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　　脯氨酸是一種相容性滲透調節物質，并且植物體內儲存氮和碳的一種方式，脯氨酸作為一種理想的滲透調節物質，分子量小，是一種極易溶于水的氨基酸，它在植物抗滲透脅迫中有重要作用。

　　植物體內合成脯氨酸的有兩條途徑：一是通過過谷氨酸途徑，二是通過鳥氨酸途徑。其中，谷氨酸途徑在滲透脅迫和氮素不足情況下占主要地位；鳥氨酸途徑在氮素充足情況下占主導地位。谷氨酸途徑中，谷氨酸（Glu）在吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）催化下生成谷氨酰半醛（GSA），GSA自動環化為吡咯啉-5-羧酸（P5C），然后P5C在吡咯啉5-羧酸還原酶（P5CR）作用下生成脯氨酸。而鳥氨酸途徑與谷氨酸途徑在反應上的不同僅僅是反應的底物和酶發生了變化，即由Glu和P5CS換成了鳥氨酸（Orn）和鳥氨酸轉氨酶（OAT）。脯氨酸的降解過程基本上是合成途徑的逆轉。脯氨酸首先被脯氨酸脫氫酶（PDH）氧化成P5C，后者在吡咯啉-5-羧酸脫氫酶的作用下生成Glu。

　　脯氨酸的合成、降解以及在細胞內和不同細胞區域間的轉運決定了細胞內脯氨酸水平。脯氨酸的合成是谷氨酸在P5CS和P5CR兩個酶催化下形成的，其中P5CS是脯氨酸合成的限速酶，其活性受多種因素的調節。如在水分脅迫、高鹽、ABA、光周期、光照等條件下，P5CS活性增強，而油菜素內酯（BR）、磷脂D能夠抑制P5CS活性；此外，P5CS還受脯氨酸的反饋調節。P5CR雖然不是脯氨酸合成的限速酶，但是由于其催化的反應位于脯氨酸合成途徑的交叉點，因此對維持細胞內脯氨酸庫具有重要意義。此外，已經證實P5CR是植物發育過程中脯氨酸合成的關鍵酶。脯氨酸的降解經脯氨酸脫氫酶（PDH）和吡咯啉-5-羧酸脫氫酶（P5CDH）催化完成。