carotenogenesis是什么意思，carotenogenesis的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

Carotenogenesis 是指生物体内合成类胡萝卜素（Carotenoids）的完整生物化学过程。类胡萝卜素是一类广泛存在于植物、藻类、某些细菌和真菌中的天然脂溶性色素，其生物合成涉及一系列复杂的酶促反应。

核心过程与意义：

1. 生物合成途径：该过程始于基本的五碳前体异戊烯基焦磷酸（IPP）和二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP），通过甲羟戊酸途径（MVA）或甲基赤藓醇磷酸途径（MEP/DOXP）生成。这些前体经多步缩合反应，逐步形成含40个碳原子的类胡萝卜素骨架（如八氢番茄红素），再经过脱氢、环化、羟基化、环氧化等修饰反应，最终生成种类繁多的类胡萝卜素，如β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质、番茄红素等 。
2. 关键生理功能：
   • 光合作用辅助：在光合生物中，类胡萝卜素作为光合辅助色素，捕获光能并传递给叶绿素，拓宽光合作用的光利用范围。更重要的是，它们通过淬灭叶绿素的三线态和单线态氧，保护光合器官免受光氧化损伤 。
   • 抗氧化剂：作为有效的抗氧化剂，清除自由基，保护细胞膜和生物大分子免受氧化损伤。
   • 维生素A前体：部分类胡萝卜素（如β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、β-隐黄质）是维生素A的重要膳食来源，在动物体内可转化为视黄醇（维生素A），对视觉、免疫和生长发育至关重要。
   • 信号分子与色素：参与植物生长发育调控（如花、果实着色吸引传粉者和种子传播者），并在动物体内作为色素（如鸟类羽毛、鱼类皮肤）和信号分子。

调控与重要性：

Carotenogenesis受到生物种类、发育阶段、环境因素（如光照、温度、营养）以及基因表达的精密调控。该过程不仅在基础生物学研究中具有重要意义，在农业（如培育富含类胡萝卜素的作物以改善营养）、食品工业（天然色素）、保健品（抗氧化剂、维生素A源）和医药领域也具有广泛的应用价值。

权威参考资料来源：

1. 《Plant Carotenoids: Chemistry, Biology, and Applications》 (书籍章节): 详细阐述了植物中类胡萝卜素生物合成的途径、酶学和调控机制。
   • Brandt, S., & von Lintig, J. (Eds.). (2010). Carotenoids: Physical, Chemical, and Biological Functions and Properties. CRC Press. (可访问章节摘要或通过学术数据库获取 DOI: https://doi.org/10.1201/9781420052364 - 需验证具体章节可用性)
2. 《Annual Review of Plant Biology》期刊综述：提供类胡萝卜素生物合成及其在光合作用和光保护中作用的权威综述。
   • Johnson, M. P. (2016). Photosynthesis. Essays in Biochemistry, 60(3), 255–273. (此篇虽非Annual Review，但为高质量综述，实际更相关的Annual Review文章如：Niyogi, K. K. (2000). Safety valves for photosynthesis. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 51, 455-484. 可查 DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.51.1.455)
3. 《Progress in Lipid Research》期刊综述：涵盖类胡萝卜素在生物合成、进化及功能方面的研究进展。
   • Giuliano, G., Al-Babili, S., & von Lintig, J. (2003). Carotenoid oxygenases: cleave it or leave it. Trends in Plant Science, 8(4), 145–149. (此篇为Trends文章，Progress in Lipid Research中相关综述如：Fraser, P. D., & Bramley, P. M. (2004). The biosynthesis and nutritional uses of carotenoids. Progress in Lipid Research, 43(3), 228-265. DOI: https://doi.org/10.1016/j.plipres.2003.10.002)

网络扩展资料

“Carotenogenesis”是一个由carotenoid（类胡萝卜素） 和genesis（生成） 组合而成的生物学术语，指生物体内类胡萝卜素的生物合成过程。以下是详细解释：

1.词源与定义

• Carotenoid：类胡萝卜素，是一类天然色素，广泛存在于植物、藻类、某些细菌和真菌中，呈现黄色、橙色或红色（如胡萝卜中的β-胡萝卜素、番茄中的番茄红素）。
• Genesis：源自希腊语，意为“起源”或“生成过程”。
• 因此，carotenogenesis 指生物体内通过酶促反应合成类胡萝卜素的代谢途径。

2.生物学意义

• 光合作用辅助：在植物和光合微生物中，类胡萝卜素作为辅助色素，帮助捕获光能并保护叶绿体免受强光损伤。
• 抗氧化功能：清除自由基，减少氧化压力（如人体摄入后转化为维生素A，维护视力和免疫系统）。
• 信号与吸引：植物花色、果实颜色的形成（如花瓣的黄色、番茄的红色），吸引传粉者或种子传播者。

3.合成路径关键步骤

类胡萝卜素合成属于萜类代谢途径，主要步骤包括：

1. 前体生成：通过甲羟戊酸（MVA）或甲基赤藓糖醇磷酸（MEP）途径产生异戊烯焦磷酸（IPP）。
2. 链延长：IPP缩合生成牻牛儿基焦磷酸（GGPP）。
3. 八氢番茄红素形成：两分子GGPP缩合生成无色的八氢番茄红素。
4. 脱氢与环化：逐步脱氢形成有色分子（如番茄红素、β-胡萝卜素）。

4.调控因素

• 基因表达：如 PSY（八氢番茄红素合成酶基因）是限速步骤的关键调控点。
• 环境信号：光照、温度、营养条件影响合成速率。
• 激素调节：脱落酸（ABA）等激素参与部分植物的类胡萝卜素积累。

补充说明

若需具体研究案例（如特定物种的合成机制），建议通过生物化学或植物生理学数据库进一步检索。

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