最新5植物体内有机物的代谢汇总
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第五章植物体内有机物的代谢1.植物的初生代谢和次生代谢关于糖类脂类核酸和蛋白质的合成和分解过程,在生物化学课程中已将讨论过,在此不重复。
这里重点讨论它们之间的相互关系。
卡尔文循环、糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径是有机体代谢的主干,它筑起了生命活动的舞台,是各种有机物代谢的基础,这个主干来源于光合作用,形成蔗糖和淀粉;通过呼吸作用,分解糖类,产生各种中间产物,进一步为脂类、核酸和蛋白质的合成提供底物。
糖和脂类是相互转变的,因为甘油可逆转为己糖,而脂肪酸分解为乙酰辅酶A后可再转变为糖。
氨基酸的碳架——α-酮酸主要来源于糖代谢的中间产物,糖与蛋白质之间可以互相转变,丙酮酸、乙酰辅酶A、α-酮戊二酸和草酰乙酸等中间产物在它们之间的转变过程中起着枢纽作用。
核苷酸的核糖来源于戊糖磷酸代谢,碱基则是由氨基酸及其代谢产物组成的。
糖类、脂类、核酸和蛋白质等是初生代谢产物(primary metabolites),植物体中还有许多其他有机物,如萜类、酚类和生物碱等,它们是由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质以,因此成为次生代谢产物(sevondarymetabolites)。
次生代谢产物贮存在夜泡或细胞壁中,是代谢的最终产物,除了极少数之外,大部分不再参加代谢活动。
某些次生代谢产物是植物生命活动必需的,如吲哚乙酸、赤霉素等植物激素,叶绿素、类胡萝卜素和花色素等色素以及木质素等属于次生代谢产物。
它们的存在使植物体具有一定的色、香、味,吸引昆虫或动物来传粉和传播种子;某些植物产生对植物本身无毒而对动物或微生物有毒的次生代谢产物,防御天敌吞食,保存自己;因此次生代谢产物的产生是植物在长期进化中对生态环境适应的结果。
某些次生产物往往是重要的药物(如奎宁碱)或工业原料(如橡胶),深受人们的重视。
植物的次生代谢产物可分3类:萜类、酚类和含氮次生化合物,它们的生物合成过程如图5-2所示。
2.萜类一、萜类的种类萜类或类萜是植物界中广泛存在的一类次生代谢物质,一般不溶于水。
植物的有机物代谢-正文植物体内有机物的合成、转化和降解过程。
光合作用和呼吸作用(见植物呼吸作用)是植物代谢的两个枢纽。
通过光合作用把外界的无机物质同化为有机物质;通过呼吸作用则使已同化的有机物质被重新分解,分解过程所形成的中间产物及释放的能量为生物合成过程提供所需要的原料和能量。
植物体内有机物代谢过程中一系列复杂的生化反应由于有酶的催化才能在常温、常压、化学中性或接近中性的条件下进行。
酶催化效率高,专一性强。
不同的酶在细胞内的空间分布不同,因而在活细胞的不同部位能有不同的代谢途径,它们之间又相互联系、相互制约,保证了多种生化反应的协调。
主要有机物质的代谢包括碳水化合物、蛋白质、脂类、核酸等的代谢。
碳水化合物代谢绿色植物通过光合作用形成的碳水化合物,是细胞内各种代谢物碳架的来源。
在叶绿体内通过光合碳循环同化 CO2的初产物是丙糖磷酸。
丙糖磷酸通过叶绿体内膜中的磷酸运转器从叶绿体间质转运到细胞溶质,转化为己糖磷酸,再经蔗糖磷酸合成酶-蔗糖磷酸酶系统转化为蔗糖;或丙糖磷酸在叶绿体内转化为己糖磷酸,再通过腺苷二磷酸葡糖(ADPG)焦磷酸化酶及淀粉合成酶转化为淀粉(图1)。
一般在缺磷的条件下,叶绿体内积累的淀粉较多;而在供磷充分时,则丙糖磷酸可继续不断地从叶绿体运出,在细胞溶质内形成蔗糖。
植物在光合作用中合成淀粉或合成蔗糖也受遗传性控制。
如水稻和小麦的光合产物直接以蔗糖形式输出;而大豆和棉花的光合产物则先转化为淀粉积累在叶中,夜间淀粉降解为糖类再输出。
从叶片输出的蔗糖或淀粉降解产物通过韧皮部运到正在生长的部位(茎尖生长锥、幼叶、新根等),形成新细胞所需要的结构物质,或作为呼吸底物;同时也运到各贮藏组织形成贮藏物质。
除淀粉及蔗糖外,葡糖-1-磷酸还可经一系列转化过程形成纤维素,后者也是一种重要的多糖,它是细胞壁的主要结构物质,与纤维作物的产量和品质都有很大关系。
淀粉及蔗糖也可水解为己糖磷酸,后者通过呼吸代谢途径氧化降解,其中间产物可作为生物合成过程的原料,使碳水化合物代谢与脂肪代谢、蛋白质代谢和核酸代谢等相互联系(图2)。
第五、六章植物体内有机物的代谢及其运输和分配一、名词解释1.质外体:是一个开放性的连续自由空间,包括细胞壁、胞间隙及导管等。
2.共质体:是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来形成一个连续的整体。
3.胞间连丝:是贯穿胞壁的管状结构物内有连丝微管,其两端与内质网相连接。
4.代谢源:指制造并输送有机物质到其他器官的组织、器官或部位。
如成熟的叶片。
5.代谢库:指植物接纳有机物质用于生长、消耗或贮藏的组织、器官或部位。
如发育中的种子、果实等。
6.转移细胞:一种特化的薄壁细胞,其功能是进行短距离的溶质转移。
这类细胞的细胞壁凹陷以增加其细胞质膜的表面积,有利于物质的转移。
7.有机物的装卸:同化物质从筛管周围的源细胞进入筛管和筛管内的同化物质进入到库细胞的过程。
已有实验证明,同化物质进入筛管和流出筛管是一个主动过程,故称装卸。
8.比集运量:指有机物质在单位时间内通过单位韧皮部横切面积的量。
9.韧皮部装载:是指光合产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。
10.韧皮部卸出:是指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。
11.二、填空题1.植物体内有机物的长距离运输的部位是,运输的方向有和两种。
韧皮部双向运输横向运输2.筛管中含量最高的有机物是,而含量最高的无机离子是。
蔗糖K+ 3.叶肉细胞中的糖分向韧皮部装入是浓度梯度进行的。
逆着4.有机物在筛管中随液流的流动而流动,而这种液流流动的动力,则来自于输导系统两端的。
压力势差5.证明植物体内有机物的途径可采用和两种方法。
研究有机物运输形式最巧妙的方法是。
环剥法同位素示踪法蚜虫吻刺法6.无机磷含量对光合产物的运转有调节作用,源叶内无机磷含量高时,则促进光合初产物从到的输出,促进细胞内的合成。
叶绿体细胞质蔗糖7.就源库间关系看,当源大于库时,籽粒增重受的限制,库大于源时,籽粒增重受的影响。
籽粒本身容积同化物供应不足8.从同化物运输与分配的观点看,水稻的结实率主要取决于,而籽粒的饱满程度主要取决于。
植物生理学题库(含答案)第五章植物体内有机物的代谢一、名词解释1、类萜:由异戊二烯(五碳化合物)组成的,链状的或环状的次生植物物质。
2、酚类:是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物。
3、生物碱:是一类含氮杂环化合物,一般具有碱性。
如阿托品、吗啡、烟碱等。
4、次级产物:除了糖类、脂肪、核酸和蛋白质等基本有机物之外,植物体中还有许多其他有机物,如萜类、酚类、生物碱等,它们是由糖类等有机物代谢衍生出来的物质就叫次级产物。
5、固醇:是三萜的衍生物,它是质膜的主要组成,又是与昆虫脱皮有关的植物蜕皮激素的成分。
6、类黄酮:是两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物,其结构来自两个不同的合成途径。
二、是非题(True or false)(√ )1、萜类种类是根据异戊二烯数目而定,因此可分为单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜等(√ )2、橡胶是多萜类高分子化合物,它是橡胶树的乳汁的主要成分。
(×)3、柠橡酸和樟脑属于双萜类化合物。
(×)4、萜类化合物的生物合成的始起物是异戊二烯。
(√ )5、PAL是形成酚类的一个重要调节酶。
(√ )6、木质素是简单酚类的醇衍生物的聚合物,其成分因植物种类而异。
(√ )7、胡萝卜和叶黄素属于四萜类化合物。
(×)8、萜类生物合成有2条途径,甲羟戊酸途径和3-PGA/丙酮酸途径。
三、选择题(Choose the best answer for each question)1、萜类的种类是根据什么数目来定的?(A)A、异戊二烯B、异戊丁烯C、丙烯2、倍半萜合有几个异戊二烯单位?( B )A、一个半B、三个C、六个3、生物碱具有碱性、是由于其分子中含有什么?( C )A、氧环B、碱环C、一个含N的环4、下列物质组合当中,属于次级产物的是哪一组?( B )A、脂肪和生物碱B、生物碱和萜类C、蛋白质和脂肪5、下列物质中属于倍半萜的有(A)A、法呢醇B、柠橡酸C、橡胶6、大多数植物酚类的生物成合都是从什么开始?( B )A、乙醛酸B、苯丙氨酸C、丙酮酸7、下列物质中其生物合成从苯丙氨酸和酪氨酸为起点的是(A)A、木质素B、花青素C、生物碱8、生物碱分子结构中有一个杂环是( B )A、含氧杂环B、含氮杂环C、含硫杂环四、填空题(Put the best word in the blanks)1、萜类种类中根据_____异戊二烯_____数目而定,把萜类分为单萜_倍半萜、双萜、三萜四萜和多萜等。