植物的呼吸作用重点解读.doc

课 题 植物的呼吸作用 课 时 2 教学目的 与 要 求 了解呼吸作用的概念及其生理意义；了解呼吸作用的生理指标及其影响因素；掌握测定呼吸速率的基本方法；果实、块根、块茎等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系了解呼吸作用和光合作用的关系 1、有氧和无氧两大呼吸类型的特点、反应式、生理意义和异同点； 外界条件对呼吸速率的影响：温度、氧气、二氧化碳、水分；(二) 难点 种子的安全贮藏与呼吸作用、果实的呼吸作用 第一节 呼吸作用 一、呼吸作用的概念及特点 二、光合作用与呼吸作用的关系 三、呼吸作用的生理意义 四、呼吸作用的指标与测定方法 光合作用与呼吸作用是植物代谢的两大核心内容。前者是物质合成与能量贮存过程，属于同化作用；后者是物质分解与能量释放过程，属于异化作用。生物的生长发育过程离不开能量，一切代谢过程都需要能量的推动。呼吸作用正是为生命活动提供能量的过程。没有呼吸就没有生命。 第一节 呼吸作用 ?一、呼吸作用的概念及特点 （一）呼吸作用的概念 呼吸作用是指生活细胞，在酶的参与下，逐步氧化分解有机物并释放能量的过程。根据是否需要氧气，分为有氧呼吸(aerobic respiration)与无氧呼吸(anaerobic respiration)： 1、有氧呼吸 指生活细胞吸收O2，把有机物进行彻底的氧化分解，形成H2O和CO2，同时释放能量的过程。呼吸作用分解的有机物称呼吸底物或者呼吸基质（respiratory substrate），以糖为主，一些有机酸、蛋白质、脂肪也可以作为呼吸底物。若以葡萄糖为呼吸底物，则有氧呼吸可用下式表示： C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋能量 △Go‘=2872.1kJ 其中△Go‘是指pH为7时标准自由能的变化。 有氧呼吸总反应式与燃烧反应式相同，但应该注意的是，在燃烧时底物分子与O2反应激烈，能量以热的形式释放；而在呼吸作用过程中，能量是逐步释放的，一部分能量首先转移到ATP和NADH中贮备，成为活跃的化学能，随时供应生命活动使用；另一部分则以热的形式放出。有氧呼吸是高等植物呼吸作用的主要形式。 2、无氧呼吸 指生活细胞在无氧条件下，把有机物进行不彻底的氧化分解，同时释放出部分能量的过程。与有氧呼吸相比，无氧呼吸的特点是不吸收O2，底物分解不彻底，释放能量少。 微生物的无氧呼吸又称发酵（fermentation）。有酒精发酵和乳酸发酵。例如酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精称为酒精发酵，其反应式是： C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2+能量 △G Go‘=100.5kJ 高等植物也可以发生酒精发酵，例如苹果贮存久了有酒味，便是酒精发酵的结果，甘薯、苹果、香蕉贮藏久了也会发生酒精发酵。 乳酸菌在无氧条件下产生乳酸，称乳酸发酵。其反应式为： C6H12O6→2CH3CHOHCOOH＋能量 △Go‘=75.4kJ 马铃薯块茎、甜菜块根以及青贮饲料或腌酸菜时都会发生这种发酵作用。 由此看来，广义的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸；狭义的呼吸作用专指有氧呼吸，通常所说的呼吸主要是指有氧呼吸。正常情况下，有氧呼吸是高等植物呼吸的主要形式，但在某些情况下，植物也进行无氧呼吸，如遇缺氧以及植物的深层组织中常有无氧呼吸的发生。 （二）呼吸作用的特点 从呼吸作用的总反应式来看，它同光合作用一样是一个氧化还原过程。C6H12O6是还原剂，O2是氧化剂。在这一过程中伴随着物质的分解与能量的释放。另外，反应过程中有H2O的参与，所以，呼吸作用的反应式应写为： C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量 ?二、光合作用与呼吸作用的关系 光合作用是制造有机物，贮存能量的过程，呼吸作用是分解有机物，释放能量的过程。两者既相互对立又相互依存，共同存在于统一的有机体中。没有光合作用形成的有机物，就不可能有呼吸作用，没有呼吸作用，光合作用也无法完成。 光合作用与呼吸作用在原料、产物、发生部位、发生条件以及物质、能量转换等方面有明显的区别。 总结光合作用与呼吸作用的相互依存关系，主要有以下几个方面。 第一，互为原料和产物。光合释放的O2可供呼吸利用，呼吸释放的CO2为光合作用原料。 第二，能量代谢。光合与呼吸过程中都有ATP和NADPH产生，所需ADP和NADP在光合与呼吸中共用。 第三，光合卡尔文循环与呼吸的PPP途径基本上是逆过程，许多中间产物，如三碳糖（磷酸甘油醛）、四碳糖（磷酸赤藓糖）、五碳糖（磷酸核糖、核酮糖、木酮糖）、六碳糖（磷酸葡萄糖和果糖）、七碳糖（磷酸景天庚糖）等可以交替使用。 三、呼吸作用的生理意义 呼吸作用的生理意义可以概括为以下几个方面： 1、呼吸作用为生命活动提供直接能源ATP 生物