路径和周期

控制机制

的细胞在所有的植物中真核生物的，因为他们拥有核和膜结合细胞器，例如叶绿体，线粒体乙醛酸循环体,过氧化物酶体,液泡．发生在细胞内的成千上万的代谢反应是在这些细胞器及其亚室中进行调节的。与其他真核生物的细胞相比，植物细胞具有高度的代谢区系化。

然而，代谢控制的主要机制仍然是酶本身。尽管该途径中的所有酶都有助于决定碳的净流动和定向流动，但某些关键阶段是由调节酶控制的。调节酶既可以催化代谢途径的第一阶段，也可以催化发生关键分支点的反应。这些酶的活性，反过来，可以控制的量合成(粗控制由基因表达)-酶的进一步作用抑制当反应产物达到某种临界浓度时，或者通过与酶直接相互作用的特殊代谢物，称为效应物(精细控制)。后者代谢物可能是该途径代谢物的一部分或完全无关。

另一种调节代谢反应的机制是通过细胞器膜中的转运系统。这些系统控制着进入代谢途径的代谢物的性质、方向和数量，通常与植物的自养营养有关。

主要途径和周期

6碳的糖葡萄糖，是光合作用的产物，主要以。的形式易位蔗糖(一种12碳糖)来滋养植物非光合作用的部分，或者它可能被聚合成淀粉用于存储。(海藻糖是另一种12碳糖，在一些维管植物中取代蔗糖;其他的则运输更大的糖或糖醇。)当需要时，蔗糖和淀粉被水解成葡萄糖，然后进入糖酵解或者是磷酸戊糖途径．这两种途径的反应都发生在细胞质中。

的净结果糖酵解葡萄糖代谢为两个四碳有机酸分子吗苹果酸．这一代谢途径涉及含磷酸盐的中间体，并受两种酶的调节，这两种酶催化含有果糖磷酸盐和磷酸烯醇丙酮酸(PEP)底物的反应。糖酵解产生ATP分子和氢;后者被接受辅酶(辅酶较小，与某些酶有关的非蛋白质参与者)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)形成NADH．NADH上的氢与分子反应氧气(O₂)来捕获能量(并将其转移到ATP的高能键上)，或与另一种代谢物通过添加氢来减少分子。一些中间体用于生物合成脂肪或者某些氨基酸。

磷酸戊糖途径是替代葡萄糖分解代谢的途径，产生用于核酸、一些维生素和关键代谢产物的生物合成的最终产物。它还提供还原力(即，它接受氢原子并将它们携带在辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸[NADP]上)，用于合成脂肪等物质。它是由戊糖途径的产物NADPH被氧化的速率调节的。

糖酵解过程中产生的苹果酸被运输到线粒体，在那里它进入一个名为the的10个反应序列三羧酸(TCA)循环,或克雷布斯循环．苹果酸是转换丙酮酸，然后代谢成双碳中间体，乙酰辅酶A (CoA)，它与四碳酸，草酰乙酸结合。这个产品,柠檬酸，有三个羧酸基团——因此得名三羧酸循环。柠檬酸被系统地分解(分解)，连续的碳原子逐渐损失为CO₂变成五碳酸，最后变成四碳酸。后者是酸，草酰乙酸，循环又开始了。在每次氧化反应中，一个氢原子被转移到辅酶NAD上，或者在一个反应中，转移到辅酶上黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)形成NADH和FADH,分别。还原的辅酶NADH和FADH进入一系列的反应称为呼吸链在线粒体的内膜上。这条链是一系列的载体(泛醌和几种含铁的化学物质称为细胞色素)，最终转移氢和电子将这些辅酶转化为氧分子，形成水．由呼吸链氧化产生的能量被捕获在每个被氧化的NADH分子形成的三个ATP分子中。这个机制是化学渗透的，因为它涉及到建立一个氢离子(质子)梯度在线粒体膜的一边。

在糖酵解和TCA循环中形成的所有携带氢的辅酶可获得36个ATP分子，它们是植物中大多数合成代谢(生物合成)反应的主要能量来源。此外，TCA循环为细胞重要有机分子的生物合成提供代谢物。

另一个代谢周期类异戊二烯途径，产生精油，类胡萝卜素色素，某种植物激素和橡胶。这些代谢产物是植物所特有的，具有吸引授粉等功能昆虫为食草动物提供防御，并产生光合色素和植物激素。植物幼苗使用乙醛酸循环转化脂肪(主要从种子)转化为葡萄糖。这最初发生在乙醛小体中，随后发生在线粒体和细胞质中(围绕各种细胞器的液体团)。