植物生理学准备材料.doc

1,有氧呼吸(分子间呼吸) ——生活细胞在有氧条件下将有机物彻底氧化分解成CO2和H2O，同时释放能量的过程。总反应式： C6H12O6 + 6O2 ( 6CO2 + 6H2O + 2870 kj 2、无氧呼吸(分子内呼吸)——生活细胞在无氧条件下将有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放部分能量的过程。 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 226kj（酒精发酵） C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 197kj（乳酸发酵） 呼吸代谢多样性内容: （一）物质分解生化途径的多样性 （二）电子传递途径的多样性 （三）末端氧化酶的多样性 生化途径的多样性及其生理意义 1、EMP（糖酵解途径）: 指的是葡萄糖在无氧条件下被降解为丙酮酸,并且事发昂能量的过程. 基本过程：己糖活化→己糖（FBP）裂解成磷酸丙糖（GAP和DHAP）→GPA氧化成PGA→生成丙酮酸 2、无氧呼吸途径:高等植物在无氧条件下,催化丙酮酸形成乙醇或者乙酸的全过程. 3、TCA循环（三羧酸循环）: 或者称之为柠檬酸循环,Krebs循环. 是有氧呼吸产生CO2的主要来源.形成还原物质NADH+H+,经过电子偶联ATP形成.提供物质合成的中间产物. 4、PPP（戊糖磷酸途径）: 指的是葡萄糖在细胞之内直接氧化降解的酶促反应过程. 1、该途径不经糖酵解，直接对葡萄糖进行氧化，生成的NADPH可进入线粒体，生成ATP； 2、产生大量的NADPH,为细胞的各种合成反应提供主要的还原力； 3、为合成代谢提供原料： 核糖/核酮糖-5-磷酸是合成核苷酸的原料,也是NAD、FAD、NADP等辅酶的组分； 赤藓糖-4-磷酸与PEP可合成莽草酸, 可进一步合成木质素、生长素、芳香族氨基酸和抗病性有关物质 4、PPP分子重组阶段与光合作用的C3途径的大多数中间产物和酶相同，两者可联系起来。 5、GAC（乙醛酸循环途径） : 脂肪酸经β-氧化分解为乙酰CoA,在一圈算体内经过催化生成琥珀酸,乙醛酸,苹果酸和草酰乙酸的过程. 意义: 1.乙醛酸循环和三羧酸循环中存在着某些相同的酶类和中间产物，但乙醛酸循环是在乙醛酸体中进行的，是与脂肪转化为糖密切相关的反应过程。三羧酸循环是在线粒体中完成的，是与糖的彻底氧化脱羧密切相关的反应过程。 2.油料植物种子发芽时把脂肪转化为碳水化合物是通过乙醛酸循环来实现的。这个过程依赖于线粒体、乙醛酸体及细胞质的协同作用。 6、乙醇酸氧化途径(GAOP): 是水稻根系特有的唐降解途径. 二、电子传递途径的多样性 生物氧化（biological oxidation）:发生在生物细胞的线粒体内膜上的传递氢和电子的氧化还原反应，同时生成H2O和放出能量的过程。包括电子传递链和氧化磷酸化。 电子传递系统（呼吸链）：负责将生化代谢途径产生的氢或电子传递到O2的过程。 氧化磷酸化：与呼吸链相偶联，产生ATP的过程。是由pmf所驱动的。 三、末端氧化系统的多样性 末端氧化酶：催化将底物脱下的电子最终传给O2，并形成H2O或H2O2的酶类。即处于呼吸链一系列氧化还原反应最末端，能活化分子氧的酶。 1、细胞色素氧化酶（线粒体中） 植物体内最主要的末端氧化酶，含铁（存在于cyta和cyta3中）和铜，位于线粒体内膜电子传递链复合体Ⅳ上，承担细胞内约80%的耗氧量； 该酶与O2的亲和力极高，受CN-和CO的抑制； 在幼嫩组织中较活跃，在某些成熟组织中活性较小。 2、交替氧化酶（线粒体中） 该酶含Fe, 对O2的亲和力高，位于线粒体内膜。 受水杨基氧肟酸（SHAM）所抑制，对氰化物不敏感。 功能：催化将来自UQH2的电子经FP传给O2，生成H2O。 3、酚氧化酶（质体和微体中） 含Cu氧化酶，对O2的亲和力中等，受氰化物抑制。包括单酚氧化酶（酪氨酸酶）和多酚氧化酶（儿茶酚氧化酶）。 功能：催化O2将酚氧化成醌并生成H2O（即电子传给醌→酚→O2,生成H2O）。 5、乙醇酸氧化酶（过氧化物酶体中） 一种黄素蛋白酶，含FMN，但不含金属； 对O2的亲和力极低，不受氰化物抑制。 功能：催化乙醇酸氧化为乙醛酸,并将电子交给O2并生成H2O2。 6、黄素氧化酶(黄酶，存在于乙醛酸体中) 含FAD辅基，不含金属； 对O2的亲和力极低，不受氰化物抑制。 功能：分解脂肪酸，最后形成H2O2 。 一、呼吸作用的指标 1、呼吸速率（respiratory rate） 又称呼吸强度（respiratory intensity）：单位时间内单位鲜重或干重植物组织释放的CO2或吸收O2的量。单位有：mg· g-1·h-1, μmol·g-1·h-1， μL· g-1·h