莽草酸途径-2-20130416.ppt

1 1莽草酸途径：莽草酸途径：芳香族氨基酸和苯丙素类化合物芳香族氨基酸和苯丙素类化合物THE SHIKIMATE PATHWAY: Aromatic Amino Acids and Phenylpropanoids2 2本章内容3 3Recall:Recall: 构造单元构造单元初级代谢过程：光合作用糖酵解途径Krebs循环4 4指4-磷酸赤藓糖和磷酸烯醇式丙酮酸化合后经几步反应生成莽草酸，再由莽草酸生成芳香氨基酸和其他多种芳香族化合物的途径莽草酸途径莽草酸途径5 5莽草酸途径是存在于植物、真菌和微生物中的一条重要的代谢途径，该途径有7个酶化过程脱氢奎尼酸（DHQ）和莽草酸脱氢酶（SDH）促进了莽草酸途径中的第3,4个阶段在大多数微生物中，DHQ和SDH是单功能的，但是在植物中DHQ和SDH可以融合，形成具有两种功能的酶DHQ-SDH双功能酶的优点就是在莽草酸途径中通过限制中间物在竞争途径中的质量而增加代谢物流通的效率 莽草酸途径莽草酸途径6 64.1 4.1 芳香族氨基酸和简单苯甲酸芳香族氨基酸和简单苯甲酸 莽草酸途径首先有磷酸烯醇式PEP和D-赤藓糖-4-磷酸缩合成七碳化合物DAHP 7 7没食子酸（没食子酸（ Gallic acid) Gallic acid) 衍生物衍生物 8 8重要的莽草酸途径化合物重要的莽草酸途径化合物与与PEPPEP结结结结合形成合形成烯烯烯烯醇醇醚侧链醚侧链醚侧链醚侧链分支酸（Chorismic acid)9 9色氨酸1010分支酸分支酸经经经经其异构体异分支酸衍生其异构体异分支酸衍生2 2，3-3-二二羟羟羟羟基苯甲酸是基苯甲酸是肠肠肠肠菌素菌素(Fe3+(Fe3+载载载载体）体）的的组组组组成成单单单单元元, ,2,3-二羟基苯甲酸和水杨酸（salicylic acid)1111叶酸（folic acid,Vitamin B9)PABAPABA是叶酸（二是叶酸（二氢氢氢氢喋呤磷酸喋呤磷酸酯酯酯酯衍生）的构成衍生）的构成单单单单元元谷氨酸1212叶酸C1的传递一碳一碳单单单单位以甲基、位以甲基、亚亚亚亚甲基、次甲基或甲甲基、次甲基或甲酰酰酰酰基等基等形式形式传递传递传递传递 ，并与氨基酸和核苷酸的代，并与氨基酸和核苷酸的代谢谢谢谢有关有关1313基于叶酸的衍生物哺乳哺乳动动动动物必物必须须须须从食物中从食物中获获获获得四得四氢氢氢氢叶酸叶酸酯酯酯酯微生物能自己合成微生物能自己合成抗菌剂剂抗肿肿瘤抗疟剂疟剂1414经预苯酸的苯丙氨酸和酪氨酸的合成该过该过该过该过 程包括三程包括三类类类类反反应应应应：脱：脱羧羧羧羧芳构化、芳构化、转转转转氨基反氨基反应应应应和氧和氧化化1515苯丙氨酸到多巴、儿茶酚胺、黑色素儿茶酚胺：去甲儿茶酚胺：去甲肾肾肾肾上腺和激素上腺和激素肾肾肾肾上腺素前体上腺素前体多巴：神多巴：神经递质经递质经递质经递质黑色素：生物色素，聚合物黑色素：生物色素，聚合物1616氯霉素的生物合成17174.2 桂皮酸（Cinnamic Acid)：C6H31818桂皮酸: PAL苯丙氨酸解氨苯丙氨酸解氨酶酶（phenylalanin ammonialyasephenylalanin ammonialyase，PALPAL），是催化直接脱掉），是催化直接脱掉L-L-苯丙氨酸上的氨而生成苯丙氨酸上的氨而生成反式肉桂酸的反式肉桂酸的酶酶，于，于19611961年由年由J JKoukolKoukol，E EConnConn在大麦中在大麦中发现发现发现发现 。

存在于高等植物、酵母、菌存在于高等植物、酵母、菌类类类类的可的可溶性部分推溶性部分推测测测测分子量分子量为为为为3030万这这这这是一个可把苯丙是一个可把苯丙氨酸用于酚氨酸用于酚类类类类化合物合成的化合物合成的酶酶在很多情况下，其在很多情况下，其反反应应应应成成为为为为酚酚类类类类化合物合成的有步化合物合成的有步骤骤骤骤的速率的速率阶阶阶阶段在组织组织组织组织 中的活性可随外界因素而中的活性可随外界因素而发发发发生生显显显显著著变变变变化，用光化，用光照，病照，病伤伤伤伤害，植物激素害，植物激素处处处处理等会使活性理等会使活性显显显显著增加另外有另外有时还时还时还时还 受光敏色素所支配受光敏色素所支配 19194.3 木脂素和木质素（lignin)2020新木脂素木脂素2121木脂素和木质素（lignin)2222重要木脂素：鬼臼毒素podophyllotoxin鬼臼是鬼臼草鬼臼是鬼臼草Podophylum hexandrum Podophylum hexandrum 或美洲鬼臼或美洲鬼臼P P peltatumpeltatum的干燥茎和根的干燥茎和根鬼臼毒素：泻鬼臼毒素：泻药药药药、细细细细胞毒性胞毒性药药药药、抗、抗肿肿肿肿瘤瘤药药药药2323鬼臼毒素碱性异构化几乎没有细胞毒性几乎没有细胞毒性24244.4 苯丙烯桂皮桂皮醛醛醛醛：桂皮油的主要成分，香料和：桂皮油的主要成分，香料和调调调调味品味品丁子香酚：肉桂叶含大量，丁香油成分，牙丁子香酚：肉桂叶含大量，丁香油成分，牙齿齿齿齿麻醉麻醉剂剂剂剂肉豆肉豆蔻醚蔻醚蔻醚蔻醚 ：调调调调味品，曾作味品，曾作为轻为轻为轻为轻 度致幻度致幻剂剂剂剂2525苯丙烯的形成2626主要含芳香化合物的挥发油272728284.5 来自C6C3化合物的安息香酸苯甲酸又称安息香酸，是苯苯甲酸又称安息香酸，是苯环环环环上的一个上的一个氢氢氢氢被被羧羧羧羧基取基取代形成的化合物。

一般常作代形成的化合物一般常作为药为药为药为药 物或防腐物或防腐剂剂剂剂使用，使用，有抑制真菌、有抑制真菌、细细细细菌、霉菌生菌、霉菌生长长长长的作用，的作用，药药药药用用时时时时通常通常涂在皮肤上，用以治涂在皮肤上，用以治疗癣类疗癣类疗癣类疗癣类 的皮肤疾病用于合成的皮肤疾病用于合成纤维纤维纤维纤维 、树树树树脂、涂料、橡胶、烟草工脂、涂料、橡胶、烟草工业业业业最初苯甲酸是由最初苯甲酸是由安息香胶安息香胶干干馏馏馏馏或碱水水解制得，也或碱水水解制得，也可由可由马马马马尿酸水解制得工尿酸水解制得工业业业业上苯甲酸是在上苯甲酸是在钴钴钴钴、锰锰锰锰等等催化催化剂剂剂剂存在下用空气氧化甲苯制得；或由存在下用空气氧化甲苯制得；或由邻邻邻邻苯二甲苯二甲酸酸酐酐酐酐水解脱水解脱羧羧羧羧制得2929从C6C3到安息香酸3030水杨酸甲酯的生物合成3131阿司匹林应应应应用最早，最广和最普通解用最早，最广和最普通解热镇热镇热镇热镇 痛痛药药药药抗抗风风风风湿湿药药药药历历历历史悠久，史悠久，诞诞诞诞生于生于18991899年年3 3月月6 6日用于治感冒、日用于治感冒、发发发发热热热热、头头头头痛、牙痛、关痛、牙痛、关节节节节痛、痛、风风风风湿病，湿病，还还还还能抑制血小能抑制血小板聚集，用于板聚集，用于预预预预防和治防和治疗疗疗疗缺血性心缺血性心脏脏脏脏病、心病、心绞绞绞绞痛、痛、心肺梗塞、心肺梗塞、脑脑脑脑血栓形成。

血栓形成最初水最初水杨杨杨杨酸是从柳酸是从柳树树树树皮中皮中获获获获得，故其又叫做得，故其又叫做“ “柳酸柳酸” ”老老药药药药“ “立新功立新功” ”：降低糖尿病并：降低糖尿病并发发发发心心脏脏脏脏病的危病的危险险险险；长长长长期服用小期服用小剂剂剂剂量阿司匹林，有防治量阿司匹林，有防治结肠结肠结肠结肠 癌、食道癌及胃癌、食道癌及胃癌等癌等肿肿肿肿瘤的作用瘤的作用32324.6 香豆素（Coumarins）香豆素有香豆素有类类类类似香草精的愉快香味存在于零陵香豆、似香草精的愉快香味存在于零陵香豆、薰衣草油等中薰衣草油等中; ;荧荧荧荧光是香豆素一个特有的物理性光是香豆素一个特有的物理性质质质质，在，在紫外光下，常紫外光下，常显蓝显蓝显蓝显蓝 色色荧荧荧荧光常用作定香常用作定香剂剂剂剂、脱臭、脱臭剂剂剂剂，配制香水和香料，也用作，配制香水和香料，也用作饮饮饮饮料、食品、香烟、塑料制品、橡胶制品等的增香料、食品、香烟、塑料制品、橡胶制品等的增香剂剂剂剂医医药药药药上加入上加入药剂药剂药剂药剂 中作中作为矫为矫为矫为矫 味味剂剂剂剂33334.6 香豆素（Coumarins）3434双香豆素双香豆素具有双香豆素具有显显显显著的抗凝血活性，可引起家畜体内出著的抗凝血活性，可引起家畜体内出血，血，导导导导致死亡。

致死亡动动动动物物误误误误食草木樨后出血食草木樨后出血毙毙毙毙命口服抗命口服抗凝血凝血剂剂剂剂，用于溶栓用于溶栓药药药药用抗凝血用抗凝血剂华剂华剂华剂华 法林的合成模版法林的合成模版3535香豆素衍生物灭鼠药灭鼠药更强灭鼠药更强灭鼠药3636角型香豆素3737线线线线型型呋呋呋呋喃香豆素（喃香豆素（补补补补骨脂素骨脂素psoralenspsoralens）能引起人体）能引起人体对对对对紫外紫外线线线线的光敏作用，的光敏作用，导导导导致晒斑或致晒斑或严严严严重的皮肤疱疹重的皮肤疱疹能刺激皮肤色素沉着，用于治能刺激皮肤色素沉着，用于治疗疗疗疗牛皮牛皮癣癣癣癣色素沉着是人体皮肤由于种种原因而致皮肤呈色素沉着是人体皮肤由于种种原因而致皮肤呈现现现现不同不同颜颜颜颜色、不同范色、不同范围围围围及不同深浅的色素及不同深浅的色素变变变变化补骨脂素3838补骨脂素类。