第四章—呼吸作用.ppt

第四章 植物的呼吸作用 学习要求： 1、掌握呼吸作用的类型、意义及度量。 2、了解有氧呼吸、无氧呼吸及磷酸戊糖途径的概况，及与生命活动的关系。 3、掌握呼吸代谢多样性的表现及意义。 4、掌握影响呼吸作用的外因及在农产品贮藏中的作用。 第一节 呼吸作用的概念与度量 重点提示： 一、呼吸作用的概念及类型 植物体一切活细胞内氧化有机物并释放能量的过程。 类型：有氧呼吸（磷酸戊糖途径）和无氧呼吸 呼吸作用的特点： （1）氧化还原反应： O2还原为H2O，CH2O氧化为 CO2； （2）酶催化，若干反应组成； （3）逐步放能，能量贮藏于ATP和NADH中。 二、呼吸作用的生理意义 1、为生命活动提供能量：如离子的主动吸收、细胞的分裂和分化、有机物的合成和运输、种子萌发等。 2、提供物质合成的原料：如氨基酸、蛋白质、酶、脂肪、核酸等 3、提供还原力：的NADH、FADH、NADPH。 4、防御功能：植物染病、受伤时，呼吸升高，以利分解有毒物质、产生杀菌物质等。 第一节 呼吸作用的概念与度量 三、呼吸作用的度量 1、呼吸速率（呼吸强度） 单位时间、单位鲜重或干重植物组织释放的CO2或吸收O2的量。 2、呼吸商（RQ，又称呼吸系数） 指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2数量的比值。 RQ = 1，糖做为呼吸底物。 RQ 1，脂肪或蛋白质做为呼吸底物。 RQ 1，有机酸做为呼吸底物。 第一节 呼吸作用的概念与度量 第二节 呼吸代谢的途径 呼吸途径 无氧呼吸 酒精发酵 乳酸发酵 有氧呼吸 糖酵解 磷酸戊糖途径 三羧酸循环 糖酵解 呼吸链 见P48图2-2 呼吸的途径主要有3条： 重点提示： 一、无氧呼吸（细胞质） 无O2条件下，生活细胞把有机物质分解为不彻底的氧化产物，同时释放部分能量的过程。 1、无氧呼吸的化学历程： EMP 乙醇 + CO2 葡萄糖 丙酮酸 NADH2 NAD+ 乳酸 第二节 呼吸代谢的途径 2、无氧呼吸对植物生命活动的影响： 在无氧条件下，高等植物可通过无氧呼吸暂时维持生命，但不能忍受长期缺O2 ，这是因为无氧呼吸： （1）只产生少量能量（仅有2 ATP）； （2）生成的中间产物少，物质合成的原料少； （3）酒精和乳酸积累植物会中毒。 第二节 呼吸代谢的途径 二、有氧呼吸（细胞质-线粒体） 生活细胞在有O2条件下，把有机物质彻底氧化分解，产生CO2和H2O，同时释放能量的过程。 1、有氧呼吸的化学历程：（三个阶段：EMP-TCA- 呼吸链） EMP 葡萄糖 丙酮酸 5H2 呼吸链 （ATP) 细胞质 线粒体 TCA 第二节 呼吸代谢的途径 （1）糖酵解（EMP）： 与无氧呼吸相同，生成2ATP和2NADH2（NADH2没有用去）。 （2）三羧酸循环（TCA） 发生于线粒体中 EMP形成的丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，经过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解。它总共经过3次脱羧，5次脱氢，就把1分子丙酮酸彻底氧化为CO2和H2O 。 第二节 呼吸代谢的途径 TCA的总反应式： 丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi 3CO2+4NADH+4H++FADH2+GTP TCA应注意几点： a、氧化1分子葡萄糖需循环两圈； b、循环一圈共放出5对H（4对NADH2，1FADH2） c、TCA有一处底物水平磷酸化的部位，有1 GTP（ATP）生成 e、 TCA有许多中间产物生成，可以为其它物质合成提供原料。 第二节 呼吸代谢的途径 （3）呼吸链(线粒体内膜） a、生物氧化中脱下的氢由一系列氢递体和电子递体依次传递，最后与O2生成H2O的整个体系。 b、呼吸链组成物质有五类：NAD(P)：黄素蛋白(FMN和FAD)，铁硫蛋白，CoQ，细胞色素类（Cyt） d、氧化磷酸化： 呼吸链上的氧化放能与ADP生成ATP的过程 1 NADH2进入呼吸链生成2.5个ATP（原来认为是3）即P/O