植物呼吸链中乙醇酸代谢的细胞器是什么

我们喝酒为什么会醉，就是因为酒精，也就是乙醇，在体内转化到乙醛好，因为体内缺少乙醛转化酶，不能再转化为乙酸排到体外，所以造成乙醛中毒，人就会表现为各种过敏症状。而酒量大的人，就是因为体内这种酶多，能够迅速转化掉，而没有出现中毒症状，也就不会醉酒。 酒精以不同的比例存在于各种酒中，它在人体内可以很快发生作用，改变人的情绪和行为。这是因为酒精在人体内不需要经过消化作用，就可直接扩散进入血液中，并分布至全身。酒精被吸收的过程可能在口腔中就开始了，到了胃部，也有少量酒精可直接被胃壁吸收，到了小肠后，小肠会很快地大量吸收。酒精吸收进入血液后，随血液流到各个器官，主要是分布在肝脏和大脑中。 酒精在体内的代谢过程，主要在肝脏中进行，少量酒精可在进入人体之后，马上随肺部呼吸或经汗腺排出体外，绝大部分酒精在肝脏中先与乙醇脱氢酶作用，生成乙醛，乙醛对人体有害，但它很快会在乙醛脱氢酶的作用下转化成乙酸。乙酸是酒精进入人体后产生的唯一有营养价值的物质，它可以提供人体需要的热量。酒精在人体内的代谢速率是有限度的，如果饮酒过量，酒精就会在体内器官，特别是在肝脏和大脑中积蓄，积蓄至一定程度即出现酒精中毒症状。 如果在短时间内饮用大量酒，初始酒精会像轻度镇静剂一样，使人兴奋、减轻抑郁程度，这是因为酒精压抑了某些大脑中枢的活动，这些中枢在平时对极兴奋行为起抑制作用。这个阶段不会维持很久，接下来，大部分人会变得安静、忧郁、恍惚、直到不省人事，严重时甚至会因心脏被麻醉或呼吸中枢失去功能而造成窒息死亡。 因为各种饮用酒里都含乙醇，乙醇在体内主要发生如下变化： 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O 乙醇 乙醛 2CH3CHO + O22CH3COOH 乙醛 乙酸 上面两个反应中“酶”起了决定性的催化作用，人体内每时每刻都在发生各种复杂的化学反应，这些反应都是在特殊的蛋白酶的作用下进行的。人体内含有各种蛋白酶的量因人而异。 有的人体内含各种酶比较多，有人较少。含酶多的人虽饮了较多的酒，但能顺利地完成上述化学变化，而这些酶含量比较少的人，酒后不能顺利完成上述变化，甚至失去催化作用过多的乙醇和乙醛会刺激神经系统，使人产生一系列反应，也就是酒精中毒。

1、操作注意事项:密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩)，穿连衣式胶布防毒衣，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、还原剂、碱类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

2、储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

简介：

危险性概述

健康危害:该品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用。70%浓溶液可致眼和皮肤严重灼伤。

1、环境危害:对环境有危害，对水体和大气可造成污染。

2、燃爆危险:该品可燃，具强腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。

急救措施

1、皮肤接触:立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。

2、眼睛接触:立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

3、吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。

4、食入:用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

消防措施

危险特性:粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定浓度时，遇火星会发生爆炸。受高热分解，放出刺激性烟气。

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法:消防人员须戴好防毒面具，在安全距离以外，在上风向灭火。

灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

泄漏应急处理

应急处理:隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩)，穿防毒服。用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。若大量泄漏，收集回收或运至废物处理场所处置。

②光呼吸的速度随大气中氧气的浓度增加而不断增加， 而一般的呼吸作用在氧气浓度为2%左右时已达饱和。

③植物的光呼吸强弱也随CO2浓度而改变， CO2浓度低， 可促进乙醇酸的产生， 光呼吸作用就强， 反之就弱。

具体途径：在叶绿体、过氧化物体和线粒体三个不同的细胞器中进行的，其代谢的总结果是两分子的磷酸乙醇酸转化成一分子的磷酸甘油酸和一分子的CO2。

绿色植物在光照下进行光合作用的同时，存在吸进氧气释放二氧化碳的现象。光呼吸的氧化底物是乙醇酸，乙醇酸产生于叶绿体。叶绿体进行光合作用固定二氧化碳时，有RuBP羧化酶一加氧酶参与反应，此酶既可催化RuBP的羧化反应，也可催化RuBP的加氧反应，其反应方向决定于CO2和O2浓度的高低，在CO2浓度相对较高时，有利于羧化反应，形成二分子磷酸甘油酸，促进光合循环的进行；当O2浓度相对较高时，促进加氧反应的进行，产生一分子磷酸甘油酸和一分子磷酸乙醇酸。后者脱磷酸而为乙醇酸，乙醇酸可就地直接氧化为乙醛酸，也可从叶绿体转移至过氧物酶体并在其中氧化为乙醛酸；乙醛酸在过氧物酶体内转化为甘氨酸；甘氨酸转入线粒体内并转化为丝氨酸，同时释放CO2，这是光呼吸的产物； 丝氨酸又可转回过氧物酶体中转变为羟基丙酮酸，经氧化为甘油酸； 甘油酸从过氧物酶体返回叶绿体后转化为磷酸甘油酸，进入C3循环，再次形成RuBP。

光呼吸涉及三个细胞器的相互协作：叶绿体、过氧化物酶体和线粒体。整个过程可被看作由RuBP被加氧分解为2—磷酸乙醇酸和3—磷酸甘油酸开始，经过一系列的反应将两碳化合物磷酸乙醇酸生成3—磷酸甘油酸，后者进入卡尔文循环，可再次生成为RuBP。

而叶绿体内进行的是光呼吸开始和收尾的反应，过氧化物酶体内进行的是有毒物质的转换，而线粒体则将两分子甘氨酸合成为一分子丝氨酸，并释放一分子二氧化碳和氨。

在光呼吸过程中产生的氨，细胞能通过谷氨酰胺—谷氨酸循环快速固定再次利用高效回收，这个过程消耗一分子ATP和NADPH。

扩展资料：

绿色植物在光照条件下， 吸收氧气和释放CO₂的过程。它表明植物在进行光合作用的同时， 又进行呼吸作用。光呼吸的主要特点是：

①光呼吸氧化的有机物质 (即呼吸底物) 为乙醇酸， 乙醇酸是从同化CO₂过程的中间产物转变而来的， 所以光呼吸与光合作用联系在一起，它只有在光照条件下才发生。

②光呼吸的速度随大气中氧气的浓度增加而不断增加，而一般的呼吸作用在氧气浓度为2%左右时已达饱和。

③植物的光呼吸强弱也随CO₂浓度而改变， CO₂浓度低， 可促进乙醇酸的产生， 光呼吸作用就强，反之就弱。

在一般空气中(含CO₂0.03%左右，氧21%左右)，C₃作物光呼吸所释放出来的CO₂量常常达到同化CO₂量的三分之一以上， 而C₄作物则很小。

光呼吸比碳固定要更费能量。在卡尔文循环中，每分子二氧化碳要耗费3分子ATP和2分子NADPH。假设要进行两回合的光呼吸，并联系卡尔文循环考虑，即2分子O₂加入，计算从二磷酸核酮糖回到二磷酸核酮糖的能量损耗。

首先是整个过程会释放出1分子二氧化碳，损耗3ATP和2NADPH。再有光呼吸过程中，甘油酸激酶和NH4+的再固定各消耗1ATP，后者还要一分子NADPH。而过程产生的3分子3-磷酸甘油酸变为3分子磷酸丙糖和再生成一分子二磷酸核酮糖。

前者需要3分子ATP和3分子，而后者需要约分子。考虑到过程中出现出现的热损耗，综上，为了平衡2分2的碳变化，细胞要消耗10.5ATP和6NADPH。

参考资料来源：百度百科——光呼吸

植物的绿色细胞在光下吸收氧气，放出二氧化碳的过程称为光呼吸(photorespiration)。这种呼吸仅在光下发生，且与光合作用密切相关。一般生活细胞的呼吸在光照和黑暗中都可以进行，对光照没有特殊要求，称为暗呼吸。

光呼吸与暗呼吸在呼吸底物、代谢途径以及对O2和CO2浓度的反应等方面均不相同。另外，光呼吸速率比暗呼吸速率高3～5倍。 光呼吸是一个氧化过程，被氧化的底物是乙醇酸（glycolate）。乙醇酸的产生则以RuBP为底物，催化这一反应的酶是Rubisco。这种酶是一种兼性酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能。其催化方向取决于CO2和O2的分压。当CO2分压高而O2分压低时，RuBP与CO2经此酶催化生成2分子的PGA；反之，则RuBP与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子磷酸乙醇酸(C2化合物)，后者在磷酸乙醇酸磷酸（酯）酶的作用下变成乙醇酸。

表1 光呼吸与暗呼吸的区别

光呼吸

暗呼吸

底物

在光下由Rubisco加氧反应形成的乙醇酸，底物是新形成的。

可以是碳水化合物，脂肪或蛋白质，但最常见的底物是葡萄糖。底物可以是新形成的，也可以是贮存物。

代谢途径

乙醇酸代谢途径，或称C2途径

糖酵解，三羧酸循环，磷酸戊糖途径

发生部位

只发生在光合细胞里，在叶绿体、过氧化体和线粒体三种细胞器协同作用下进行。

在所有活细胞的细胞质和线粒体中进行。

对O2 和CO2浓度的反应

在O2浓度1-100%范围内，光呼吸随氧浓度提高而增强，高浓度的CO2抑制光呼吸。

一般而言，O2和CO2浓度对暗呼吸无明显影响。

反应部位、条件

光下、绿色细胞

光、暗处生活细胞

光呼吸的全过程需要由叶绿体、过氧化体和线粒体三种细胞器协同完成，这是一个环式变化过程。光呼吸实际上是乙醇酸代谢途径，由于乙醇酸是C2化合物，因此光呼吸途径又称C2循环。

在叶绿体中形成的乙醇酸转至过氧化体，由乙醇酸氧化酶催化，被氧化成乙醛酸和H2O2，后者由过氧化氢酶催化分解成H2O和O2。乙醛酸经转氨酶作用变成甘氨酸，进入线粒体。2分子甘氨酸在线粒体中发生氧化脱羧和羟甲基转移反应转变为1分子丝氨酸，并产生NADH、NH3，放出CO2。丝氨酸转回到过氧化体，并与乙醛酸进行转氨作用，形成羟基丙酮酸，后者在甘油酸脱氢酶作用下，还原为甘油酸。最后，甘油酸再回到叶绿体，在甘油酸激酶的作用下生成PGA，进入卡尔文循环，再生RuBP，重复下一次C2循环。在这一循环中，2分子乙醇酸放出1分子CO2(碳素损失25%)。O2的吸收发生于叶绿体和过氧化体内，CO2的释放发生在线粒体内。 从碳素同化的角度看，光呼吸将光合作用固定的20%～40%的碳变为CO2放出；从能量的角度看，每释放1分子CO2需要消耗6.8个ATP和3个NADPH。显然，光呼吸是一种浪费。

CO2和O2竞争Rubisco的同一活性部位，并互为加氧与羧化反应的抑制剂。Rubisco催化反应的方向，是进行光合作用还是光呼吸，取决于外界CO2与O2浓度的比值。大气中CO2/O2比值很低，加氧酶活性就不可避免地表现出来。既然在空气中绿色植物光呼吸是不可避免的，那它在生理上有什么意义呢？目前认为其主要生理功能如下：

1．消除乙醇酸的毒害：乙醇酸的产生在代谢中是不可避免的。光呼吸消除乙醇酸的代谢作用，避免了乙醇酸积累，使细胞免受伤害。

2．维持C3途径的运转：在叶片气孔关闭或外界CO2浓度降低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持C3途径的运转。

3．防止强光对光合机构的破坏：在强光下，光反应中形成的同化力会超过暗反应的需要，叶绿体中NADPH/NADP+的比值增高，最终电子受体NADP+不足，由光激发的高能电子会传递给O2，形成超氧阴离子自由基，对光合机构具有伤害作用，而光呼吸可消耗过剩的同化力，减少的形成，从而保护光合机构。

4．氮代谢的补充：光呼吸代谢中涉及多种氨基酸(甘氨酸、丝氨酸等)的形成和转化过程，它对绿色细胞的氮代谢是一个补充。

5． C3植物、C4植物、C3-C4中间植物和CAM植物的光合特征比较

根据高等植物光合作用碳同化途径的不同，可将植物划分成为C3植物、C4植物、C3－C4中间植物和CAM植物。但研究发现，高等植物的光合碳同化途径也可随着植物的器官、部位、生育期以及环境条件而发生变化。例如，甘蔗是典型的C4植物，但其茎杆叶绿体只具有C3途径；高粱也是典型的C4植物，但其开花后便转变为C3途径；高凉菜在短日照下为CAM植物，但在长日照、低温条件下却变成了C3植物。冰叶日中花，在水分胁迫时具有CAM途径，而水分状况适宜时，则主要依靠C3途径进行光合作用。

表2 C3植物、C4植物C3－C4中间植物和CAM植物的结构、生理特征比较

特 征

C3植物

C4植物

C3－C4中间植物

CAM植物

结构

BSC不发达，不含叶绿体，其周围叶肉细胞排列疏松

BSC含叶绿体，其周围叶肉细胞排列紧密呈“花环型”结构（kranz type）

BSC含叶绿体，但BSC的壁较C4植物的薄

BSC不发达，不含叶绿体，含较多线粒体，叶肉细胞的液泡大

绿素a/b

2．8±0.4

3．9±0.6

2．8～3.9

2．5～3.0

征

C3植物

C4植物

C3－C4中间植物

CAM植物

CO2补偿点

(μg L-1)

>40

5左右

5～40

光照下:0～200，黑暗中：<5

合固定CO2的途径

只有C3途径

C4途径和C3途径

C3途径和有限的

C4途径

CAM途径和C3途径

O2固定酶

Rubisco

PEPC,Rubisco

PEPC,Rubisco

PEPC,Rubisco

O2最初接受体

RuBP

PEP

RuBP,PEP（少量）

光下:RuBP；

暗中：PEP

CO2固定最初产物

PGA

OAA

PGA，OAA

光下:PGA；黑暗中：OAA

EPC活性

(μmol·mg-1

.chl.min-1)

0.30～0.35

16～18

<16

19．2

最大净光合速率

(μmolCO2 m-2·s-1)

15～35

40～80

30～50

1～4

光呼吸

3．0～3.7

≈0

0.6～1.0

≈0

同化产物分配

慢

快

中等

不等

蒸腾系数

450～950

250～350

中等

光下150～600

暗中18～100

到了20世纪70年代，又发现某些植物形态解剖结构和生理生化特性介于C3植物和C4植物之间，被称为C3－C4中间植物。迄今已发现在禾本科、栗米草科、苋科，菊科、十字花科及紫茉莉科等科植物中有数十种C3－C4中间植物，如黍属的Panicum milioides 和P.Schenckii等。然而，大多数C3植物、C4植物、C3－C4中间植物及CAM植物的形态解剖结构和生理生化特性还是相对稳定的，有区别的，见表3－5。一般而言，C4植物具有较高的光合效率，特别是在低CO2浓度、高温、强光。

生物能进行呼吸；例如：鲸呼气时产生雾状水柱。

植物组织在供氧不足或无氧时，其中的有机物可以部分分解，产生少量CO2并释放少量能量。这就是发酵作用，有时又称为无氧呼吸。

与此相区别，氧气供应充分时的呼吸也称为有氧呼吸。三碳植物中的绿色部分，在光下以二磷酸核酮糖的氧化产物乙醇酸为底物，继续氧化，产生CO2，这个过程称为光呼吸。

呼吸底物彻底氧化，最终释放CO2和产生水，同时将底物中的能量转化成TP形式的活跃活化能。EMP-TCA循环中只有CO2和少量ATP的形成。而绝大部分能量还贮存于NADH和FADH2中。这些物质经过呼吸链上的电子传递和氧化磷酸化作用，将部分能量贮存于ATP中，这是贮存呼吸释放能量的主要形式。

扩展资料：

影响呼吸速率最显著的环境因素有温度、大气成分、水分和光照等。

①温度

温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。

根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准，否则细胞受损，对病原微生物的抵抗力大减，也易腐烂损坏。

②氧气

氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。绿色植物在完全缺氧条件下就进行无氧呼吸，大多数陆生植物根尖细胞的无氧呼吸产物是酒精和CO2。酒精对细胞有毒害作用，所以大多数陆生植物不能长期忍受无氧呼吸。

在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生，氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。

③CO2

增加 CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。

呼吸代谢可通过多条途径进行，其多样性是植物长期进化中形成的一种对多变环境的适应性表现。EMP-TCA循环是植物体内有机物氧化分解的主要途径，而PPP等途径在呼吸代谢中也占有重要地位。

参考资料：百度百科---植物呼吸

植物在有氧条件下 ，将有机化合物氧化 ，产生CO2和水的过程。其化学反应式（以碳水化合物为例）为：

C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋2821kJ

此过程中产生的能量可以部分地用于各种生命活动。植物组织在供氧不足或无氧时，其中的有机物可以部分分解，产生少量 CO2 并释放少量能量。这就是发酵作用 ，有时又称为无氧呼吸。与此相区别，氧气供应充分时的呼吸也称为有氧呼吸。三碳植物中的绿色部分，在光下以二磷酸核酮糖的氧化产物乙醇酸为底物，继续氧化，产生CO2，这个过程称为光呼吸。

植物虽靠光合作用提供能量形成有机物，但非绿色部分（以及处于黑暗中的绿色部分）都是通过呼吸作用，将光合产物中的化学能释放出来，以 ATP中高能键的形式供各种生理活动之用，其基本反应与动物及微生物的相似，而且电子传递和磷酸化也在线粒体上进行。与高等动物不同之处在于：植物叶片扁而薄、气孔众多，与大气间气体交换方便，除沼泽植物如水稻有通气组织之外，没有肺鳃等呼吸器官。

呼吸速率因植物种类、发育时期和生理状态而异。幼嫩的、旺盛生长着的组织呼吸速率高，长成的和衰老的组织呼吸速率低。影响呼吸速率最显著的环境因素有温度、大气成分、水分和光照等。

呼吸对植物正常生活和产量形成必不可少。特别是低洼渍水地区，土壤中氧气不足使根系呼吸受阻，影响根系生长和对水与无机离子的吸收，种子和果实在贮藏中呼吸旺盛会消耗贮藏物质，影响种子寿命和果实的品质。常用控制含水量的办法降低种子的呼吸速率。对新鲜水果、蔬菜可以用降低O2浓度（至3％） 和提高CO2浓度（ 至5％ ）的气调贮藏法来降低呼吸速率。

植物所特有的是光呼吸作用.

光呼吸是指植物绿色器官在光照条件下吸收氧气呼出二氧化碳的现象.这是因为在光照下Rubisico酶可以催化,PEP发生加氧反应,产生乙醇酸,乙醇酸经过乙醇酸体和线粒体分解,产生二氧化碳

植物和人一样，是会呼吸的。

植物是需要呼吸的，呼吸可以给它们提供生长所需的能量。植物是靠气孔呼吸的，如果用放大镜去观察植物的叶片，会发现叶片上面有许许多多的小孔，就像人的鼻孔一样，通过呼吸才能把光合作用所制造的有机物质加以利用，而且植物如果处在缺氧环境里，它依然能排出二氧化碳，被称为无氧呼吸。

植物呼吸是指植物在有氧条件下，将碳水化合物、脂肪、蛋白质等底物氧化，产生二氧化碳和水的过程，是与光合作用相逆反的过程。

植物组织在供氧不足或无氧时，其中的有机物可以部分分解，产生少量二氧化碳并释放少量能量，这就是发酵作用，有时又称为无氧呼吸。

植物呼吸作用与农产品贮藏也有密切关系，粮食、水果、蔬菜收下来后呼吸活动还在，贮藏过程中，一方面要让呼吸继续，这样粮食、水果和蔬菜等才不会变质。

植物呼吸是指植物在有氧条件下，将碳水化合物、脂肪、蛋白质等底物氧化，产生ATP、CO2和水的过程，是与光合作用相逆反的过程。植物组织在供氧不足或无氧时，其中的有机物可以部分分解，产生少量CO2并释放少量能量。这就是发酵作用，有时又称为无氧呼吸。与此相区别，氧气供应充分时的呼吸也称为有氧呼吸。三碳植物中的绿色部分，在光下以二磷酸核酮糖的氧化产物乙醇酸为底物，继续氧化，产生CO2，这个过程称为光呼吸。

植物呼吸代谢途径主要包括糖酵解途径（又称EMP途径）、三羧酸循环（TCA循环，也叫Krebs循环、柠檬酸循环）、戊糖磷酸途径和氧化磷酸化，蔗糖、磷酸丙糖、果聚糖及其他糖类、脂类（主要是三酰甘油）、有机酸、蛋白质等呼吸底物在不同位置进入不同的途径进行呼吸代谢。部分植物具有特殊的呼吸代谢途径，例如：淹水条件下的水稻根系为乙醇酸氧化途径；富含脂肪的油料种子萌发时进行乙醛酸循环式呼吸代谢。

呼吸作用是高等植物代谢的重要组成部分。与植物的生命活动关系密切。生活细胞通过呼吸作用将物质不断分解，为植物体内的各种生命活动提供所需能量和合成重要有机物的原料，同时还可增强植物的抗病力。呼吸作用是植物体内代谢的枢纽。

呼吸作用根据是否需氧，分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，但在缺氧条件和特殊组织中植物可进行无氧呼吸，以维持代谢的进行。