南农植物化学第一章、植物化学总论.ppt

植物化学,教师信息：,姓名：谭小云办公室：生科楼B2019；电话：；E-mail：,课程介绍：,本课程为专业选修课，1学分，理论学时18学时，考试形式为开卷考试。,参考书目：,(P1026-1083),第一章、植物化学概论,本章内容：第一节、植物化学的研究内容第二节、人类利用植物化学成分的历史第三节、植物化学研究和应用的现状第四节、植物化学成分的合成途径与分类概述,第一节、植物化学研究的内容,人类的生产生活离不开植物,对植物最初的研究，是以形态观察和分类为主,林奈,种子植物门被子植物亚门双子叶植物纲十字花科白花菜目芸苔属白菜种,随着化学学科，特别是有机化学的发展，人们逐渐用化学、特别是有机化学的方法和理论来研究植物,1742-1786,K.W.Schelle,酒石酸的发现,酒石,最初的、广义的植物化学概念：利用有机化学理论和方法，来研究植物化学成分的一门科学。,植物体内的化学成分种类数量繁多,初生代谢指维持生命活动作必不可少的代谢过程。初生代谢过程的产物叫初生代谢产物。次生代谢指生物体合成生命活动非必需物质的过程。次生代谢过程的产物叫次生代谢产物。,Albrecht Kossel1853-1927,1891年，德国生化学家科塞尔将生物体内的代谢产物分为初生代谢产物和次生代谢产物两类,狭义的植物化学概念：是利用有机化学理论和方法，研究植物中的化学成分，主要是植物次生代谢产物的一门学科。,在本课程中：植物化学成分植物次生代谢产物植物天然产物,植物次生代谢是植物在长期进化过程中对环境适应的结果。植物次生代谢产物在处理植物与生态环境的关系中充当重要角色。,拒食剂,引诱剂,植物次生代谢产物的生物学功能,植物次生代谢产物的特点,1、不是植物生命活动所必需的,2、分子量小（一般小于等于1000）,4、其中一些具有重要的药用和经济价值,3、结构形式多样，合成途径多样，生物活性多样,第二节、人类研究和利用植物化学成分的历史,1、中草药,（一）中国,药：治病草，从草，乐声。说文解字,中草药中的有效成分绝大多数是次生代谢产物,黄芩(Qn)苷,甘草素,2、饮料,陆羽,茶经,乌头碱,3、毒药,关公刮骨疗毒,4、染料,蓝草,（二）西方,希波格拉底,1、药品,罂粟、吗啡的应用,曼陀罗花主要成份为莨菪碱、东莨菪碱及少量阿托品，而起麻醉作用的主要成份是东莨菪碱。由于它的主要作用是可使肌肉松弛，汗腺分泌受抑制，所以古人将此药取名为“蒙汗药”是极为确切的。,2、毒药,苏格拉底之死,咖啡因,3、饮料,第三节、植物化学研究和应用的现状,一、研究和利用的手段现代化,提取纯化技术现代化,高效液相色谱,O,结构分析技术现代化,质谱分析仪,功能研究技术的现代化,咖啡因,合成技术的现代化,化学合成,细胞培养,二、应用范围扩大,植物化学成分在医药研发中具有重要地位：,1983-1994年期间：,抗菌药物：78%是植物天然产物,抗癌药物：61%是植物天然产物,抗高血压药物：48%是以植物天然产物为模型合成,据美国预防杂志1998年调查，大约有6000万美国人服用中草药制品,目前世界上有90多个国家为疟疾流行区，全球每年发病人数达3亿5亿，年死亡人数达100万200万，其中80%以上的病例发生在非洲。,疟原虫,疟原虫侵染的红细胞,青蒿素,抗疟疾药品青蒿素来自青蒿,青蒿,植物化学成分在食品行业中的应用：,1、保健食品,2、食用色素,辣椒红色素,植物化学成分在农业生产中的应用：,1、作为生长调节剂,油菜素内酯,2、作为杀虫剂,印楝素,印楝树,植物化学成分作为香料（植物精油）：,熏衣草,玫瑰精油的提取,第四节、植物化学成分的合成途径与分类概述,植物次生代谢产物的分类依据,目前主要有三种分类方式,1、按生源合成途径分类,2、按化学结构分类,3、生源途径结合化学结构分类,芳香族化合物,萜类、甾体类 约25 000种,糖苷类,生物碱类 约12 000种,植物次生代谢产物的合成途径,1、乙酰-甲戊二羟酸途径 萜类、甾体类,2、乙酰-丙二酸途径 醌类,3、莽草酸-肉桂酸途径 苯丙素类和黄酮类,4、氨基酸途径 生物碱类,5、复合途径 某些生物碱和鞣质,