植物体内有机物的代谢

第六章植物体有机物的代谢一、名词解释1.初生代谢物2.次生代谢物3.萜类4.生物碱5.甜菜素6.酚类7.植宝素8.类黄酮类二、填空题1.萜类、酚类和含氮化合物都是由___________等有机物代谢衍生来的物质，所以称为__________。2.植物次生代谢物在生态适应性方面具有重要作用，其中最重要的功能是______功能。3.含氮化合物（如生物碱）主要是由_________合成而来的。4.绿原酸在植物体内广泛分布，是一种对人体无害的次生代谢物，但在______和________存在的条件下容易被氧化，形成茶褐色的醌类物质，催化此反应的酶是_________，所形成的醌类物质具有_______的作用。5.没食子鞣质及其单宁酸可以使蛋白质发生__________和___________，能抑制植物的生长，所以植物中的单宁酸一般被贮存在_________内，否则会使细胞质内的酶类变性。6．在植物中重要的类黄酮有四类：_________、__________、____________、___________。7.在植物细胞内，花色苷一般是以糖苷的形式存在的，与糖苷解离的花色素苷剩余部分称为__________。8.一般木质素导管分子内木质素含量较高，分布在_______、______、_______。9.鞣质一般可分为两类：____________和____________。10.缩合鞣质一般是由_______缩合而成，是木本植物的组成部分，可以被强酸水解为__________。11.异戊二烯的合成途径有两条：____________和____________。12.树脂是________碳萜类的混合物，广泛存在于________植物和许多热带____植物中。13.绝大多数的生物碱是在植物的______中合成的，也有少数生物碱（如尼古丁）则是在植物的_________中合成的。三、选择题1.酚类化合物广泛分布在植物体中，一般以________状态积存于液泡中。A．花色素苷和糖脂B．糖苷和糖脂C．硫脂D．磷脂2.植物的酚类化合物是通过多条途径合成的，其中以________为主。A．莽草酸和丙二酸途径B．莽草酸和甲瓦龙酸途径C．甲瓦龙酸和磷酸戊糖途径D．丙二酸和磷酸戊糖途径3．倍半萜含有________个异戊二烯单位。4.植物体中的单宁是一种收敛剂，动物食用后嘴唇会发麻，这是因为单宁________，而且单宁可以抑制消化，因此可以防止动物采食。A．能抑制细菌的消化和降解B．与唾液中的蛋白质或酶类交联所引起的C．与唾液中的蛋白质或鞣质交联所引起的D．与唾液中的蛋白质或糖蛋白交联所引起的5.在逆境或病害的条件下，芹菜中________的含量会大量增加，所以，用手接触芹菜时，有时会有肿胀的感觉。A．木质素B．酚类C．呋喃香豆素D．没食子酸6.许多花色素在碱性条件下呈蓝色或紫色，而在酸性条件下一般呈________。A．蓝色B．紫色C．红色D．黄色7.植物被病院感染后迅速产生异黄酮，抑制病原菌进一步生长，所以，异类黄酮是一种________。A．植保素B．呋喃香豆素物质C．生氰苷类物质D．查尔酮类物质8.下列物质组合中，________属于次级产物。A．生物碱与萜类B．蛋白质和脂肪C．酚类和脂肪D．核酸和类黄酮9.类胡萝卜素除参与光合作用，保护叶绿素免受强光降解外，一些植物黄色叶片中的叶黄素还________。A．可以防虫或减少草食动物的采食B．能抑制真菌及其分泌的酶和毒素对细胞壁的穿透能力C．是某些昆虫的拒食剂D．具有帮助吸引昆虫协助授粉的功能10.β-胡萝卜素在动物肝脏内可以被转化为________，并作为一种抗氧化剂，具有猝灭自由基的功能。A．维生素BB．维生素AC．维生素DD．维生素C11.甜菜素的功能是与花色素相似，为________物质，能诱引昆虫等动物采食与传粉。A．酚类B．呈色C．醇衍生D．类黄酮类12.生物碱的合成前体是一些常见的________。A．非蛋白氨基酸B．氨基酸C．三萜酸D．三萜醇13.木质素是自然界中除________外最丰富的有机物，居有机物的第二位。A．纤维素B．维生素C．花色素D．类胡萝卜素14.植物花的颜色与类黄酮有关，而________是类黄酮生物合成的关键酶，也是花色素合成的关键酶。A．酪氨酸解氨酶B．桂皮酸脱氢酶C．糖苷酶D．查尔酮合酶四、是非判断与改正1．萜类是从乙酰辅酶A或糖酵解产物合成而来的。（）2.在高等植物中，酚类化合物大多数是通过莽草酸途径合。（）3.木质素是简单酚类的醇衍生物（香豆醇、松柏醇、芥子醇、5-羟基阿魏醇）的聚合物。（）4．树脂是在一些特殊叶片的上皮细胞中合成的。（）5.生物碱主要分布在草本双子叶植物、单子叶植物和裸子植物中。（）6.生氰苷本身是无毒的，但是当植物叶片被损伤后就会放出挥发性的有毒物质氰醇，抑制呼吸。（）7.胡萝卜素和叶黄素属于四萜类化合物。（）五、问答题：1.植物的初生代谢物次生代谢物有什么不同？2.植物光合作用形成的次生代谢物如何进一步转变为萜类、酚类和生物碱？3.植物产生的次生代谢物对人类有什么作用？答案：一、名词解释1.初生代谢物：指糖类、脂肪、核酸和蛋白质以及膜脂等基本有机物称为初生代谢物。2.次生代谢物：植物体内的一些与植物生长发育无直接关系，但对植物适应不良环境或抵御病原物侵害以及植物的代谢调控等有重要作用的种类复杂的有机物，也称为次生产物次级产物，它们是糖类等初生代谢物进一步衍生来的。主要有萜类、酚类、含氮化合物等。3.萜类：通常将分子结构中不含氧原子，只有碳、氢原子的由异戊二烯组成的链状和环状的次生化合物，如：植物激素（赤霉素、脱落酸、甾醇等）、类胡萝卜素、叶绿素尾链的植醇等。4.生物碱：植物广泛存在的一类含氮次生代谢物，分子结构通常有多种含氮杂环，具有碱性。5.甜菜素：是一类含氮的黄色或红色色素，存在石竹科的少数植物中，如甜菜块根中甜菜红素是其中一种。6.酚类：芳香环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物，是醇衍生的聚合物，主要有芳环氨基酸、简单酚类、类黄酮和异黄酮。7.植宝素：植物产生的对不同种类的病原菌具有毒性的物质，它的合成受真菌侵染和伤害以及紫外线辐射等的诱导，是植物重要的防御物质。8.类黄酮类：两个芳香环被三碳桥连接起来的15碳化合物，根据3C桥的氧化程度，类黄酮类可分为花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮四类，其结构来自两个不同的生物合成途径，一个芳香环（A）来自丙二酸途径，另一个芳香环（B）和桥则是从丙氨酸转变而来的。二、填空题1.糖类次生代谢物2.防御3.氨基酸4.氧气铜离子多酚氧化酶抑霉剂5.交联变性液泡6.花色苷黄酮醇黄酮异黄酮7.花色素8.初生壁中间层次生壁9.缩合鞣质可水解鞣质10.类黄酮花色素11.甲羟戊酸途径（甲瓦龙酸途径）3-磷酸甘油酸/丙酮酸途径12.10-30针叶被子13.茎根三、选择题1.B2.A3．C4.D5.C6．C7.A8.A9．D10.C11．B12.B13.A14.D四、是非判断与改正1．√2.×真菌和细菌的酚类化合物则是通过丙二酸途径3．√4．√5.×生物碱主要分布在草本双子叶植物、单子叶植物和裸子植物很少含有生物碱6.×放出有毒物质氰化氢7．√五、问答题：1.植物的初生代谢物次生代谢物有什么不同？答：（1）次生代谢物在植物光合作用、呼吸作用、物质的运输以及植物的生长发育等生理过程中没有明显的或直接的作用，是一类非生长发育所必须的小分子有机化合物，但它们对植物的整个代谢具有明显的调控作用。（2）次生代谢物产生和分布通常有所属，器官或组织和生长发育期的特异性，某种次生代谢物的产生和分布通常局限在某个或几个植物种类中，甚至在不同的器官或组织以及不同的生育期，次生代谢物的产生和分布也有明显的局限性，而初生代谢物分布在所有植物中，少数分布有机化合物在代谢途径上与次生代谢物相似，但具有明显的生理功能，因此，不能把它们视为真正的次生代谢物，如萜类成分的赤霉素、脱落酸都是植物激素，胡萝卜素是光合作用所必需的。2.植物光合作用形成的次生代谢物如何进一步转变为萜类、酚类和生物碱？答：植物细胞中次生代谢物主要有萜类、酚类和生物碱等。它们都是植物细胞中的糖类等的衍而来的。（1）萜类化合物是由糖类转变为乙酰辅酶A、3-磷酸甘油醛和丙酮酸后进一步合成的，萜类的合成有两条途径：甲羟戊酸途径和甲基赤藓糖磷酸途径，两条途径都合成异戊烯基二磷酸。（2）酚类化合物是由糖类转变为赤藓糖-4-磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸后进一步合成的，主要有莽草酸途径和丙二酸途径，高等植物主要通过莽草酸途径合成酚类。（3）生物碱是含氮化合物是由糖类物质先形成含氮物质，再形成脂肪族氨基酸和芳香族氨基酸，然后由氨基酸合成的。合成生物碱的氨基酸主要有天冬氨酸、赖氨酸、酪氨酸、色氨酸尼古丁及其衍生物是以鸟氨酸为前体合成的，还有一些生物碱通过萜类合成途径合成。3.植物产生的次生代谢物对人类有什么作用？答：（1）为人类提供大量的医药原料。目前在植物提取的重要药物有50多种，许多中药的有效成分是生物碱，如平喘作用的麻黄（有效成分是麻黄碱），有抗菌作用的黄连（有效成分是小檗碱），有止痛作用的元胡（有效成分是延胡索乙素），现在西药常用的重要药品，最初也是从植物中分离出来证实有效成分后再进行生物合成。如：从萝芙木分离出来的利血平；金鸡纳树皮分离出来的奎宁等。红豆杉紫杉醇天然抗肿瘤药物，长春花中分离的长春新碱，新的抗癌药物，粗榧中的三尖杉酯碱，人参皂甙和银杏黄酮等保健药物。还有吗啡、可卡因、颠茄碱等也被广泛用于医药中。（2）是轻工、化工、食品及农药等工业持续发展必不可少的重要物质。大部分的天然色素、香料、和低热值的甜味剂均来源于植物次生代谢物。类胡萝卜素等花色素天然食品色素的主要原料，紫草素等可用作化妆品的原料，植物油是食品香料的重要原剂，甜叶菊苷是一种理想的低热值天然甜味剂。