求解植物呼吸代谢的多样性的特点及生理意义!小白勿扰,尽量简洁扼要!
植物呼吸代谢有多条途径,表现在底物氧化降解的多样性。呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期。
植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中,植物形成的对多变环境的一种适应性,具有重要的生物学意义,使植物在不良的环境中,仍能进行呼吸作用,维持生命活动。
植物呼吸代谢多样性表现在多条呼吸途径;呼吸电子传递有多条;多种末端氧化酶。
植物呼吸代谢的三个途径:糖酵解(ENP途径)、三羧酸循环(TCA途径,Krebs途径)、戊糖磷酸途径(PPP)。
1、一分子葡萄糖转化成两个丙酮酸及两个ATP,在细胞质基质进行:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2H3PO4→2NADH+2C3H4O3+2ATP+2H2O+2H+。
2、三羧酸循环,又称柠檬酸循环,在线粒体中进行:因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸,因此得名;或者以发现者汉斯·阿道夫·克雷伯命名为克雷伯氏循环,简称克氏循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽.在三羧酸循环中,反应物葡萄糖或者脂肪酸会变成乙酰辅酶A。
这种“活化醋酸”(一分子辅酶和一个乙酰基相连),会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢,质子将传递给辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)和黄素腺嘌呤(FAD),使之成为NADH+H+和FADH2。
NADH+H+和FADH2会继续在呼吸链中被氧化成NAD+和FAD,并生成水.这种受调节的“燃烧”会生成ATP,提供能量.真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所.它是呼吸作用过程中的一步,但在需氧型生物中,它先于呼吸链发生;
厌氧型生物则首先遵循同样的途径分解高能有机化合物,例如糖酵解,但之后并不进行三羧酸循环,而是进行不需要氧气参与的发酵过程。
3、戊糖磷酸途径:也称为戊糖磷酸途径、五碳糖磷酸途径、磷酸戊糖旁路(对应于双磷酸己糖降解途径,即Embden-Meyerhof途径),是一种葡萄糖代谢途径.这是一系列的酶促反应,可以因应不同的需求而产生多种产物,显示了该途径的灵活性。
葡萄糖会先生成强氧化性的5-磷酸核糖,后者经转换后可以参与糖酵解后者是核酸的生物合成.部分糖酵解和糖异生的酶会参与这一过程。
反应场所是胞质溶胶,所有的中间产物均为磷酸酯.过程的调控是通过底物和产物浓度的变化实现的。
扩展资料:
由于呼吸代谢,使多种多样的化合物被氧化。呼吸基质可因生物的种类和器宫、组织的种类或其所处的环境而有不同。但通常多利用碳水化合物、脂类和蛋白质。
同一基质在整个生物界,其呼吸的代谢途径大致是相同的,碳水化合物经过糖酵解途径(Embden-Meyerhof途径,简称EM途径),每一分子己糖可生成二分子3-磷酸甘油醛。然后再各自经过丙酮酸、乙酰辅酶A进入三羧酸循环,其中经脱氢和脱二氧化碳而被分解。
在脂类,通过水解生成的脂肪酸,一面脱氢,一面每次脱下二个碳原子(β-氧化)而形成乙酰CoA,最后乙酰Co通过三羧酸循环而被完全分解。
参考资料: