用聚氨酯泡沫为载体固定化红豆杉细胞以构建微环境,通过测定分析细胞壁表面化学成分、膜脂肪酸组分、活性氧、金属离子和紫杉醇等生化指标,研究了微环境对红豆杉细胞初生代谢和次生代谢的影响。运用X光光电子能谱仪对东北红豆杉细胞壁表面化学成分进行了分析。结果表明固定化载体表面的细胞壁的N/C、N/P和多肽类化合物显著高于固定化细胞,而碳氢化合物和多糖物质则明显低于固定化细胞。固定化细胞壁表面的K/C、N/C和N/P呈下降趋势。采用双水相分离法、气相色谱技术以及外源H₂O₂添加等手段,分别考察了膜脂肪酸组分及活性氧的含量变化和紫杉醇合成的关系。结果发现固定化细胞的膜亚油酸和亚麻酸含量增多,而硬脂酸含量下降,膜脂肪酸组分趋向不饱和化和脂肪酸不饱和指数（IUFA）增高,固定化细胞的紫杉醇含量与IUFA变化有较好的同步性,而与硬脂酸含量呈负相关性。固定化细胞胞内H₂O₂及微环境溶液内H₂O₂和O2-。的含量在细胞生长晚期（20天后）显著地增加,添加H2O（215μM和20μM）能促进细胞的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和紫杉醇生物合成,但对膜脂过氧化产物（MDA）和膜通透性没有影响。运用电感耦合等离子发射光谱仪对位于固定化载体不同层面的细胞K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺进行了测定,分析了固定化不同层细胞的K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量分布和紫杉醇合成之间的关系。结果得出固定化内层细胞的离子含量变化规律为:Ca²⁺ >Mg²⁺>K⁺,中层和外层细胞的离子含量变化规律为:K⁺ >Ca²⁺ >Mg²⁺。固定化内层细胞的Ca²⁺和Mg²⁺含量显著地高于中层和外层细胞,而K⁺含量则明显低于中层和外层细胞,而且内层细胞的紫杉醇含量也显著高于中层和外层细胞。