代谢（植物）

daixie (zhiwu)
代谢（植物）
metabolism(plant)

   植物利用太阳能和无机物质,形成体内的有机物,并用于各种生命活动，同时排除废物和多余的能量的过程。代谢为一切生物所共有，植物独特之处,在于自养性,即利用太阳光能，通过从二氧化碳、无机盐和水合成各种含能有机物质，供其生命活动之需。植物的非光合器官，或在黑暗中的光合器官的生命活动，也靠利用现成的有机物，即叶片白天形成的光合产物及其中的能量，因而具有与其他生物相似的呼吸代谢及承担呼吸的细胞器──线粒体。
　植物的代谢产物，除二氧化碳和水向体外排出之外，其他废物一般不排出体外，而是累积于液泡之中。液泡由液泡膜与原生质隔开，因而其中的有毒物质和不适宜的pH值不致伤害原生质。某些植物形成并积累多种特殊产物，称为次生物质，其生理功能多不明。
　植物的代谢是按照遗传基因的潜势，在环境条件的制约下有序地进行的，随着发育的进程而形成不同的器官，合成不同的物质。遗传基因的负载者──脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，以及响应外界条件、调节体内生理活动的，和催化各种生物化学反应的酶，既是代谢的产物，又反过来影响代谢。因此植物代谢的内容极其广泛。
　光合、呼吸与代谢　光合作用是绿色植物有机物质与能量的源泉。非光合器官以及黑暗中的光合器官都通过呼吸作用来利用光合产物中贮存的能量，并利用呼吸作用的中间产物形成各种复杂的有机化合物。图1 [光合作用、糖酵解、三羧酸循环和呼吸途径中间代谢物的转][化]历史上，曾经把从葡萄糖、果糖或其磷酸酯开始，经糖酵解和三羧酸(TCA)循环释放C　除以光合作用产物己糖磷酸和蔗糖的形式经呼吸作用为代谢提供有机物和能量以外，代谢和呼吸还有其他联系和方式。例如：①光合系统提供的ATP，NADPH和还原的铁氧还素可以推动绿色细胞中需要高能磷酸键或还原力的反应；②光合磷酸化提高能荷值后会抑制呼吸作用；③和的中间产物经过转氨作用可以形成氨基酸，如天门冬氨酸、丙氨酸、丝氨酸、甘氨酸。
　代谢的多条途径　植物代谢的各个部分，往往不止一条途径。例如碳水化合物降解的途径有糖酵解 (EMP)途径和磷酸戊糖(HMP)途径；呼吸链的电子传递有5条不同途径，并且可以通过多种末端氧化酶把电子传递给氧气。
　不同的代谢途径同时存在于植物体内，但各途径运行的速率并不相等，速率间的比例也不固定。在特定环境中,植物的代谢以哪一途径运行,以及途径之间的变化，依植物的种类和器官、生长发育的状况及环境条件而定。例如:①地下组织（根系）的EMP途径-TCA循环比重较大，而地上组织 (茎、叶)则HMP途径占优势。②年幼的、生长旺盛的组织中,EMP途径-TCA循环占主要地位，而老的组织则以 HMP途径为主。这些不同途径的中间物是植物体内不同的物质的代谢基础，并且常与相应的生理过程密切相关。
　植物代谢的多样性是植物在进化过程中对多变的环境的适应。
　各类物质的代谢　氨基酸形成　其主要途径是呼吸代谢的中间产物有机酸通过加氨作用，形成“领头”氨基酸，后者在转氨酶催化下，通过转氨作用以及其他转化作用形成多种多样的氨基酸。不同的呼吸途径的中间代谢产物不同，形成的“领头”氨基酸和与之相适应的氨基酸代谢也不同（见表[

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