第四章 植物的呼吸作用.ppt

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1、第四章第四章 植物的呼吸作用植物的呼吸作用 呼吸作用是指在生活细胞内的有机物在一系列酶呼吸作用是指在生活细胞内的有机物在一系列酶的催化下，逐步氧化分解，并释放能量的过程。的催化下，逐步氧化分解，并释放能量的过程。呼吸作用呼吸作用呼吸作用的生理意义呼吸作用的生理意义uu植物生命过程中能量供应的主要来源植物生命过程中能量供应的主要来源植物生命过程中能量供应的主要来源植物生命过程中能量供应的主要来源 uu提供各种生物合成的原料提供各种生物合成的原料提供各种生物合成的原料提供各种生物合成的原料 uu提高植物抗病、抗伤害能力提高植物抗病、抗伤害能力提高植物抗病、抗伤害能力提高植物抗病、抗伤害能力 高等植

2、物的呼吸系统高等植物的呼吸系统vv糖酵解糖酵解糖酵解糖酵解 vv三羧酸循环三羧酸循环三羧酸循环三羧酸循环 vv磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径vv乙醛酸循环乙醛酸循环乙醛酸循环乙醛酸循环 糖酵解糖酵解糖酵解小结糖酵解小结 （1 1）总反应式：）总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+2NAD+2NAD+2ADP+2Pi2CH+2ADP+2Pi2CH3 3COCOOH+2NADH+2ATP+2HCOCOOH+2NADH+2ATP+2H+2H+2H2 2O O （2 2）反应物是葡萄糖，产物是丙酮酸，没有彻底氧化。）反应物是葡萄糖，产物是丙酮酸，没有彻底氧化。（3 3）产

3、生能量少）产生能量少,但其中许多物质是重要细胞代谢中间物。但其中许多物质是重要细胞代谢中间物。反应中共产生反应中共产生2 2个个NADHNADH2 2，进入呼吸链可产生，进入呼吸链可产生6 6个个ATPATP，直接产，直接产生生2 2个个ATPATP，共，共8 8个个ATPATP。NADHNADH2 2也可不进入线粒体，而在胞浆中用也可不进入线粒体，而在胞浆中用于各种合成和还原过程。于各种合成和还原过程。（4 4）不需要）不需要O O2 2，可在无氧条件下进行，也无，可在无氧条件下进行，也无COCO2 2产生，产生产生，产生的丙酮酸在无氧条件下生成乙醇，乳酸等，在有氧条件下，进入的丙酮酸在无氧

4、条件下生成乙醇，乳酸等，在有氧条件下，进入TCATCA，继续彻底氧化，生成，继续彻底氧化，生成COCO2 2和和H H2 2O O，可产生大量，可产生大量ATPATP。三三羧羧酸酸循循环环总反应式：总反应式：2CH2CH3 3COCOOH+8NADCOCOOH+8NAD+2FAD+2FAD+2GDP+2Pi+4H+2GDP+2Pi+4H2 2O O6CO6CO2 2 +8NADH+8NADH2 2+2FADH+2FADH2 2+2GTP+2GTP 生理意义：生理意义：提供了大量的能量提供了大量的能量(物物质质)，供植物生命活动需要，供植物生命活动需要，是三大代谢的中心枢纽，是三大代谢的中心枢纽

5、，可以说是所有物质的主要可以说是所有物质的主要氧化途径。产生的氧化途径。产生的COCO2 2，一，一部分供有机体生物合成，部分供有机体生物合成，一部分排出体外。一部分排出体外。磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 总方程式是：总方程式是：C C6 6H H1212O O6 6+12NADP+12NADP+6CO6CO2 2+12NADPH+12NADPH2 2（循环六次循环六次）6G-6-P+12NADP6G-6-P+12NADP+7H+7H2 2O6COO6CO2 2+12NADPH+12NADPH2 2+5G-6-P+Pi+5G-6-P+Pi生理意义：生理意义：（1 1）沟通各个代谢反应，与）沟通各个

6、代谢反应，与光合、呼吸联系光合、呼吸联系（2 2）给合成反应提供）给合成反应提供NADPHNADPH2 2（3 3）与抗病有关）与抗病有关 乙醛酸循环乙醛酸循环 油料种子萌发时，贮油料种子萌发时，贮藏的脂肪会分解为脂肪酸藏的脂肪会分解为脂肪酸和甘油。脂肪酸经和甘油。脂肪酸经-氧氧化分解为乙酰化分解为乙酰CoACoA，在乙，在乙醛酸体内生成琥珀酸、乙醛酸体内生成琥珀酸、乙醛酸、苹果酸和草酰乙酸醛酸、苹果酸和草酰乙酸的酶促反应过程，称为乙的酶促反应过程，称为乙醛酸循环（醛酸循环（GACGAC），素有），素有“脂肪呼吸脂肪呼吸”之称。之称。呼吸链呼吸链 呼吸链即呼吸电子传递链，是呼吸代谢中间产物的电

7、子和呼吸链即呼吸电子传递链，是呼吸代谢中间产物的电子和呼吸链即呼吸电子传递链，是呼吸代谢中间产物的电子和呼吸链即呼吸电子传递链，是呼吸代谢中间产物的电子和质子，在线粒体内膜上沿着一系列由电子传递体组成的电子传质子，在线粒体内膜上沿着一系列由电子传递体组成的电子传质子，在线粒体内膜上沿着一系列由电子传递体组成的电子传质子，在线粒体内膜上沿着一系列由电子传递体组成的电子传递途径，严格有序地传递到分子氧的过程。递途径，严格有序地传递到分子氧的过程。递途径，严格有序地传递到分子氧的过程。递途径，严格有序地传递到分子氧的过程。生物氧化生物氧化 生物氧化是细胞将有机物（糖、脂、蛋白质等）生物氧化是细胞将有

8、机物（糖、脂、蛋白质等）生物氧化是细胞将有机物（糖、脂、蛋白质等）生物氧化是细胞将有机物（糖、脂、蛋白质等）氧化分解，最终生成氧化分解，最终生成氧化分解，最终生成氧化分解，最终生成COCOCOCO2 2 2 2、H H H H2 2 2 2O O O O和放出能量的过程。生和放出能量的过程。生和放出能量的过程。生和放出能量的过程。生物氧化合成物氧化合成物氧化合成物氧化合成ATPATPATPATP的方式有两种，即底物水平磷酸化和的方式有两种，即底物水平磷酸化和的方式有两种，即底物水平磷酸化和的方式有两种，即底物水平磷酸化和氧化磷酸化。氧化磷酸化。氧化磷酸化。氧化磷酸化。底物磷酸化：底物磷酸化：不

9、经过光合链或呼吸链，呼吸作用分解的中不经过光合链或呼吸链，呼吸作用分解的中间产物通过分子内部能量的重新分配，并将部分能量交给间产物通过分子内部能量的重新分配，并将部分能量交给ADPADP形成形成ATPATP的过程。的过程。氧化磷酸化：氧化磷酸化：指电子从指电子从NADHNADH或或FADH2FADH2经电子传递链传递给经电子传递链传递给分子氧生成水的过程。分子氧生成水的过程。P/OP/O比是指每吸收一个氧原子所消耗无机磷酸分子数或产比是指每吸收一个氧原子所消耗无机磷酸分子数或产生的生的ATPATP的分子数。的分子数。抗氰呼吸抗氰呼吸 有些植物在氰化物存在的条件下，仍有一定的有些植物在氰化物存在

10、的条件下，仍有一定的呼吸作用，这种在氰化物存在的条件下仍能进行的呼吸作用，这种在氰化物存在的条件下仍能进行的呼吸作用，称为抗氰呼吸，也称交替途径。呼吸作用，称为抗氰呼吸，也称交替途径。vv抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶 vv酚氧化酶酚氧化酶酚氧化酶酚氧化酶 vv过氧化物酶、过氧化氢酶、乙过氧化物酶、过氧化氢酶、乙过氧化物酶、过氧化氢酶、乙过氧化物酶、过氧化氢酶、乙醇酸氧化酶等醇酸氧化酶等醇酸氧化酶等醇酸氧化酶等 线粒体外末端氧化酶线粒体外末端氧化酶 呼吸作用的度量指标呼吸作用的度量指标 呼吸速率呼吸速率：单位植物材料、单位时间内所吸收：单位植物材料、单位时间内所吸收O

11、 O2 2的量或放出的量或放出COCO2 2的量。的量。呼吸商呼吸商(R.Q.)(R.Q.)：植物组织在一定时间内放出植物组织在一定时间内放出COCO2 2的量与所吸收的量与所吸收O O2 2的克分子数或体积的比值，又称呼的克分子数或体积的比值，又称呼吸系数。吸系数。葡萄糖葡萄糖:C:C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 26CO6CO2 2+6H+6H2 2O,R.Q.=6/6=1O,R.Q.=6/6=1 脂肪或脂肪酸蛋白质脂肪或脂肪酸蛋白质:2C:2C5757H H104104O O9 9+157O+157O2 2114CO114CO2 2+104H+104H2 2O(O(蓖麻

12、油蓖麻油)，R.Q.=114/157=0.731R.Q.=114/157=0.731R.Q.=4/3=1.31vv原生质原生质原生质原生质 vv线粒体线粒体线粒体线粒体 vvATP/ADPATP/ADPATP/ADPATP/ADP的比值（能荷）的比值（能荷）的比值（能荷）的比值（能荷）vv呼吸底物含量呼吸底物含量呼吸底物含量呼吸底物含量vv植物种类、组织类型及植物年龄植物种类、组织类型及植物年龄植物种类、组织类型及植物年龄植物种类、组织类型及植物年龄 影响呼吸速率的内部因素影响呼吸速率的内部因素 vv温度温度温度温度vv水分水分水分水分 vv氧分压氧分压氧分压氧分压vvCOCOCOCO2 2

13、2 2vv光光光光vv创创创创伤和机械刺激伤和机械刺激v有毒物质有毒物质影响呼吸速率的外部因素影响呼吸速率的外部因素 呼吸作用与农业生产的关系呼吸作用与农业生产的关系呼吸效率与作物生长呼吸效率与作物生长 呼吸作用与粮食贮藏呼吸作用与粮食贮藏呼吸作用与果蔬贮藏呼吸作用与果蔬贮藏块根、块茎的贮藏块根、块茎的贮藏呼吸作用与植物抗病、抗逆性呼吸作用与植物抗病、抗逆性复习思考题复习思考题一、名词解释一、名词解释 呼吸作用呼吸作用 无氧呼吸无氧呼吸 呼吸链呼吸链 氧化磷酸化氧化磷酸化 抗氰呼吸抗氰呼吸 呼吸速率呼吸速率 呼吸商呼吸商 能荷能荷 P/O P/O 氧饱和点氧饱和点 二、问答题二、问答题1 1、植物呼吸代谢多样性有何生物学意义？、植物呼吸代谢多样性有何生物学意义？2 2、生产实践中怎样处理好呼吸作用与谷物种子、果蔬贮藏的、生产实践中怎样处理好呼吸作用与谷物种子、果蔬贮藏的关系？关系？3 3、植物受伤时，为什么呼吸速率加快？、植物受伤时，为什么呼吸速率加快？4 4、为什么风干种子虽有一定的含水量而呼吸作用很微弱？、为什么风干种子虽有一定的含水量而呼吸作用很微弱？谢 谢！