核心结论
植物选淀粉、动物选脂肪,是适应固着缓慢代谢 / 常遇缺氧与运动迁徙 / 长期续航的演化结果;不是谁更“高级”,而是场景不同。
🌿 淀粉(植物首选)
能量密度≈ 17 kJ/g
✅ 亲水颗粒,溶于细胞液环境,水解为糖即可供能
✅ 合成/分解酶系简单,渗透压负担小
✅ 缺氧时糖酵解仍可用(水淹、地下块茎)
✅ 贮藏组织兼机械支撑
❌ 同能量下体积、重量约为脂肪的 2 倍以上
❌ 易吸潮、微生物分解,长期储藏一般
🐻 脂肪(动物首选)
能量密度≈ 39 kJ/g
✅ 能量密度高,几乎无结合水,轻便
✅ 长期饥饿、冬眠、迁徙的续航主力
✅ 皮下脂肪保温、缓冲脏器
❌ 疏水油滴,快速长距离转运不便
❌ β 氧化高度依赖 O₂,缺氧几乎无法动用
❌ 分解通路长、需复杂转运
单位质量氧化热值(相对)
土豆块茎不动、不迁徙,不在乎同等能量下的体积;地下易缺氧,淀粉→糖→发酵/呼吸仍可行——若改储脂肪,缺氧时难以供能,块茎易坏死。
为什么叶片不直接运淀粉到块茎?
- 淀粉不溶于水,无法在筛管中流动;须先转为蔗糖运输。
- 叶绿体白天可暂存少量淀粉,夜间也会拆成蔗糖再运走。
- 块茎是“仓库”:卸蔗糖 → 单糖 → 淀粉体(amyloplast)内重新聚合,干重可达 70–80% 淀粉。
可视化:叶片 → 块茎 蔗糖运输(5 步)
点击「下一步」观看物质流(黄点 = 蔗糖),每步对应下方说明。
步骤 1 / 5
块茎内:蔗糖 → 单糖 → 淀粉(点击节点或下表查看详解)
果糖不会浪费:经果糖激酶(FRK, Fructokinase) → F6P → G6P,与葡萄糖侧一起进入淀粉体或糖酵解。
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| 缩写 | 英文全称 | 中文 | 发现 / 研究简史 |
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一句话流程
叶片光合 → 蔗糖(Sucrose)→ 韧皮部压流 → 块茎卸货 → 蔗糖合酶/转化酶(SUS/INV)→ 葡萄糖+果糖 →(果糖激酶 FRK → F6P → G6P)→ 淀粉体 AGPase 合成淀粉
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