carotenogenesis是什麼意思，carotenogenesis的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

Carotenogenesis 是指生物體内合成類胡蘿蔔素（Carotenoids）的完整生物化學過程。類胡蘿蔔素是一類廣泛存在于植物、藻類、某些細菌和真菌中的天然脂溶性色素，其生物合成涉及一系列複雜的酶促反應。

核心過程與意義：

1. 生物合成途徑：該過程始于基本的五碳前體異戊烯基焦磷酸（IPP）和二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP），通過甲羟戊酸途徑（MVA）或甲基赤藓醇磷酸途徑（MEP/DOXP）生成。這些前體經多步縮合反應，逐步形成含40個碳原子的類胡蘿蔔素骨架（如八氫番茄紅素），再經過脫氫、環化、羟基化、環氧化等修飾反應，最終生成種類繁多的類胡蘿蔔素，如β-胡蘿蔔素、葉黃素、玉米黃質、番茄紅素等 。
2. 關鍵生理功能：
   • 光合作用輔助：在光合生物中，類胡蘿蔔素作為光合輔助色素，捕獲光能并傳遞給葉綠素，拓寬光合作用的光利用範圍。更重要的是，它們通過淬滅葉綠素的三線态和單線态氧，保護光合器官免受光氧化損傷 。
   • 抗氧化劑：作為有效的抗氧化劑，清除自由基，保護細胞膜和生物大分子免受氧化損傷。
   • 維生素A前體：部分類胡蘿蔔素（如β-胡蘿蔔素、α-胡蘿蔔素、β-隱黃質）是維生素A的重要膳食來源，在動物體内可轉化為視黃醇（維生素A），對視覺、免疫和生長發育至關重要。
   • 信號分子與色素：參與植物生長發育調控（如花、果實着色吸引傳粉者和種子傳播者），并在動物體内作為色素（如鳥類羽毛、魚類皮膚）和信號分子。

調控與重要性：

Carotenogenesis受到生物種類、發育階段、環境因素（如光照、溫度、營養）以及基因表達的精密調控。該過程不僅在基礎生物學研究中具有重要意義，在農業（如培育富含類胡蘿蔔素的作物以改善營養）、食品工業（天然色素）、保健品（抗氧化劑、維生素A源）和醫藥領域也具有廣泛的應用價值。

權威參考資料來源：

1. 《Plant Carotenoids: Chemistry, Biology, and Applications》 (書籍章節): 詳細闡述了植物中類胡蘿蔔素生物合成的途徑、酶學和調控機制。
   • Brandt, S., & von Lintig, J. (Eds.). (2010). Carotenoids: Physical, Chemical, and Biological Functions and Properties. CRC Press. (可訪問章節摘要或通過學術數據庫獲取 DOI: https://doi.org/10.1201/9781420052364 - 需驗證具體章節可用性)
2. 《Annual Review of Plant Biology》期刊綜述：提供類胡蘿蔔素生物合成及其在光合作用和光保護中作用的權威綜述。
   • Johnson, M. P. (2016). Photosynthesis. Essays in Biochemistry, 60(3), 255–273. (此篇雖非Annual Review，但為高質量綜述，實際更相關的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》期刊綜述：涵蓋類胡蘿蔔素在生物合成、進化及功能方面的研究進展。
   • Giuliano, G., Al-Babili, S., & von Lintig, J. (2003). Carotenoid oxygenases: cleave it or leave it. Trends in Plant Science, 8(4), 145–149. (此篇為Trends文章，Progress in Lipid Research中相關綜述如：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)

網絡擴展資料

“Carotenogenesis”是一個由carotenoid（類胡蘿蔔素） 和genesis（生成） 組合而成的生物學術語，指生物體内類胡蘿蔔素的生物合成過程。以下是詳細解釋：

1.詞源與定義

• Carotenoid：類胡蘿蔔素，是一類天然色素，廣泛存在于植物、藻類、某些細菌和真菌中，呈現黃色、橙色或紅色（如胡蘿蔔中的β-胡蘿蔔素、番茄中的番茄紅素）。
• Genesis：源自希臘語，意為“起源”或“生成過程”。
• 因此，carotenogenesis 指生物體内通過酶促反應合成類胡蘿蔔素的代謝途徑。

2.生物學意義

• 光合作用輔助：在植物和光合微生物中，類胡蘿蔔素作為輔助色素，幫助捕獲光能并保護葉綠體免受強光損傷。
• 抗氧化功能：清除自由基，減少氧化壓力（如人體攝入後轉化為維生素A，維護視力和免疫系統）。
• 信號與吸引：植物花色、果實顔色的形成（如花瓣的黃色、番茄的紅色），吸引傳粉者或種子傳播者。

3.合成路徑關鍵步驟

類胡蘿蔔素合成屬于萜類代謝途徑，主要步驟包括：

1. 前體生成：通過甲羟戊酸（MVA）或甲基赤藓糖醇磷酸（MEP）途徑産生異戊烯焦磷酸（IPP）。
2. 鍊延長：IPP縮合生成牻牛兒基焦磷酸（GGPP）。
3. 八氫番茄紅素形成：兩分子GGPP縮合生成無色的八氫番茄紅素。
4. 脫氫與環化：逐步脫氫形成有色分子（如番茄紅素、β-胡蘿蔔素）。

4.調控因素

• 基因表達：如 PSY（八氫番茄紅素合成酶基因）是限速步驟的關鍵調控點。
• 環境信號：光照、溫度、營養條件影響合成速率。
• 激素調節：脫落酸（ABA）等激素參與部分植物的類胡蘿蔔素積累。

補充說明

若需具體研究案例（如特定物種的合成機制），建議通過生物化學或植物生理學數據庫進一步檢索。

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