农学课件烟草色素

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1、第五章烟草色素第五章烟草色素第一节烟草绿色素第二节烟草黄色素第三节烟草黑色素色素在植物细胞内的分布质体色素液泡色素烟草色素分类烟草色素绿色素：黄色素：黑色素：多酚色素类黑素：Maillard反应产物有色多酚无色多酚叶绿素ab类胡萝卜素第一节烟草绿色素一、叶绿素结构二、叶绿素性质三、叶绿素对烟质的影响一、叶绿素结构叶绿素是一种含氮杂环化合物，属于卟啉类色素，可分为叶绿素a和叶绿素b，一、叶绿素结构(续)叶绿素一、叶绿素结构(续)卟吩：4个吡咯环的α－碳原子通过次甲基（＝CH－）相连而成的大环闭合共轭体系。卟

2、吩环又叫（蕾）环。卟吩是卟啉衍生物的前体，是卟啉类化合物呈色的基础。卟啉：取代卟吩，即卟吩环上联有取代基。吡咯的重要衍生物是卟啉化合物。一、叶绿素结构(续)叶绿素分子由极性的卟啉头头（N带部分负电荷，Mg带部分正电荷）和非极性的叶绿醇尾两部分构成。叶绿素分子就是通过叶绿醇这条尾巴而结合在光合膜上。叶绿素a和叶绿素b的不同之处是3位上的取代基不同，叶绿素a3位上的取代基是甲基，叶绿素b3位上的取代基是甲醛基。二、叶绿素性质1物理性质2化学性质2.1叶绿素物理性质1溶解性：不溶于水，而溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯

3、仿等有机溶剂（提取）。2有荧光现象，对光有选择吸收。（测定）3遇光热酸碱易降解。2.2叶绿素性质化学性质1碱性条件下可以水解2.2叶绿素性质化学性质（续）2用酸谨慎处理叶绿素可生成去镁叶绿素，去镁叶绿素不显绿色，用醋酸铜处理去镁叶绿素，可得到铜叶绿素，铜叶绿素色绿且稳定，可用来制作植物标本，长期保存。三叶绿素的存在状态与作用叶绿素主要与蛋白质、脂类相结合以复合体的形式存在于叶绿体中，极性的卟啉头和蛋白质结合，非极性的叶绿醇尾巴和脂类结合。叶绿素参与绿色植物的光合作用，将太阳能转变为化学能而贮藏在形成的有机

4、化合物中。作为干物质的90-95％由光合产物组成。叶绿素在植物生长期间可庇护（bihu）类胡萝卜素避免光氧化。四叶绿素的生物合成、积累和代谢（一）生物合成叶绿素的形成取决于光诱导，养分供应和叶片着生部位。谷氨酸是高等植物中叶绿素生物合成的前体物质，它们似乎刺激叶绿素的形成（叶绿素合成酶的作用下）。历程如下：四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）谷氨酸δ－氨基－γ－酮戊酸（ALA）ALA脱水酶胆色素原粪卟啉原III原卟啉原氧化酶原卟啉原Ⅳ原卟啉ⅣMg鳌合酶镁－原卟啉Ⅳ原脱植基叶绿素脱植基叶绿素叶绿素（二）积累

5、四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）成熟前达到高峰，其后进入成熟衰老，叶绿素降解。四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）（三）代谢烟叶中叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解，不断更新。用14C研究表明：烟草植株中半量叶绿素完全更新的周期是几个星期，而燕麦幼苗中的叶绿素72h几乎全部更新。鲜烟叶中不但存在叶绿素合成酶，还存在叶绿素分解酶，烟叶成熟衰老以前，叶绿素以合成为主，之后，叶绿素合成能力降低，而分解过程继续进行。四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）1代谢过程叶绿素的降解是在叶绿素酶的作用下，从卟啉和

6、植醇之间的酯开始，将叶绿素降解为甲醇、叶绿醇和叶绿酸等，并进一步降解，最终叶绿素消失。衰老烟叶所含的过氧化酶活性、过氧化物和总酚含量都比幼叶高，酚－过氧化酶－过氧化物系统加速了叶绿体膜结构的衰退，结果导致叶绿素降解，四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）2叶绿素降解的外观表现随着叶绿素的不断降解，表现绿色逐渐退去，烟叶逐渐变黄，正常成熟的烟叶称为落黄，并且正常烟叶成熟，叶绿素是以自下而上的叶位顺序逐叶降解落黄，环境条件不适的变黄称为假熟。假熟有“饿熟”、“渴熟”、“旱熟”等烟叶正常衰老，叶绿素的消失，可通过

7、一些处理而逆转，如喷施硝胺、用细胞分裂素处理，用光处理因黑暗诱发的衰老，可能对成熟烟株的部分返绿其促进作用。四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）3叶绿素降解的内在成分变化烟叶在接近衰老时，随着叶绿素的减少，其它物质也发生变化。比较明显的变化：除烟碱以外的含氮组分、酚、灰分随叶绿素的减少而减少，总糖含量是增加的。四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）4叶绿素降解的烟叶生产上的应用烟叶在调制过程中，要创造条件，使叶绿素顺利降解，由于叶绿素是与蛋白质、脂类物质相结合，变黄初期，要加速蛋白质分解，促使叶绿素分解，蛋

8、白质分解酶是在适当失水条件下，活性增强，因此要使烟叶适当失水变软，先使蛋白质分解，叶绿素顺利降解，如果失水过快过多，会使烟叶烤青，失水过慢过少，会使烟叶不变黄，继而烤成黑色。四叶绿素的生物合成、积累和代谢（续）4叶绿素降解的烟叶生产上的应用（续）叶绿素降解，卟吩环可分解成顺丁烯二酸、亚胺的衍生物；叶绿醇又叫植醇可以脱水形成新植二烯，这是一种重要的烟草增香剂，属于二萜类化合物，主要在调制和陈化过程中产生。正常调制出的原烟，会残存