肪中，牛乳脂、猪脂肪、牛脂肪、血液磷脂、肝磷脂和脑磷脂中含量较少(约为1%)，肾上腺磷脂混合脂肪酸中也含有该成分(15%).在油料种子中的分布也比人们原先估计的要广泛一些，是花生油中的一种主要成分.Sohlek 等人〔1〕从几种苔藓和蕨类植物中检测到了AA.另外，在日本沙丁鱼油中，也分析出一定数量的花生四烯酸.AA也是人体中含量最高，分布最广的一种多不饱和脂肪酸(PUFA).尤其是在脑和神经组织中，AA含量一般占总PUFAs的40%～50％.在神经末梢甚至高达70％.在正常人的血浆中的含量也高达400 mg/L，而DH-γ-亚油酸(DHLG)含量为100 mg/L，γ-亚麻酸仅为25 mg/L.母乳中，存在着丰富的AA.授乳第一周后母乳中AA的含量约占类脂物总量的0．4%〔2〕. 真菌中，AA主要分布在原始的几个纲中，如丝壶菌纲(Hyphochytrimycete)、壶菌纲(Hytridiomycetes)、卵菌纲

(Oomycetes)以及被孢霉属(Mortierella)等〔3〕. 2AA的生化代谢途径 AA是多种生物活性物质的前体，在人体内由油酸转化而来〔4〕.它在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上，在磷脂酶A2和磷脂酶C的作用下分解成游离的的释放受磷脂酶A2和磷脂酶C的调节.虽然游离的AA在正常的生理状态下水平很低，但当细胞膜受到各种刺激时，AA便从细胞膜的磷脂池中释放出来，并转变为具有生物活性的代谢产物.目前知道至少有三类酶参与AA的代谢，形成具有生物活性的二十碳衍生物(eicosanoids)〔5〕. 游离的AA在环加氧酶(CO)的作用下，先形成不稳定的环内过氧化物(PGG2和PGH2)，然后进一步形成前列腺素(PG)，前列环素(PGI2)和血栓烷素(TXA2).TXA2在水溶液中不稳定，很快降解为的性质不稳定，在中性溶液中可水解成6-k-PGF1α，然后在肝脏中进一步代谢为经脂加氧酶(LPO)作用生成羟基二十碳四烯酸(HETEs)，白三烯(LTs)以及脂氧素(LXs).CO和LPO都是双氧化酶，还有一类酶是单氧化酶，叫细胞色素P-450单氧化酶，也叫环氧化酶(EPO).它分解AA生成多种环氧化物(epoxides)，同时也产生HETEs等.其代谢途径示意图见图2.

植物次生代谢物途径及其研究进展_王莉

武汉植物学研究2007,25(5):500～508 Jou r na l of W uhan B ot an ical R esearch 植物次生代谢物途径及其研究进展 王莉1,2,史玲玲1,张艳霞1,刘玉军1* (1.北京林业大学生物科学与技术学院,北京　100083;2.西藏民族学院医学系,西藏咸阳　712082) 摘　要:植物次生代谢是植物在长期进化过程中与环境相互作用的结果,由初生代谢派生。萜类、生物碱类、苯丙烷类为植物次生代谢物的主要类型,其代谢途径多以代谢频道形式存在,具有种属、生长发育期等特异性。从植物次生代谢物的分类、代谢途径及代谢调控基因工程等方面展开论述,重点介绍了次生代谢物的生物合成途径,以及利用基因工程等技术对植物次生代谢途径进行遗传改良等方面的研究进展,为全面认识植物代谢网络、合理定位次生代谢及其关键酶、促进野生植物资源可持续利用等提供理论依据。 关键词:次生代谢;代谢频道;调控机制;限速酶 中图分类号:Q946.8 文献标识码:A 文章编号:1000-470X(2007)05-0500-09 B i osynthesis and R egulati on of the Secondary M etabolites i n P l ants WANG Li1,2,S H I Ling-Ling1,ZHANG Yan-X ia1,LI U Yu-Jun1* (1.Co ll ege o fB iol og ical S cie nce and B i otec hno l ogy,B eiji ng Forest ry Un i versit y,Beijing　100083,Ch i na; 2.D e part m en t ofMed i ci ne,Ti bet In s tit u t e for Nati ona lities,X i anyang,T i bet　712082,Ch ina) Abst ract:P l a nt secondar y m etabolis m is r esu lt e d fro m interacti o ns bet w een plan ts and envir on m ents dur- i n g the long-ter m evo l u tion pr oce ss,and is de rived fro m t h e so-called pri m ar y m e tabo lis m.Terpenoids,al- kalo i d s and pheny lpr opanoids are the m ai n t h r ee types of p lant secondar y m etabolites,t h eir m etabo lic pathw ays m ostly exist in a w ay ofm etabo lic channels,and t h e pa t h w ay s po ssess characte ristics o f the spe-cies,the genus and t h e phase o f gro w t h and developm en.t The p r esent pape r carried out discussions on the classification of p lant seconda r y m e tabo lites,the m e tabo lic pathw ays and t h e gene eng i n ee ring ofm etabo lic r egu l a ti o ns.In order t o pr ovide t h eo r e tica l bases fo r co m pr ehensi v e l y understanding t h e plantm e tabo lis m net w or k,the ir r easonab l e positioning o f secondary m e tabo lis m and its key enzym es,and for sti m ulating the sustainab le exploration o fw il d p lant r esources,the d iscussions we r e e mphasized on biosynthe tic pathw ays of t h e secondar y m e tabo lites and so m e o ther aspects including gene tic i m pr ove m ent stra t e gies on plan t secondar y m e tabo lic pa t h w ays by using gene-engineeri n g techno logy. K ey w ords:Secondary m etabolis m;M e tabo lic channe l;Regu lation m echanis m;Rate li m iti n g enzym e 植物次生代谢(secondary m e tabo lis m)是由初生代谢(pri m a r y m e tabo lit e)派生的一类特殊代谢过程[1](见图1),是植物在长期进化中与环境相互作用的结果。近来的研究发现,植物次生代谢物(sec-ondar y m e tabo lite)在植物生命活动的许多方面均起着重要作用,且部分是植物生命活动所必需的[2]。例如,吲哚乙酸、赤霉素直接参与生命活动的调节;木质素为细胞次生壁的重要组成成分;叶绿素、类胡萝卜素等萜类物质作为光合色素参与光合作用过程等[3]。随着次生代谢产物在医药、食品、轻化工等领域的广泛应用,其物质的种类、代谢途径,以及代谢机理等相关问题亦倍受研究者关注,是植物生理学、植物化学等众多学科的主要研究内容之一。植物次生代谢物的产生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。目前其分类方法主要有如下三种:①根据化学结构不同,分为酚类、萜类和含氮有机物等[4];②根据结构特征和生理作用不同,分为抗生素(植保素)、生长刺激素、维生素、色素、生物碱与植物毒素等;③根据其生物合成的起始分子不同,分为萜类、生物碱类、苯丙烷类及其衍生物等三个主要类型。笔者将按第三种分类方法对其物质种类、代谢类型等方面的研究进展进行概述。 收稿日期:2007-02-09,修回日期:2007-09-20。 　基金项目:西藏自治区科技厅重大项目(2002-66)资助。 　作者简介:王莉(1972-),女,讲师,理学博士,研究方向为药用植物学。　*通讯作者(E-m ail:y jli u@https://www.sodocs.net/doc/968165492.html,)。

植物生理学呼吸作用,有机物的代谢与运输1

一、单选题（每题2分，共30题） 1.植物激素对同化物的运输分配有明显的调节作用，其中以（ A ）的最为显著。正确 A.IAA A B.GA B C.CTK C D.ETH D 2.蛋白质磷酸化以及脱磷酸化是分别由一组蛋白激酶和蛋白（ B ）酶所催化的。正确 A.激酶A B.磷酸酯酶B C.水解酶C D.合成酶D 3.呼吸链中的细胞色素主要靠元素（ C ）的变化来传递电子正确 A.钼A B.锰B C.铁C D.钙D 4.植物在受伤或感病时常常改变呼吸作用途径，使（ C ）加强。正确 A.TCA A B.无氧呼吸B C.PPP C D.乙醛酸循环D 5.正开花结实的作物，其叶片的光合强度比开花之前（ A ）。正确

B.有所下降B C.变化不大C D.变化无常D 6.具有明显放热特征的呼吸途径，其末端氧化酶是（ B ）氧化酶。正确 A.细胞色素A B.抗氰B C.抗坏血酸C D.多酚D 7.植物组织中，最常见的二糖是（ A ）。正确 A.蔗糖A B.乳糖B C.麦芽糖C D.纤维二糖D 8.在叶肉细胞中合成淀粉的部位是（ A ）。正确 A.叶绿体间质A B.类囊体B C.细胞质C D.高尔基体D 9.巴斯德效应是指空气中的氧气能限制（ A ）的过程。正确 A.EMP A

C.PPP C D.产生ATP D 10.植物体内含量最多的多糖是（ B ）。正确 A.淀粉A B.纤维素B C.半纤维素C D.果胶物质D 11.（ B ）主要分布在导管和筛管的两端，它们的功能是将溶质输出或输入导管或筛管。其突出的特点是质膜内陷或折叠以增加其表面积。正确 A.通道细胞A B.转移细胞B C.保卫细胞C D.厚壁细胞D 12.三羧酸循环中的主要氢受体是（ A ）。正确 A.NAD+ A B.NADP+ B C.FAD C D.CoQ D 13.植物组织进行强烈的需能反应时，其能荷（ B ）。正确 A.增大A B.减小B

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。 甾类化合物和三萜的合成前体都是含30个碳原子的鲨烯，高等萜类。甾类化合物由1个环戊烷并多氢菲母核和3个侧链基本骨架组成植物体内三萜皂苷元和甾体皂苷元分别与糖类结合形成三萜皂苷如人参皂苷和薯蓣皂苷等。 举例 （1）青蒿素来源主要是从青蒿中直接提取得到；或提取青蒿中含量较高的青蒿酸，然后半合成得到。除青蒿外，尚未发现含有青蒿素的其它天然植物资源。主要用于间日疟、恶性疟的症状控制，以及耐氯喹虫株的治疗，也可用以治疗凶险型恶性疟，如脑型、黄疸型等。亦可用以治疗系统性红斑狼疮与盘状红斑狼疮。 （2）紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物, 也是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。通过Ⅱ-Ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。 （3）含氮有机物 含氮有机化合物中最大的一类次生代谢物质是生物碱,是一类含氮的碱性天然产物,已知的达5500种以上。按其生源途径可分为真生物碱、伪生物碱和原生物碱。真生物碱和原生物碱都是氨基酸衍生物,但后者不含杂氮环。伪生物碱不是来自氨基酸,而是来自萜类、嘌呤和甾类化合物。许多生物碱是药用植物的有效成分,如小檗碱、莨菪碱等,还有些是植保素。 含氮有机化合物还有胺类、是NH3中的氢的不同取代产物;非蛋白氨基酸,即蛋白质氨基酸类似物;生氰苷,即植物生氰过程中产生HCN的前体物质如苦杏仁苷和亚麻苦苷。 举例

光合作用曲线图分析大全

有关光合作用的曲线图的分析 1.光照强度对光合作用强度的影响 （1）、纵坐标代表实际光合作用强度还是净光合作用强度？ 光合总产量和光合净产量常用的判定方法： ①如果CO2 吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量； ②（光下）CO2 吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量； ③光合作用CO2 吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。 因此本图纵坐标代表的是净光合作用强度。 （2）、几个点、几个线段的生物学含义： A点：A点时光照强度为0，光合作用强度为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。净光合强度为负值由此点获得的信息是：呼吸速率为OA的绝对值。 B点：实际光合作用强度等于呼吸作用强度（光合作用与呼吸作用处于动态衡），净光合作用强度净为0。表现为既不释 放CO2也不吸收CO2 C N点：为光合作用强度达到最大值（CM）时所对应的最低的光照强度。（先描述纵轴后横轴） AC段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐增加 AB段：此时光照较弱，实际光合作用强度小于呼吸作用强度。净光合强度仍为负值。此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余。表现为释放CO2。 BC段：实际光合作用强度大于呼吸作用强度，呼吸产生的CO2不够光合作用所用，表现为吸收CO2。 CD段：当光照强度超过一定值时，净光合作用强度已达到最大值，光合作用强度不随光照强度的增加而增加。 （3）、AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素 在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值之后，限制因素主要是其它因素了 AC段：限制AC段光合作用强度的因素主要是光照强度。 CD段：限制CD段光合作用强度的因素主要是外因有：CO2浓度、温度等。内因有：酶、叶绿体色素、C5 （4）、什么光照强度，植物能正常生长？ 净光合作用强度> 0，植物才能正常生长。 BC段（不包括b点）和CD段光合作用强度大于呼吸作用强度，所以白天光照强度大于B点，植物能正常生长。 在一昼夜中，白天的光照强度需要满足白天的光合净产量 > 晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。

花生四烯酸

花生四烯酸 1简介 花生四烯酸(arachidonic acid，AA)又名花生油烯酸，是一种重要的人体必须脂肪酸，也是人体中含量最高、分布最广的多不饱和脂肪酸，在维持机体细胞膜的结构与功能方面具有重要的作用。它不仅作为一种极为重要的结构脂类广泛存在于哺乳动物的组织(特别是神经组织)器官中，而且还是人体前列腺素合成的重要前体物质，具有广泛的生物活性和重要的营养作用，已经在保健食品、化妆品和医药等领域．得到广泛应用。 2 理化性质 图一花生四烯酸结构式 花生四烯酸是一种长链不饱和脂肪酸，含有20个碳原子和4个双键，化学名称5，8，11，14-二十碳四烯酸，分子量为304.5，分子式为C20H32O2，在室温下呈液体，熔点为-49.5℃，沸点为245 ℃，溶解于醇、醚和水中，碘值为333．50 gI/l00 g，紫外吸收峰为257，268和315 nm[1]。 由于 A A是一种长链多不饱和脂肪酸，其含四个不饱和双键，因此极易受空气中光照氧气、金属离子的影响而被氧化，被氧化后即丧失A A的生理功能，还会对人体造成极大的伤害。 3 花生四烯酸的生理活性 在哺乳动物中的A A通常由亚油酸代谢而得到。途径为食物来源的亚油酸先脱饱和生成γ一亚麻酸( GLA )，再经延长碳链，脱饱和生成A A。然后A A再转变成前列腺素，白三烯，血栓素等类二十烷。A A是这些二十碳衍生物的直接前体。这些生理活性物质对人体心血管系统及免疫系统具有十分重要的作用。A A 和这些代谢产物具有很强的生物活性。如参与神经内分泌，调节平滑肌收缩，促进细胞分裂，抑制血小板聚集等[2]。 4 花生四烯酸的代谢

在生物体内，A A主要以磷脂的形式存于细胞膜上，当细胞膜受刺激时，于磷酶A 2和磷脂酶C的作用下，A A从细胞膜磷脂池中释放出来，然后在一系列酶的催化下通过以下三种主要途径进行代谢： 图二二十碳衍生物的生化合成途径[3] 4.1 环加氧酶(COX)途径 游离的AA在环加氧酶(CO)的作用下，先形成不稳定的环内过氧化物(PGG2和PGH2)，然后进一步形成前列腺素(PG)，前列环素(PGI2)和血栓烷素(TXA2).TXA2在水溶液中不稳定，很快降解为TXB2.PGI2的性质不稳定，在中性溶液中可水解成6-k-PGF1α，然后在肝脏中进一步代谢为6-k-PGE1[4]。 前列腺素是重要的细胞调节物，生成后并不储存于细胞中，而是很快从细胞中释放出来，作用于邻近的细胞，并具有组织特异性；血栓素是血小板聚集过程中产生的一类物质，如血栓素A (TXA) ~血栓素B (TXB)等。TXA能促进血小板聚集、血管收缩和血凝过程，TXB则否。 4.2 脂加氧酶途径 A A在脂加氧酶(LPO)的作用下生成氢过氧化二十碳四烯酸(5-HPETE) ，后者在脱水酶作用下生成白三烯As(LTAs)以及脂氧素(LXs)。LHA4又在不同的酶的催化下生成白三烯B4(LTB4)、白三烯C4(LTC)、白三烯D4 (LTD4)及白三烯E4 (LTE4)。其中LTB4具有很强的白细胞趋化性，在炎症发生过程中起重大作用，而且LTC4、LTD4还通过增加血管通透性,参与炎症过程。临床研究表明，类风