呼吸作用1.ppt

呼吸链和氧化磷酸化小结 天南星科植物的佛焰花序美洲观音莲与乌独百合等肉穗花序顶端附属体类似棍棒状，附属体外层组织含有的线粒体数远远超过其他组织。开花时，附属体中的线粒体通过交替途径高速呼吸，以热量形式释放的自由能使组织的温度比环境温度高10－20℃，由此使一些有气味的化合物挥发（常带有腐烂尸体气味），以引诱昆虫传粉。 海芋属植物的佛焰花序 * * 第四章 植物的呼吸作用 主要内容： 1、植物呼吸作用概述 2、呼吸代谢途径 3、呼吸作用调控（自学） 4、影响呼吸作用的因素 5、呼吸作用与农业生产 教学重点与难点：影响呼吸作用的因素及呼吸作用在农业生产中的应用 呼吸作用的概念和意义 呼吸作用：生活美细胞内有机物在酶的参与下逐步氧化分解并释放能量的过程。 依据是否有氧参与，可分为： 有氧呼吸：生活细胞利用分子氧，将某些有机物分解， 形成CO2和H2O，同时释放能量的过程。 无氧呼吸：生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。 微生物的无氧呼吸常称为发酵。常见的有酒精发酵和乳酸发酵。 酒精发酵是指生活细胞在无氧条件下，把葡萄糖分解为酒精和CO2，同时释放能量的过程。 乳酸发酵：生活细胞在无氧条件下，把葡萄糖分解为乳酸，同时释放能量的过程。 利用乳酸发酵可产生酸奶、泡菜、酸菜等。 有氧呼吸是从无氧呼吸进化来的。 高等植物也可以发生酒精发酵。苹果久储会产生酒味。 呼吸作用的生理意义 1.为植物的生命活动提供能量。 2.为合成有机物提供原料。 3.提高植物抗病性和免疫力。 植物受伤或收到病菌侵染时，呼吸速率上升，通过旺盛的呼吸作用，加速木质化或栓质化，促进伤口愈合，以减少病菌的侵染。呼吸作用的加强，可促进具有杀菌作用的绿原酸、咖啡酸等的合成，以增强植物的免疫力。 糖酵解途径 三羧酸循环 磷酸戊糖途径（PPP） 一、电子传递与氧化磷酸化 （一）电子传递链 又称呼吸链或呼吸电子传递链，是指线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。 呼吸传递体有两大类：氢传递体与电子传递体。氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有NAD+、FMN、FAD、UQ等。它们既传递电子，也传递质子；电子传递体包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白。 呼吸链传递体传递电子的顺序是： 代谢物→NAD+→FAD→UQ→细胞色素系统→O2。 组成呼吸链的各传递体以氧化还原电位高低排列，包括复合体I、复合体Ⅱ、复合体Ⅲ、复合体Ⅳ 和复合体Ⅴ 。 线粒体复合物I（NADH︰UQ氧化还原酶） 含多个蛋白，具有1个紧密结合的FMN和数个非血红素Fe-S中心 ； 接受 NADH上脱下的e，并把e传递给UQ； 每2电子传递同时将4个H＋由基质跨膜转运到膜间空间。 该酶的作用可为鱼藤酮、杀粉蝶菌素A、巴比妥酸所抑制。 线粒体复合物Ⅱ（琥珀酸︰泛醌） 唯一位于线粒体内膜上的TCA循环中的酶，全名为琥珀酸－UQ氧化还原酶； 多蛋白复合体，含黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、数个非血红素Fe蛋白和Fe-S中心； 接受 琥珀酸上脱下的电子和H+，并把电子和H+传递给UQ生成UQH2，不迸出H+。 该酶活性可被2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTFA)所抑制。 线粒体复合物Ⅲ（泛醌︰细胞色素c 氧化还原酶） 多蛋白复合体，含cyt b、cyt c1和Fe-S中心； 复合体III起还原cyt c1 的作用，即把电子传递给cyt c1 ；并具有跨膜转运4个H＋到膜间隙的功能。 线粒体复合物Ⅳ（细胞色素c氧化酶） 含Cyt a、Cyt a3和Cu的多蛋白复合体； 接受Cyt c 传来的电子 (即氧化Cyt c )， 将电子 传递给分子 O 2(还原O2生成水 ) ；跨膜转运H＋ 。 CO、氰化物(CN-)、叠氮化物(N3-)同O2竞争与Cytaa3中Fe的结合，可抑制从Cytaa3到O2的电子传递。 复合体Ⅴ 由8种不同亚基组成, 它们又分别组成两个蛋白质复合体(F1-F0)。 F1从内膜伸入基质中，突出于膜表面，具有亲水性，酶的催化部位就位于其中。 F0疏水，嵌入内膜磷脂之中，内有质子通道，它利用呼吸链上复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运行产生的质子能，将ADP和Pi合成ATP，也能催化与质子从内膜基质侧向内膜外侧转移相联的ATP水解。 （二）电子传递的多条途径 1、细胞色素系统 2、交替途径 3、鱼藤酮不敏感旁路 （三）质子传递 电子传递的多条途径 二、氧化磷酸化 （一）磷酸化的概念及类型 1.底物水平磷酸化:指底物脱氢(或脱水）,其分子内部所含的能量重新分布，即可生成某些高能中间代谢物，再通过酶促磷酸基团转移反应直接偶联ATP的生成。 2. 氧化磷酸化: 是指电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。它是需氧生物