代谢的多样性课件
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多细胞真核生物的生理与代谢多样性多细胞真核生物是指由多个细胞组成的生物体,其细胞拥有细胞核和其他细胞器。
这类生物体通常具有更加复杂的结构和功能,相对于原核生物而言,其生理和代谢活动更加复杂多样。
本文将就多细胞真核生物的生理和代谢多样性展开讨论。
1. 细胞结构多样性多细胞真核生物的细胞结构多样性是其生理活动的基础。
在这类生物体中,不同种类的细胞承担着不同的功能,如神经细胞负责传递神经信号、肌肉细胞负责运动等。
此外,还存在着不同类型的细胞器,如线粒体、叶绿体、高尔基体等,它们各自具有特定的功能,共同协作完成细胞的正常代谢活动。
2. 新陈代谢多样性多细胞真核生物的新陈代谢活动也呈现出多样性。
不同的细胞和组织对氧气、营养物质的利用方式各不相同,从而产生多种不同类型的代谢途径。
比如,动物细胞主要通过呼吸作用产生能量,而植物细胞则通过光合作用将阳光能转化为化学能。
此外,还存在一些特殊的代谢途径,如细胞色素P450途径、尿素循环等,这些途径在不同生物体中的表达和作用也有所差异。
3. 调节机制多样性多细胞真核生物通过复杂的调节机制来维持细胞内稳态和整体生理活动。
这些调节机制涉及到多个层次,从分子水平的基因表达调控到整个器官系统的协调配合。
比如,内分泌系统通过激素的分泌和传递来调节体内各种生理活动的平衡,神经系统则通过神经递质的释放来传递神经信号。
这些调节机制的多样性为多细胞真核生物适应不同环境和条件提供了基础。
4. 代谢适应性多样性多细胞真核生物在代谢适应性方面也表现出多样性。
比如,一些生物体在环境条件发生变化时,可以通过改变代谢途径来适应新的环境。
在极端环境下生存的生物体通常具有较强的代谢适应能力,能够通过改变生理和代谢活动来应对极端条件下的挑战。
这种代谢适应性的多样性拓展了多细胞真核生物的生存空间和适应能力。
综上所述,多细胞真核生物的生理与代谢多样性体现在细胞结构、新陈代谢、调节机制和代谢适应性等方面,这种多样性为它们的生存与发展提供了丰富的可能性。
植物光合作用代谢途径多样性的表现其与环境适应性关系班级:园林09级3班姓名:唐海洋学号:20092307一.代谢途径多样性1.能量的传递方式(1).激子传递,转移能量,不转移电荷;(2).共振传递,依赖高能电子传递能量。
特点:传递速度快(量度单位为皮秒级:10-12秒);传递效率高,接近100%;从能级高的色素传到能级低的色素,反应中心色素能级较低。
2.光合电子传递的类型(1).非环式电子传递:指水光解放出的电子经PSⅡ和PSⅠ两个光系统,最终传给NADP+的电子传递。
H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→FNR→NADP+非环式电子传递,每传递4个电子,分解2分子H2O,释放1个O2,还原2个NADP+,需要吸收8个光量子,量子产额为1/8。
同时在类囊体腔内共累积8个H+。
特点:电子传递路线是开放的,既有O2的释放,又有ATP和NADPH的形成。
(2).环式电子传递:指PSⅠ产生的电子传给Fd,再到Cytb6/f复合体,然后经PC返回PSⅠ的电子传递。
即电子的传递途径是一个闭合的回路。
PSⅠ→Fd→(NADPH→PQ)→Cytb6f→PC→PSⅠ特点:电子传递途径是闭路的,不释放O2,也无NADP+的还原,只有ATP的产生。
(3).假环式电子传递:指水光解放出的电子经PSⅡ和PSⅠ,最终传给O2的电子传递。
H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→O2一般是在强光下,NADP+供应不足时才发生。
特点:有O2的释放,ATP的形成,无NADPH的形成。
电子的最终受体是O2,生成超氧阴离子自由基(O2-)。
3.光合磷酸化叶绿体在光下将无机磷(Pi)与ADP合成ATP的过程称为光合磷酸化。
光合磷酸化与光合电子传递相偶联,同样分为三种类型:非环式光合磷酸化、环式光合磷酸化、假环式光合磷酸化。
4.碳同化(1).C3途径:二氧化碳被固定形成的最初产物是一种三碳化合物,故称为C3途径。
光合作用代谢多样性绿色高等植物光合作用代谢的多样性主要表现在光合碳代谢途径的多样性上。
光合碳代谢途径主要包括:C3途径、C4途径和CAM途径(景天科酸代谢途径),以及兼有以上光合碳同化途径类型的植物,从而更全面地说明了植物光合作用的多样性。
C3途径的化学过程大致可分为3个阶段:羧化阶段、还原阶段和再生阶段。
(1)羧化阶段RuBP在Rubisco酶的催化下与CO2结合,产物很快水解为2分子的3-PGA。
(2)还原阶段3-PGA在3-磷酸甘油酸激酶(PGAK)催化下,形成1,3-二磷酸甘油酸(DPGA),然后在由甘油醛磷酸脱氢酶作用下被NADPH还原甘油醛-3-磷酸(GAP),这就是CO2的还原阶段。
当CO2被还原成GAP时,光合作用的贮能过程即告完成。
(3)再生阶段由GAP经过一系列转变重新形成RuBP的过程。
整个C3途径每同化一个CO2,要消耗3个ATP和2个NADPH,输出1个磷酸丙糖(GAP或DHAP)。
该途径共产6个磷酸丙糖,其中1个输出5个用于循环。
C4途径(Hatch-Slack途径)CO2的受体与C3途径的RuBP不同,而是叶肉细胞质中的PEP,在PEPC的催化下固定HCO3¯生成草酰乙酸(OAA),然后经过反应生成苹果酸或天冬氨酸被运到维管束鞘细胞(BSC),在BSC中脱羧变成丙酮酸后运回叶肉细胞,经过丙酮酸磷酸双激酶催化和ATP作用生成PEP是反应循环进行。
根据运入维管束鞘的C4二羧酸的种类以及参与羧酸反应的酶,C4途径有分为3大类。
一是NADP-苹果酸酶型(NADP-ME型),如玉米、甘蔗、高粱属此类;二是NAD-苹果酸酶型(NAD-ME型),如蟋蟀草、狗牙根、马齿苋等属于此类;三是PEP 羧激酶型(PCK型),如羊草、卫茅、鼠尾草等属于此类。
景天科酸代谢途径(CAM途径)景天科植物叶子有个特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收CO2,经过反应生成苹果酸储存与液泡。