茶叶生物化学第二章_茶树次级代谢

1、整理课件第二章 茶树次级代谢 整理课件第一节 茶树次级代谢的特点、主要途径及调节 整理课件整理课件整理课件 整理课件初级代谢和次级代谢的关系初级代谢和次级代谢的关系整理课件 整理课件整理课件整理课件第二节 茶树中的生物碱代谢1 1、茶树体内咖啡碱的分布、茶树体内咖啡碱的分布2 2、茶树体内咖啡碱的生物合成、茶树体内咖啡碱的生物合成 咖啡碱生物合成部位咖啡碱生物合成部位 咖啡碱生物合成中嘌呤环的来源及嘌呤环的咖啡碱生物合成中嘌呤环的来源及嘌呤环的甲基化甲基化 （嘌呤环的直接生物合成；核酸降解；嘌（嘌呤环的直接生物合成；核酸降解；嘌呤甲基化）呤甲基化） 嘌呤合成代谢与咖啡碱的生物合成途径嘌呤合成代

2、谢与咖啡碱的生物合成途径 咖啡碱生物合成中重要的酶咖啡碱生物合成中重要的酶3 3、茶树体内咖啡碱的分解、茶树体内咖啡碱的分解整理课件整理课件一、茶树体内咖啡碱的分布整理课件整理课件整理课件二、茶树体内咖啡碱的生物合成二、茶树体内咖啡碱的生物合成 整理课件整理课件 整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件嘌呤的甲基化 整理课件整理课件整理课件 整理课件(三)、茶树体内的嘌呤合成代谢与咖啡碱生物的合成途径 1、腺苷酸琥珀合成酶与裂解酶；2、AMP脱氨酶；3、IMP脱氢酶；4、GMP合成酶；5、GMP脱氨酶；6、GMP还原酶；7、核苷激酶或核苷转磷酸酶；8、5-核苷酸酶或磷酸

3、酶；9、11、12、N-甲基转移酶；10、N-甲基核苷酶；13、鸟嘌呤核苷脱氨酶；14、PRPP合成酶。 整理课件(四) 咖啡碱生物合成中的重要酶 整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件三、茶树体内咖啡碱的分解 整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件本节小结整理课件整理课件整理课件作业题作业题整理课件第三节第三节 茶树中的茶氨酸代谢茶树中的茶氨酸代谢 整理课件整理课件一、氨基酸在茶树中的分布一、氨基酸在茶树中的分布整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件二二 茶氨酸的生物合成茶氨酸的生物合成 茶氨酸合成酶催化由茶氨酸合成酶催化由L-谷氨酸和乙胺合成茶氨酸谷氨酸和乙胺

4、合成茶氨酸的反应。该酶最适的反应。该酶最适pH 为为7.5左右，对左右，对Mg2+离子浓度离子浓度有依赖性。有依赖性。茶氨酸合成酶的底物特异性很强，同样反应条件茶氨酸合成酶的底物特异性很强，同样反应条件下，用下，用D-谷氨酸、谷氨酸、L-氨基己二酸或氨基己二酸或L-天冬氨酸替天冬氨酸替代代L-谷氨酸均不能与乙胺反应生成茶氨酸。谷氨酸均不能与乙胺反应生成茶氨酸。 整理课件整理课件（1）茶根中，谷氨酸合成的途径及相关酶）茶根中，谷氨酸合成的途径及相关酶的性质的性质 整理课件整理课件整理课件在谷氨酰胺合成酶在谷氨酰胺合成酶/谷酰胺谷酰胺-酮戊二酸氨基转酮戊二酸氨基转移酶（移酶（GS/GOGAT）系作

5、用下的合成谷氨酸途）系作用下的合成谷氨酸途径径 整理课件整理课件整理课件（2）茶氨酸生物合成的前导物）茶氨酸生物合成的前导物乙胺的代乙胺的代谢谢 v茶树体内，根和茶芽叶中都有茶氨酸合成酶，茶树体内，根和茶芽叶中都有茶氨酸合成酶，为何茶氨酸仅在茶根部合成？这是因为由为何茶氨酸仅在茶根部合成？这是因为由L- L-丙丙氨酸脱羧形成乙胺的反应只能在根部进行，而氨酸脱羧形成乙胺的反应只能在根部进行，而不能在茎或其它器官中进行。不能在茎或其它器官中进行。 整理课件整理课件三三 茶氨酸的分解代谢茶氨酸的分解代谢整理课件整理课件四四 茶氨酸的规模化发酵生产茶氨酸的规模化发酵生产整理课件整理课件用于合成茶氨酸的

6、硝酸还原假单胞用于合成茶氨酸的硝酸还原假单胞Z细细菌的细胞固定化菌的细胞固定化 整理课件 L-谷氨酰胺，谷氨酰胺， 乙胺，乙胺， 送液泵，送液泵，*1 恒温循环水恒温循环水 利用固定化细胞填装的反应器生产茶氨酸利用固定化细胞填装的反应器生产茶氨酸 整理课件整理课件整理课件整理课件茶细胞培养生物合成茶氨酸茶细胞培养生物合成茶氨酸整理课件构建工程菌生物合成茶氨酸构建工程菌生物合成茶氨酸整理课件整理课件本节小结本节小结茶树体内茶氨酸的分布茶树体内茶氨酸的分布整理课件茶氨酸是在茶氨酸是在茶树根部茶树根部由茶氨酸合成酶催化由茶氨酸合成酶催化L-谷氨谷氨酸和乙胺合成而来。酸和乙胺合成而来。茶氨酸的生物合成

7、茶氨酸的生物合成整理课件茶氨酸的前体谷氨酸主要是在谷氨酰胺合茶氨酸的前体谷氨酸主要是在谷氨酰胺合成酶成酶/谷氨酸合成酶（谷氨酸合成酶（GS/GOGAT）体系中）体系中生物合成而来。生物合成而来。整理课件整理课件茶氨酸的降解茶氨酸的降解 遮荫条件下，可抑制茶氨酸向儿茶素的转化，茶氨遮荫条件下，可抑制茶氨酸向儿茶素的转化，茶氨酸得以积累，从而提高茶叶品质。酸得以积累，从而提高茶叶品质。茶氨酸的规模化发酵生产：茶氨酸的规模化发酵生产：已利用微生物发酵中产已利用微生物发酵中产生的茶氨酸合成酶由生的茶氨酸合成酶由L-谷氨酸和乙胺进行合成。谷氨酸和乙胺进行合成。整理课件作业题作业题整理课件第四节第四节 茶

8、树中多酚类物质代谢茶树中多酚类物质代谢 整理课件一一. 多酚类物质在茶树体内的分布多酚类物质在茶树体内的分布 整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件(一一). 儿茶素在茶树体内的形成儿茶素在茶树体内的形成 整理课件整理课件整理课件(二二)茶叶中儿茶素的生物合成途径茶叶中儿茶素的生物合成途径 CHCOOHCCCACBOHO3*3+(O)(O)(O)整理课件整理课件1、莽草酸（、莽草酸（shikimic acid）合成途径）合成途径 整理课件整理课件（2）DAHP闭环形成去氢奎尼酸，再经可逆的闭环形成去氢奎尼酸，再经可逆的去

9、氢作用形成去氢莽草酸，再产生莽草酸及其去氢作用形成去氢莽草酸，再产生莽草酸及其3-磷酸盐；磷酸盐；整理课件整理课件整理课件2、苯丙酸盐的形成、苯丙酸盐的形成 整理课件PAL：苯丙氨酸裂：苯丙氨酸裂解酶解酶phenylanine ammonia lyase C4H：肉桂酸：肉桂酸-4-羟羟基化酶基化酶cinnamate-4-hydroxylase 4CL：4-香豆酸辅酶香豆酸辅酶A连接酶连接酶4-coumaroyl:CoA-ligase TAL：酪氨酸氨裂：酪氨酸氨裂解酶解酶tyrosine ammonia lyase4整理课件3儿儿茶茶素素合合成成途途径径 整理课件整理课件Archives o

10、f Biochemistry and Biophysics 431 (2004) 2230整理课件整理课件三、茶树中多酚类的分解代谢三、茶树中多酚类的分解代谢 整理课件扎普罗米托夫利用光合作用制备扎普罗米托夫利用光合作用制备14C-儿茶素渗入儿茶素渗入离体的茶树新梢中，发现不论在光或黑暗情况下，离体的茶树新梢中，发现不论在光或黑暗情况下，由呼吸作用可形成由呼吸作用可形成14 CO2 ，在，在70小时后小时后80的放的放射性出现在射性出现在CO2中。中。整理课件整理课件儿茶素生物合成的细胞定位儿茶素生物合成的细胞定位 整理课件本节小结多酚类物质在茶树体内的分布多酚类物质在茶树体内的分布整理课件茶树体内多酚物质的形成与转化茶树体内多酚物质的形成与转化儿茶素在体内形成过程儿茶素在体内形成过程 在茶籽萌发和幼苗生长过程中，最初形成的在茶籽萌发和幼苗生长过程中，最初形成的是非酯型儿茶素，如是非酯型儿茶素，