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第一章 谷胱甘肽1

一、导言1

二、谷胱甘肽氧化还原偶合和细胞氧化还原电位2

三、谷胱甘肽的代谢作用3

四、GSH生物合成和L－丁硫堇－SR－硫基肟胺（buthionine-SR-sulphoximine）的抑制作用6

五、谷胱甘肽和细胞循环12

六、叶片中的谷胱甘肽及其与激冷耐受性的关系13

七、根系和根瘤发育调节过程中的谷胱甘肽和同原谷胱甘肽16

八、运输和运载体21

九、谷胱甘肽和信号发送22

十、结论和展望24

第二章 植物硫醇酶和硫醇稳衡作用26

一、导言26

二、氧化还原电位及其与氧化还原硫醇蛋白组的关系27

三、硫醇基团的氧化作用30

四、氧化还原蛋白质中的C-X-X-C和C-X-X-S基序32

五、保持硫醇一氧化还原稳衡作用的主要反应33

六、硫醇－二硫化物相互转化过程中的酶系统36

1．硫氧还蛋白36

2．谷胱甘肽氧还蛋白37

3．ω（omega）和λ（lambda）-GSTs40

4．二硫化蛋白质异构酶41

七、抗氧化剂（过氧化氧还蛋白，硫醇／二硫化蛋白质）的防卫作用42

八、植物的硫醇蛋白组49

九、亚细胞区室中的硫醇稳衡作用51

十、依－硫醇对基因表达的氧化还原调节作用53

十一、硫醇调节与代谢和发育途径的关系56

十二、展望57

第三章 植物的抗坏血酸、生育酚和类胡萝卜素59

一、导言59

二、抗坏血酸60

1．在亚细胞中的分布和位置60

2．抗坏血酸的生物合成60

3．抗坏血酸的循环65

4．抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的跨膜输送过程68

5．参与抗坏血酸氧化作用的酶系统68

6．抗坏血酸的分解代谢作用70

7．抗坏血酸合成的调控和代谢工程70

8．抗坏血酸的功能71

三、维生素E：生育酚和生育酚三烯醇77

1．类异戊二烯抗氧化剂77

2．生育酚和生育酚三烯醇的结构及其抗氧化剂活性79

3．生育酚的功能82

4．生育酚和生育酚三烯醇的生物合成85

5．生育酚和生育酚三烯醇生物合成的调控及其工程86

四、类胡萝卜素88

1．类胡萝卜素的抗氧化功能89

2．类胡萝卜素的生物合成和代谢工程91

第四章 抗坏血酸过氧化物酶（APX）对H2O2的脱毒作用93

一、酶在清除植物过氧化氢（脱毒）过程中的作用93

二、APX的功能分析97

三、APX结构99

1．综合结构99

2．活性位置的结构101

3．底物结合过程102

四、APX的进化103

五、小结104

第五章 植物过氧化氢酶及其对胁迫的防卫作用106

一、导言106

二、过氧化氢酶的生物化学和分子结构108

1．过氧化氢酶的类型108

2．分子结构109

3．催化反应机制和动力学性质113

三、植物过氧化氢酶的发生和性质116

1．植物细胞中H2O2的来源116

2．植物过氧化氢酶的发生和在亚细胞中的位置117

3．植物过氧化氢酶的性质118

4．多形态、基因族和基因进化120

四、基因的生物发生和基因表达的调控124

1．基因的生物合成和向过氧化物酶体的输入124

2．过氧化氢酶表达的控制127

五、光钝化作用和转换调节作用131

六、防卫的生理意义和作用140

1．对过氧化氢酶缺乏或过度表达的反应140

2．低温和高温胁迫142

3．盐碱的胁迫144

4．病原体防卫作用145

第六章 酚类化合物的抗氧化剂功能147

一、导言147

二、酚的生物合成特点149

三、胁迫诱导的类苯丙酸代谢150

1．光照152

2．UV辐射153

3．低温155

4．病原体157

5．臭氧159

四、酚化合物的抗氧化剂特性160

五、酚抗氧化剂的生物靶标165

六、酚化合物的强氧化剂特性168

七、酚化合物的抗虫功能169

八、展望170

第七章 酚化合物在环境中的重要作用171

一、导言171

二、酚化合物的发生172

1．概述172

2．酚和酚酸173

3．芪（1,2－二苯乙烯）和菲174

4．类黄酮174

5．花色素苷175

6．双类黄酮175

7．单宁176

8．异类黄酮176

9．醌和呫吨酮176

三、分类177

四、生物合成178

1．概述178

2．类苯丙酸（phenylpropanoids）180

3．羟基苯甲酸182

4．羟基肉桂酸的共轭物（conjugates）183

5．类黄酮185

6．苯醌化合物189

7．芪（1,2－二苯乙烯）和呫吨酮190

8．单宁191

9．木质素、木酚素和新木酚素192

五、生物活性194

1．酚和酚酸194

2．酚基糖苷200

3．香豆素204

4．单宁205

5．类黄酮206

6．木质素208

六、作用机制209

七、分子生物学210

八、展望211

第八章 植物的反应氧（ROS）——发送信号的分子213

一、导言213

二、ROS的化学217

三、ROS信号的发送219

1．ROS的特异性219

2．ROS理论概念和实际影响220

四、ROS发送信号的调节因子226

1．ROS、钙和离子通道226

2．可逆蛋白质磷酸化作用227

3．ROS基因表达的调节230

五、ROS的调节作用233

六、活性氧与其他信号分子／途径的串话（cross-talk）238

七、系统的发送信号242

八、结论243

第九章 植物中的活性氧及其对病原体的防卫作用244

一、导言244

二、植物发育过程中ROS的作用245

三、植物细胞发育过程中NADPH氧化酶和ROS的作用248

1．在形成极性细胞过程中的NADPH氧化酶248

2．NADPH－氧化酶对基因表达的影响ROS249

3．ROS对钙通道的调节作用250

4．钙在调节植物NOXs中的作用251

5．ROP GTPases在个节植物NOXs中的作用252

四、细胞死亡和衰老程序254

五、ROS和抗氧化剂对病原体和受伤的反应258

第十章 活性氧和光合作用的关系261

一、导言261

二、光的吸收和分配262

1．三联叶绿体（triplet-chlorophyll）所形成的单体O2262

2．热能分散作用263

3．吸收光复合体对环境的适应过程265

三、光合作用系统Ⅱ产生的单体O2267

四、电子转移和O2的光还原作用268

1．水—水循环268

2．O2的光还原作用程度271

3．O2代谢作用和PSⅡ激发的调节作用273

4．水—水循环对环境的适应性273

五、光合作用和外叶绿体氧化代谢之间的相关性274

六、小结277

第十一章 植物对大气臭氧的反应278

一、导言278

1．叶片臭氧（O3）通量的调节279

2．质外体中O3降解为ROS及其被抗氧化剂的清除过程281

3．活性氧化裂解诱导和ROS敏感反应284

二、O3对植物影响的激素调控287

1．伤害的开始288

2．伤害的扩大291

3．伤害的抑制293

4．激素信号级联（cascades）之间的相互作用294

三、小结295

第十二章 细胞壁中的活性氧296

一、细胞壁和质外体296

二、活性氧的种类297

三、植物细胞壁中的H2O2297

1．细胞壁／质外体中的H2O2297

2．激发质外体形成H2O2的内外因子298

3．质外体H2O2的可能作用299

4．H2O2形成的可能机制300

四、植物细胞壁中的O2ˉ和HOˉ2302

1．O2ˉ和HOˉ2的性质302

2．O2ˉ的测定302

3．细胞壁中O2ˉ的形成303

4．细胞壁中O2ˉ的作用303

5．植物细胞壁产生O2ˉ的调节作用304

6．细胞壁中O2ˉ的寿命与归宿304

五、细胞壁中的OH305

1．OH的性质305

2．质外体所形成的OH的可能作用305

3．细胞壁／质外体中OH的测定方法306

4．激发质外体形成OH的因子307

5．质外体OH的可能作用307

6．质外体OH的化学效应和归宿308

六、小结308

参考文献309