第五章植物的呼吸作用.pptx

第五章植物的呼吸作用第五章植物的呼吸作用二二、植物呼吸作用得意义植物呼吸作用得意义1 1、作为生命活动得重要指标作为生命活动得重要指标 4 4、可提高植物得抗病及抗害能力可提高植物得抗病及抗害能力2 2、提供生命活动所需得能量提供生命活动所需得能量3 3、为其她有机物合成提供原料为其她有机物合成提供原料三、呼吸作用得指标三、呼吸作用得指标 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得CO2或吸收O2得量。单位有:mg g-1h-1 ;mol g-1h-1;l g-1h-1等。2、呼吸商（respiratory quotient,R.Q）又称呼吸系数 指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的数量比值。释放CO2的量 RQ =吸收O2的量RQ是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。依据呼吸过程中就是否有氧气得依据呼吸过程中就是否有氧气得参与参与,可将呼吸作用分为有氧呼吸和可将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。无氧呼吸两大类型。1 1、呼吸作用得类型呼吸作用得类型:第二节 呼吸作用得类型及生化过程有氧呼吸就是指生活细胞利用有氧呼吸就是指生活细胞利用O O2 2,将某将某些有机物质些有机物质彻底彻底氧化分解氧化分解,形成形成COCO2 2和和H H2 2O O,同时释放能量得过程。同时释放能量得过程。1 1、有氧呼吸有氧呼吸 (aerobic Respiration)aerobic Respiration)+6H2O+6H2O有氧呼吸得特点有氧呼吸得特点:1 1、底物分解完全底物分解完全(逐步被分解逐步被分解)。2 2、能量释放多。能量释放多。在正常条件下在正常条件下,有氧呼吸就是高等植有氧呼吸就是高等植物进行呼吸得主要途径。物进行呼吸得主要途径。2 2、无氧呼吸无氧呼吸 (anaerobic respiration)anaerobic respiration)无氧呼吸就是指生活细胞在无氧条件下无氧呼吸就是指生活细胞在无氧条件下,把某些有机物分解成为不彻底得氧化产物把某些有机物分解成为不彻底得氧化产物,同时释放能量得过程。同时释放能量得过程。9大家应该也有点累了，稍作休息大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流无氧呼吸得特点无氧呼吸得特点:1 1 底物分解不完全。底物分解不完全。2 2 能量释放少。能量释放少。2 2 呼吸作用得生化生化呼吸作用得生化生化 呼吸代谢过程包括:底物得降解底物得降解(底物氧化底物氧化)能量产生能量产生(末端氧化末端氧化)化学途径得多样性化学途径得多样性:1 1、糖酵解、糖酵解 2 2、三羧酸循环、三羧酸循环 3 3、戊糖磷酸途径、戊糖磷酸途径 4 4、无氧呼吸无氧呼吸5 5、乙醛酸循环、乙醛酸循环一、糖酵解一、糖酵解 就是在无氧条件下就是在无氧条件下,酶将葡萄酶将葡萄糖降解成丙酮酸糖降解成丙酮酸,并释放能量得并释放能量得过程过程,亦称亦称EMPEMP途径。在细胞质内途径。在细胞质内进行。进行。1 1、糖酵解得化学历程糖酵解得化学历程2 2、糖酵解得生理意义糖酵解得生理意义(1 1)糖酵解生成得糖酵解生成得ATPATP、NADPNADP可使生物体获得生命可使生物体获得生命活动所需得部分能量和还原力活动所需得部分能量和还原力。(2 2)糖酵解得一些中间产物糖酵解得一些中间产物(如甘油醛如甘油醛-3-3-磷酸磷酸)就就是合成其她有机物得重要原料。是合成其她有机物得重要原料。(3 3)最终产物丙酮酸在生化上十分活跃最终产物丙酮酸在生化上十分活跃,可进行不可进行不同得生化反应同得生化反应:二、三羧酸循环二、三羧酸循环(TCATCA循环循环)就是指糖酵解产生得丙酮酸在有氧条件下就是指糖酵解产生得丙酮酸在有氧条件下,进入线粒体进入线粒体,经氧化脱羧形成乙酰辅酶经氧化脱羧形成乙酰辅酶A A。乙。乙酰辅酶酰辅酶A A再进入三羧酸循环彻底氧化成再进入三羧酸循环彻底氧化成COCO2 2 和和H H2 2O O,并释放能量。在线粒体基质中进行并释放能量。在线粒体基质中进行。1、TCA循环得化学历程循环得化学历程2 2、TCA TCA循环得意义循环得意义:(1 1)植物进行呼吸得主要途径植物进行呼吸得主要途径 (2 2)糖糖,脂肪脂肪,蛋白质和核酸代谢得枢纽蛋白质和核酸代谢得枢纽(3 3)中间产物得作用中间产物得作用(4 4)丙酮酸经过丙酮酸经过TCATCA循环有循环有5 5次脱氢次脱氢,其中形成其中形成4NADH+H+4NADH+H+,1 1个个FADH2,FADH2,她们得氢经呼吸链传递给分她们得氢经呼吸链传递给分子氧结合成水子氧结合成水,同时发同时发 生氧化磷酸化生成生氧化磷酸化生成ATPATP,就就是植物体获得能量得主要形式是植物体获得能量得主要形式。(5 5)TCA TCA循环中一系列脱羧反应就是呼吸作用释循环中一系列脱羧反应就是呼吸作用释放放CO2CO2得来源得来源,CO2,CO2就是有机体合成得原料就是有机体合成得原料1 1、呼吸链得概念、呼吸链得概念:呼吸链呼吸链(respiratory chainrespiratory chain),),就是指按一定就是指按一定顺序排列互相衔接传递氢顺序排列互相衔接传递氢(H H+)或电子到分子氧得或电子到分子氧得一系列呼吸传递体得总轨道。也叫电子传递链一系列呼吸传递体得总轨道。也叫电子传递链(Electron Transport Chain,ETC(Electron Transport Chain,ETC)、一、呼吸链得概念和组成一、呼吸链得概念和组成呼吸链位于线粒体内膜上。呼吸链位于线粒体内膜上。2、呼吸链得组成、呼吸链得组成以细胞色素呼吸链为例以细胞色素呼吸链为例:琥珀酸琥珀酸-泛醌氧化还原酶泛醌氧化还原酶(NADH-泛醌氧化还原酶泛醌氧化还原酶)(泛醌泛醌-细胞色素氧化还原酶细胞色素氧化还原酶)Cytc-细胞色素氧化还原酶细胞色素氧化还原酶ATP合酶合酶二、呼吸代谢能量得利用二、呼吸代谢能量得利用EMP净生成净生成2ATP22个个NADH21、53TCA1个底物水平磷酸化个底物水平磷酸化*21*2=21个个FADH2*21*1、5*21、5*2=34NADH*24*2、5*210*2=20总计总计30反应部位 形成ATP胞质中得葡萄糖经过胞质中得葡萄糖经过EMPEMP和和TCATCA循环完全氧化产循环完全氧化产ATPATP 三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径(PPPPPP)就是指不经过糖酵解就是指不经过糖酵解,葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸直磷酸直接被氧化得途径接被氧化得途径,又称磷酸戊糖支路。在细又称磷酸戊糖支路。在细胞质中进行。胞质中进行。1 1、磷酸戊糖途径得化学历程磷酸戊糖途径得化学历程2 2、PPPPPP途径得意义途径得意义:、该途径中得一些中间产物丙糖、戊糖、己糖等该途径中得一些中间产物丙糖、戊糖、己糖等得磷酸酯也就是光合作用卡尔文循环得中间产物得磷酸酯也就是光合作用卡尔文循环得中间产物,因因而呼吸作用和光合作用可以联系起来。而呼吸作用和光合作用可以联系起来。、该途径得一些中间产物在生理活动中十分该途径得一些中间产物在生理活动中十分活跃活跃,她们就是许多重要有机物质生物合成得原她们就是许多重要有机物质生物合成得原料。料。、NADPHNADPH为其她合成反应提供还原力为其她合成反应提供还原力、四、乙醛酸循环四、乙醛酸循环乙醛酸循环乙醛酸循环乙醛酸循环得意义乙醛酸循环得意义1 1、对三羧酸循环起协助作用。乙醛酸循环和对三羧酸循环起协助作用。乙醛酸循环和TCATCA循环交错进行循环交错进行,乙醛酸循环中产生乙醛酸循环中产生C4C4化合物化合物,可可以弥补以弥补TCATCA循环中循环中C4C4得不足得不足2 2、循环中产生乙酰循环中产生乙酰CoACoA可以已生为葡萄糖或淀粉可以已生为葡萄糖或淀粉,为植物幼苗提供营养。为植物幼苗提供营养。第三节第三节呼吸作用得调节呼吸作用得调节1 1、巴斯德效应、巴斯德效应指氧抑制乙醇发酵现象指氧抑制乙醇发酵现象2 2、能荷调节、能荷调节3 3、NADH/NADNADH/NAD比值得调节比值得调节第四节、第四节、抗氰呼吸与植物氧化酶抗氰呼吸与植物氧化酶酚氧化酶在生活中得应用酚氧化酶在生活中得应用:1 1、马铃薯、苹果、梨等受伤？、马铃薯、苹果、梨等受伤？2 2、制茶业应用、制茶业应用:红茶红茶,绿茶绿茶植物组织受伤后因酚氧化酶得活植物组织受伤后因酚氧化酶得活性加强而使呼吸增强得现象称为性加强而使呼吸增强得现象称为伤呼吸伤呼吸、她与酚氧化酶活性增加她与酚氧化酶活性增加有关。有关。总结总结:植物中虽然存在多条电子传递途径植物中虽然存在多条电子传递途径,但就是细胞色素氧化酶途和抗氰呼吸但就是细胞色素氧化酶途和抗氰呼吸径为两条主要途径。植物对这两条途径为两条主要途径。植物对这两条途径有协调控制现象径有协调控制现象:当细胞色素氧化酶当细胞色素氧化酶途径受阻时途径受阻时,抗氰呼吸产生或加强抗氰呼吸产生或加强,可可以保证以保证EMP-TCAEMP-TCA循环和循环和PPPPPP能正常进行能正常进行,保证底物继续氧化保证底物继续氧化,维持生命活动各方维持生命活动各方面得需要。面得需要。氧浓度在10-20%之间全部就是有氧呼吸,当植物根系氧浓度低于5%时有氧呼吸减弱。低氧易发生无氧呼吸,高氧产生氧伤害。1 1、氧气、氧气第五节第五节外界环境对呼吸作用得影响外界环境对呼吸作用得影响 长时间得无氧呼吸为什么会使植物受到伤害？长时间得无氧呼吸为什么会使植物受到伤害？1、无氧呼吸产生酒精,酒精使细胞质得蛋白质变性;2、无氧呼吸利用葡萄糖产生得能量很少,植物要维持正常得生理需要就要消耗更多得有机物;3、没有丙酮酸氧化过程,缺乏新物质合成得原料。