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徐伟忠5月前
次生代谢生理作用 早上好,欢迎大家来到直播间。昨天我们讲了次生代谢的一些生态作用,接下来我们讲讲次生代谢的一些生理作用。以往,大家最早认为次生代谢物是植物组织里积累的废物,是代谢末端产物,与植物生长发育无关。但随着研究深入,发现次生代谢物是非常重要的代谢类型,在植物与环境、植物与植物、植物与微生物、植物与昆虫之间,发挥着重要的化学生态学功能,是植物自身防御机制的体现,更侧重于对外防御。 在生物体内,次生代谢物执行的功能曾被认为不重要,但在适应不良环境方面,它起到重要的防御作用。如今通过多年研究可知,所有旺盛生长发育的植物细胞中都在进行次生代谢,代谢物不断合成与转化,在植物细胞代谢旺盛的细胞中,是重要的生命活动过程。例如吲哚乙酸、赤霉素等内源生长调节激素,属于次生代谢物,直接参与生命活动调节;木质素是植物细胞重要组成成分,与纤维素一起,对维持生物个体形态必不可少;花青素广泛存在于花器官,是水溶性天然色素,也是次生代谢物,使植物花瓣、种子、果实呈现不同颜色;叶绿素、类胡萝卜素作为光合色素,参与植物光合作用固定能量;水杨酸、茉莉酸等代谢产物,可作为信号分子参与植物整个生理过程;还有维生素C等,具有抗氧化、清除自由基、保护光合作用,以及影响植物细胞生长和分裂的重要次生代谢物,乙烯同样是影响植物生理功能的重要代谢物;鞣质在植物表层细胞中含量较高,可增强植物抗逆性 。 所以,植物生存离不开天然产物,离不开次生代谢物,它具有与环境相互作用的生态化学功能。以叶绿素为例,它是含镁的卟啉衍生物,由原卟啉Ⅸ通过次生代谢合成。如果把植物叶子比作制造营养物质的化工厂,那么叶绿素就是这个化工厂的原动力中心。因为叶绿素能吸收光能,通过电子传递将能量汇集到作用中心,没有能量汇集,光合作用就无法正常进行。 前面提到的吲哚乙酸、赤霉素、乙烯、维生素、花青素,以及水杨酸、茉莉酸等,都积极参与植物生长代谢过程,可见次生代谢并非孤立存在。虽然对外是防御机制,但正常的植物生长发育也离不开内源激素等次生代谢物的调控,其生理作用十分重要。 次生代谢物的防御功能主要体现在防虫防病,这与多种次生代谢物相关。首先是酚类化合物,比如在生菜收获前一周,用加拿大菌肥进行微生物处理,可使酚类物质提高30倍,这种多酚生菜用于康养、饲料添加,正是因为酚类物质的存在。酚类化合物在抵御病原菌和昆虫侵染方面作用显著,#徐伟忠
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