植物呼吸链中乙醇酸代谢的细胞器是什么?
叶绿体
乙醇酸循环 glycolate pathway
乙醇酸循环 glycolate pathway 由N.E.Tolbert（1963）提出的，为绿叶内的）乙二醇酸的代谢途径。在乙醇酸代谢循环中，乙醇酸通过乙醇酸氧化酶[图（2）]的作用而变成乙醛酸。在这个氧化反应中，一分子的乙醇酸结合1／2分子的氧，然后乙醛酸通过转氨酶（Transminase）（3）的作用，变成甘氨酸。由此产生的两个分子的甘氨酸在转羟甲基酶（transhydroxymethylase）（4）的作用下生成一个分子的丝氨酸。在这个过程中，伴随一分子丝氨酸的生成而产生一分子的CO2。因此，作为起点的每一分子乙醇酸能发生1／2分子的CO2。丝氨酸进一步经由羟基丙酮酸酸和D-甘油酸变成3-磷酸甘油酸（PGA）。PGA在光照下通过还原型戊糖磷酸循环而用于糖的合成．Tolbert等认为，在光呼吸中O2的吸收和CO2的发生是分别通过反应（2）和反应（1）而进行的。许多研究者都认为乙醇酸氧化和光呼吸之间是密切相关的。但是由反应（4）产生的CO2，是代表了光呼吸CO2的发生，关于这一点也有许多不同见解。Tolbert等发现，酶（2）、（3）、（5）、（7）等的活性只局限于乙醛酸循环体（glyoxysome）上，但酶（4）的活性存在于线粒体中。基于这些见解，他们认为乙醇酸的循环是通过叶绿体和乙醛酸循环体及线粒体的协同作用而进行的。首先，在叶绿体中形成的乙醇酸，再转移到乙醛酸循环体上，在这里变成甘氨酸。甘氨酸又转移到线粒体上而变成丝氨酸。丝氨酸再回到乙醛酸循环体上，在这里变成甘油酸，甘油酸再转移到叶绿体上，而被用于糖的形成。乙醇酸是光合成初期的产物之一，因而它是从还原型戊糖磷酸循环的中间体而产生的，这一点是没有疑问的。现在关于乙醇酸的形成途径，认为是二羟基硫胺焦磷酸被氧化而变成乙醇酸和核酮糖-1，5-二磷酸（RuDP或RuBP），通过RuDP加氧酶的作用而变成磷酸乙醇酸和3-磷酸甘油酸，最后磷酸乙醇酸受磷酸脂酶作用而变成乙醇酸，在实验中证明，这两种形式的可能性都是存在的。
植物细胞内脂肪酸氧化分解为乙酰CoA之后，在乙醛酸体(glyoxysome)内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸；此琥珀酸可用于糖的合成，该过程称为乙醛酸循环(glyoxylic acid cycle,GAC)。
生理意义：
1、乙醛酸循环实现了脂肪到糖的转变，对植物的生长发育起着重要的作用。
【示例】在油料作物种子发芽期，乙醛酸循环进行的非常活跃，在此期间种子中储藏的脂类经乙酰-CoA生成糖，及时供给生长点所需的能量和碳架，促进发芽、生长。
2、乙醛酸循环提高了生物体利用乙酰-CoA的能力。只要极少量的乙酰草酸做引物，乙醛酸循环就可以持续运行，不断产生琥珀酸，为TCA回补四碳单位。
乙醛酸循环的名词解释是植物细胞内脂肪酸氧化分解为乙酰CoA之后，在乙醛酸体(glyoxysome)内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸；此苹果酸可用于糖的合成的过程。动物和人类细胞中没有乙醛酸体，无法将脂肪转变为糖。植物和微生物有乙醛酸体。
油料植物种子(花生、油菜、棉籽等)萌发时存在着能够将脂肪转化为糖的乙醛酸循环。水稻盾片中也分离出了乙醛酸循环中的两个关键酶——异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶。
乙醛酸的应用
琥珀酸由乙醛酸体转移到线粒体，在其中通过三羧酸循环的部分反应转变为延胡索酸、苹果酸，再生成草酰乙酸。然后，草酰乙酸继续进入TCA循环或者转移到细胞质，在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化下脱羧生成磷酸烯醇式丙酮酸PEP，PEP再通过糖酵解的逆转而转变为葡萄糖6磷酸并形成蔗糖。
油料种子在发芽过程中，细胞中出现许多乙醛酸体，贮藏脂肪首先水解为甘油和脂肪酸，然后脂肪酸在乙醛酸体内氧化分解为乙酰CoA，并通过乙醛酸循环转化为糖。
直到种子中贮藏的脂肪耗尽为止，乙醛酸循环活性便随之消失。淀粉种子萌发时不发生乙醛酸循环。可见，乙醛酸循环是富含脂肪的油料种子所特有的一种呼吸代谢途径。
呼吸作用:有机物+氧→水+二氧化碳+能量
有氧呼吸（需酶催化）
C6H12O6+6H2O+6O2——→6CO2+12H2O+能量（大多数生物）
无氧呼吸（需酶催化）
C6H12O6——→2C2H5OH+2CO2+能量（多数高等植物无氧呼吸的方式，酵母菌等）
无氧呼吸（需酶催化）
C6H12O6——→2C3H6O3+能量（动物、乳酸菌，马铃薯的块茎、甜菜的块根、玉米的胚等
光合作用机理
（一）光反应 ( 在光合膜上进行 )
1. 光能 → 电能 → 活跃的化学能 → 稳定的化学能
2. 量子 → 电子 →ATP 、 NDAPH2→ 碳水化合物等
3. 原初反应 → 电子传递 → 光合磷酸化 → 碳同化
项 目
相同点
不同点
光合磷酸化
氧化磷酸化
进行部位
均在膜上进行
类襄体膜
线粒体内膜
ATP 形成
均经 ATP 合成酶形成
在膜外侧
在膜内侧
电子传递
均有一系列电子传递体
在光合链上
在呼吸链上
能量状况
均有能量转换
来自光能的激发，贮藏能量
来自底物的分解，释放能量
H2O 的关系
均与 H2O 有关
H2O 的光解
H2O 的生成
质子泵
均有质子泵产生
PQ 穿梭将 H+ 泵到膜内
UQ 穿梭将 H+ 泵到膜外
（二）暗反应 ( 在间质中进行 )
1.C3 循环 ( 光合碳循环，卡尔文循环 ) ：在所有植物中进行。如：水稻、小麦、棉花等大多数植物为 C3 植物，只有该途径。
Rubisco
(1) 羧化阶段： RuBP+CO2 2PGA
(2) 还原阶段
(3) 再生阶段
2.C4 循环 (C4 一二羧酸途径 ) ：在 C4 植物中进行。如玉米、高梁、甘蔗等植物。
PEPC
(1) 羧化阶段： PEP+CO2 OAA
(2) 还原或转氨阶段
(3) 脱羧阶段 ( 从叶肉细胞转移到维管束鞘细胞，然后脱去 CO2 ，参加卡尔文循环 )
(4) 再生阶段
3.CAM( 景天酸代谢 ) 途径：在仙人掌科，凤梨科等植物中进行。
(1) 夜间固定 CO2 ，产生苹果酸，贮藏于液泡中。
(2) 白天有机酸脱羧，参加卡尔文循环。
（三）C3 植物、 C4 植物和 CAM 植物光合、生理特性比较
光呼吸
光呼吸是指绿色细胞在光下吸收 O2 与释放 CO2 的过程。
暗呼吸与光呼吸的区别：
项 目
暗呼吸
光呼吸
对光的要求
光下，黑暗下均可进行
只在光下与光合作用同时进行
底 物
糖、脂肪、蛋白质、有机酸
乙醇酸
进行部位
活细胞的细胞质 → 线粒体
叶绿体 → 过氧化物体 → 线粒体
呼吸历程
糖酵解 → 三羧酸循环 → 呼吸链 → 未端氧化
乙醇酸循环 (C2 循环 )
能量状况
产生能量
消耗能量
生理意义
生命的标志；提供代谢所需能量；物质代谢的中心；对伤、病的抗性
平衡同化力的需求关系；防止高光强下对光合作用破坏的保护性反应；防止氧对光合碳同化的抑制作用；是磷酸丙糖的补充途径；氨基酸合成的补充途径；解除乙醇酸积累的毒害作用。
乙醛酸途径又称乙醛酸循环，名称的来源是因为在这个途径中经过一系列反应最终产生乙醛酸。这一途径在动物体内并不存在，只存在于植物和微生物中。它的主要内容实际是通过乙醛酸途径使乙酰—CoA转变为草酰乙酸从而进入柠檬酸循环。催化乙醛酸途径的酶既存在于线粒体也存在于一种为植物膜所特有的亚细胞结构称为乙醛酸循环体。特别包括两种酶只存在于乙醛酸循环体中，即异柠檬酸裂合酶和苹果酸合酶。
三羧酸循环是指乙酰辅酶A经过10步循环反应,生成2分子CO2,3分子NADH+,1个FADH2,2个H+,1个GTP的过程.
戊糖磷酸途径是6分子6-磷酸葡萄糖经过代谢生成5分子6-磷酸葡萄糖,12分子NADPH,12分子H+,并放出6分子CO2的过程.(以上三种途径均存在于所有生物中)
乙醛酸途径是2分子乙酰辅酶A经过代谢,形成1分子草酰乙酸,2分子NADH,2分子H+,1分子FADH2的过程(该途径仅存在于植物和微生物的乙醛酸循环体中).
乙醇酸途径是2分子1,5-二磷酸核酮糖消耗1分子O2,经过乙醇酸,形成1分子NH3,3分子3-磷酸甘油酸,并放出1分子CO2的过程.(此途径存在于植物细胞的叶绿体、过氧化物酶体及线粒体中）
特点
乙醛酸循环和三羧酸循环中存在着某些相同的酶类和中间产物。但是，它们是两条不同的代谢途径。乙醛酸循环是在乙醛酸体中进行的，是与脂肪转化为糖密切相关的反应过程。而三羧酸循环是在线粒体中完成的，是与糖的彻底氧化脱羧密切相关的反应过程。
油料植物种子发芽时把脂肪转化为碳水化合物是通过乙醛酸循环来实现的。这个过程依赖于线粒体、乙醛酸体及细胞质的协同作用。
生理意义
1、乙醛酸循环实现了脂肪到糖的转变，对植物的生长发育起着重要的作用。
【示例】在油料作物种子发芽期，乙醛酸循环进行的非常活跃，在此期间种子中储藏的脂类经乙酰-CoA生成糖，及时供给生长点所需的能量和碳架，促进发芽、生长。
2、乙醛酸循环提高了生物体利用乙酰-CoA的能力。只要极少量的乙酰草酸做引物，乙醛酸循环就可以持续运行，不断产生琥珀酸，为TCA回补四碳单位。
植物细胞内脂肪酸氧化分解为乙酰COA之后，在乙醛酸体(glyoxysome)内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸；此琥珀酸可用于糖的合成，该过程称为乙醛酸循环。动物和人类细胞中没有乙醛酸体，无法将脂肪酸转变为糖。植物和微生物有乙醛酸体。油料植物种子(花生、油菜、棉籽等)萌发时存在着能够将脂肪转化为糖的乙醛酸循环。水稻盾片中也分离出了乙醛酸循环中的两个关键酶——异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶。
植物细胞内脂肪酸氧化分解为乙酰COA之后，在乙醛酸体(glyoxysome)内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸；此琥珀酸可用于糖的合成，该过程称为乙醛酸循环。动物和人类细胞中没有乙醛酸体，无法将脂肪酸转变为糖。植物和微生物有乙醛酸体。油料植物种子(花生、油菜、棉籽等)萌发时存在着能够将脂肪转化为糖的乙醛酸循环。水稻盾片中也分离出了乙醛酸循环中的两个关键酶——异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶。
