各种植物代谢途径介绍.pdfVIP

各种植物代谢途径介绍--第1页

一系列复杂的酶促反应；二是物质代谢和能量代谢的中心，它的中间

产物又是合成多种重要有机物的原料，起到物质代谢的枢纽作用；三

是呼吸代谢的多样性，表现在呼吸途径的多样性。如植物呼吸代谢并

不只有一种途径，不同的植物、同一植物的不同器官或组织在不同的

生育时期、不同环境条件下，呼吸底物的氧化降解可以走不同的途径。

此外，表现在电子传递系统的多样性和末端氧化酶的多样性。

1糖酵解

在无氧条件下酶将葡萄糖降解成丙酮酸，并释放能量的过程，称

为糖酵解（glycolysis）。为纪念在研究糖酵解途径方面有突出贡献的

三位德国生物化学家Embden,Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称

为Embden-Meyerhof-Parnas途径（EMPPathway）。糖酵解普遍

存在于动物、植物、微生物的所有细胞中，是在细胞质中进行的。虽

然糖酵解的部分反应可以在质体或叶绿体中进行，但不能完成全过程。

糖酵解过程中糖分子的氧化分解是没有氧分子的参与下进行的，其氧

化作用所需的的氧是来自水分子和被氧化的糖分子，故又称为分子内

氧化。以葡萄糖为例，糖酵解的反应式如下：

C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2C3H4O3+2NADH+2H++2

ATP+2H2O

糖酵解具有多种功能。（1）糖酵解的一些中间产物（如甘油醛-

3-磷酸等）是合成其他有机物质的重要原料，其终产物丙酮酸在生化

上十分活跃，可通过各种代谢途径，产生不同物质。（2）糖酵解中生

成的ATP和NADH，可使生物体获得生命活动所需要的部分能量和还

原力。（3）糖酵解普遍存在生物体中，是有氧呼吸和无氧呼吸经历的

共同途径。（4）糖酵解有三个不可逆反应,但其它反应均是可逆的,它

为糖异生作用提供基本途径。

糖酵解的调控。糖酵解过程中有3个不可逆反应,分别由已糖激酶,

磷酸果糖激酶,丙酮酸激酶所催化.

各种植物代谢途径介绍--第1页

各种植物代谢途径介绍--第2页

(PFK):ADP和AMP为它的别构激活剂,ATP为抑制

剂。该酶的活性中心对ATP有低的Km,别构中心对ATP有高的Km。

当ATP浓度高时,与别构中心结合引起构象变化而抑制酶的活性。

受柠檬酸、NADH、脂肪酸的别构抑制.EMP过快时TCA途径生

成的柠檬酸过多抑制PFK活性,使EMP减缓.此外，还受到F-2,6-BP的

调节及氢离子的抑制。

丙酮酸激酶:受高浓度ATP,Ala,乙酰辅酶A等的反馈抑制。

已糖激酶:G6P为其别构抑制剂。

3-磷酸甘油醛脱氢酶:被NAD+激活.过快的EMP使NAD+浓度降

低,脱氢作用减速,限制EMP。

2无氧呼吸

生活细胞在无氧条件下进行戊糖磷酸途径、酒精发酵和乳酸发酵。

糖酵解实际上是丙酮酸的无氧降解，反应在细胞质中进行。

高等植物无氧呼吸，包括了从己糖经糖酵解形成丙酮酸，随后进

一步产生乙醇或乳酸的全过程。植物在无氧条件下通常是发生酒精发

酵（alcoholfermentation）。

在无氧条件下，通过酒精发酵或乳酸发酵，实现了NAD+的再生，

这就使糖酵解得以继续进行。

无氧呼吸过程中葡萄糖分子的大部分能量仍保存在丙酮酸、乳酸

或乙醇分子中