植物核苷酸代谢 生物合成、降解和生物碱形成 核苷酸是核酸的基本结构单位，人体 内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。因 此，与氨基酸不同，核苷酸不属于营养必 需物质。由许多核苷酸聚合而成的生物大 分子化合物，为生命的最基本物质之一。 最早由米歇尔于1868 年在脓细胞中发现 和分离出来。所有生物均产生嘌呤和嘧啶 的核碱基，核苷以及核苷酸。目前, 植物 生物碱作为植物的化学，防御武器, 在植 物的生态适应过程中发挥积极作用的观点 已得到了普遍的接受。生物碱代谢生物学 的研究近年来取得了长足的进步, 主要集 中在生物碱合成和贮存部位, 转运途径, 代谢调控因子, 生物合成途径和关键酶及 其编码基因等方面。几乎所有生物都产生 嘌呤和嘧啶的核酸酶、核苷和核苷酸。有 许多关于微生物和人类核苷酸代谢的书 籍。然而，本书是第一次关注在核苷酸代 谢和功能的关键领域与其他生物表现出重 要差异植物的书籍。 整套书分为9 个部分共24 章。第一 部分核苷酸代谢的概述，包括第1~3 章。 第1 章描述了核苷酸相关化合物的结构； 第2 章简述了植物中核苷酸及相关代谢物 的发生，植物中主要嘌呤、嘧啶和吡啶核 苷酸的发生情况；第3 章介绍了核苷酸生 物合成和相互转化的一般方面。第二部分 嘌呤核苷酸代谢，包括第4~7 章。第4、 5、6、7 章分别简要介绍了嘌呤核苷酸生 物合成、嘌呤核苷酸生物合成的挽救途 径、嘌呤核苷酸的相互转换及嘌呤核苷酸 的降解。第三部分嘧啶核苷代谢，包括 第8~11 章。第8、9、10、11 章分别讲述 了嘧啶核苷酸生物合成、嘧啶核苷酸生物 合成的抢救途径、嘧啶核苷酸互化、嘧啶 核苷酸的降解。第四部分核苷酸代谢的生 理学方面，包括第12~13 章。第12 章讨 论了核苷酸的增长与发展，研究了植物生 长和发育组织各领域核苷酸代谢的生理方面，包括胚胎成熟和萌发、体外器官发生、 贮藏器官发育和发芽、叶片衰老、培养的 植物细胞，并注意到最近的分子研究。第 13 章概述了环境因素与核苷酸代谢，植 物生物学研究提供的磷酸盐、盐、水、愈 伤、铁和光胁迫对植物核苷酸代谢功能和 控制的影响。第五部分嘌呤生物碱，包括 第14~17 章。第14 章介绍了嘌呤生物碱 的发生；第15 章讲述了嘌呤生物碱的生 物合成，从生物化学和分子生物学的角度 对咖啡因的生物合成进行概述；第16 章 介绍了嘌呤碱性生物合成的生理和生态方 面，对参与不同植物嘌呤生物碱生物合成 的酶和基因物种进行了讨论；第17 章讨 论了嘌呤生物碱的代谢、生物碱在植物和 细菌中代谢的多样性以及嘌呤生物碱的生 物技术。第六部分吡啶核苷酸代谢，包括 第18~19 章。第18 章介绍了吡啶（烟酰 胺腺嘌呤）核苷酸生物合成；第19 章讲 述了吡啶核苷酸循环。第七部分吡啶类生 物碱，包括第20~21 章。第20 章介绍了 三角叶碱及其相关的烟酸代谢物的发生和 生物合成；第21 章讲述了胡芦巴碱的生 理学和生物技术。第八部分其他核苷酸 相关代谢物，包括第22~23 章。第22 章 描述了糖核苷酸；第23 章描述了细胞因 子。第九部分膳食植物生物碱，它们的生 物有效性，以及对人类健康的潜在影响， 包括第24 章。讨论了咖啡因、可可碱和 胡芦巴碱对人体健康的生物利用度和潜在 影响。 本书是专门研究植物特有的嘌呤核 苷酸代谢和功能方面的书籍，编者对嘌 呤核苷酸结构和代谢途径进行了全面的分 解，并解释了嘌呤核苷酸可在植物发育中 发挥的作用，以及它们在摄入后可能对人 体健康产生的影响。本书涵盖了嘌呤、嘧 啶和吡啶核苷酸和核苷酸生物碱在高等植 物中的代谢，并指出了与其他生物发生的 差异。提供了关于核苷酸结构和代谢途径 的全面信息，为从事植物生物化学、生理 学、化学、农业科学、营养学及相关研究 领域的学生，研究人员和教师提供了独特 而重要的文献资源。 李亮，副研究员 ( 中国农业科学院生物技术研究所) Li Liang, Associate Professor (Biotechnology Research Institute, CAAS)