八植物呼吸作用.pptx

植物的代谢中心植物的代谢中心zz植物的呼吸作用贯穿了植物的一生，是植物的代谢中心。为什么说呼吸作用是代谢中心呢？zz1它能释放能量，用于所有的代谢与运动，例如矿质的吸收与运输，细胞的分裂与生长，植物的生长与发育。zz2它的各种中间产物，把糖、脂肪、蛋白质、核酸代谢联系在一起。一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义zz（一）呼吸作用的概念 广广义义：呼呼吸吸作作用用指指生生物物体体内内有有机机物物在在生生化化反反应应中中酶酶的的催催化化下下最最终终分分解解为为小小分分子子有有机机物物或或COCO2 2、H H2 2O O等无机物，并释放能量的代谢过程。等无机物，并释放能量的代谢过程。狭狭义义：有有机机物物在在酶酶的的催催化化下下分分解解为为COCO2 2、H H2 2O O并并释放能量的代谢过程。释放能量的代谢过程。呼呼吸吸作作用用是是一一切切生生活活细细胞胞所所共共有有的的生生命命活活动动，呼呼吸停止就意味着死亡。吸停止就意味着死亡。一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义zz呼吸作用包括呼吸作用包括有氧呼吸有氧呼吸和和无氧呼吸无氧呼吸两大类型。两大类型。11有氧呼吸：有氧呼吸：zz定定义义：是是指指生生活活细细胞胞在在O O2 2参参与与下下，把把某某些些有有机机物物质质彻彻底底氧氧化化分分解解，放放出出COCO2 2和和H H2 2O O，同同时时释释放出能量的过程。放出能量的过程。zz一般说来，葡萄糖是植物细胞呼吸最常利用的一般说来，葡萄糖是植物细胞呼吸最常利用的底物；释放的能量多，方程式如下：底物；释放的能量多，方程式如下：zzC C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 26CO6CO2 2+6H+6H2 2O+2870kjO+2870kj一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义zz2无氧呼吸：zz定义：在无氧条件下，细胞把某些有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程，产生酒精或乳酸。zzC6H12O62C2H5OH+2CO2+100.5kjzzC6H12O62CH3CHOHCOOH+75.4kjzz微生物的无氧呼吸发酵一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义zz对于高等植物来说，长期进行无氧呼吸会使植物中毒（酒精毒害），因此，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，通常所说的呼吸即有氧呼吸。一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义zz（二）呼吸作用的生理意义zz1呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量zz2呼吸过程为其它有机物的合成提供原料zz3呼吸作用在植物抗病免疫方面也有重要意义一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义zz（三）呼吸作用的指标及测定zz1指标zz（1）呼吸速率（呼吸强度）zz植植物物的的单单位位鲜鲜重重、干干重重或或蛋蛋白白氮氮，在在一一定定时时间间内所释放出的内所释放出的COCO2 2的量或的量或O O2 2的量。的量。zz常用单位：zzulO2（或ulCO2）g-1（FW或DW）h-1zzmgO2（或mgCO2）g-1（FW或DW）h-1一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义zz植物的呼吸速率随植物种类、器官、组织的不同而有很大差异，一般生殖器官比营养器官呼吸强，雌蕊比雄蕊强，幼嫩组织比年老组织的呼吸强一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义（2）呼吸商（呼吸系数）R.Qzz指植物组织在一定时间内放出CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数之比zzQCO2（mol）zzQO2（mol）RQ=RQ=一、呼吸作用的概念和意义一、呼吸作用的概念和意义z当呼吸底物是碳水化合物，而又完全氧化时，RQ=1C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 26CO6CO2 2+6H+6H2 2O ORQ=6CORQ=6CO2 2/6O/6O2 2=1.0=1.0z当呼吸底物是富含氢的物质，如脂肪或蛋白质，RQ1C C1616H H3232O O2 2+11O+11O2 26C6C1212H H2222O O1111+4CO+4CO2 2+5H+5H2 2O ORQ=4CORQ=4CO2 2/11O/11O2 2=0.36=0.36z当呼吸底物是比碳水化合物含氧高的物质，如有机酸，RQ1C C4 4H H6 6O O5 5+3O+3O2 24CO4CO2 2+3H+3H2 2O ORQ=4CORQ=4CO2 2/3O/3O2 2=1.33=1.33二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径 高高等等植植物物的的呼呼吸吸是是在在线线粒粒体体和和细细胞胞质质基基质质中中完成完成zzI I呼吸底物呼吸底物 SugarSugar(monosaccharides,monosaccharides,disaccharides,disaccharides,andandtrisaccharidestrisaccharides),),fattiness,fattiness,proteinprotein二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zzII呼吸代谢途径zz高等植物的呼吸代谢途径具有多样性，这是长期适应环境的结果。zz（一）呼吸作用中糖的分解过程二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz1.糖酵解（EMP）zz糖酵解是指淀粉、葡萄糖和其它六碳糖经过一系列生化反应产生丙酮酸的途径。简称EMP途径。zz这一过程是有氧呼吸和无氧呼吸必须经历的共同途径。二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径1G2丙酮酸糖酵解各反应的酶都在细胞质中，所以EMP途径在细胞质中进行。生成丙酮酸后在无氧条件下生成乙醇或乳酸，而在有氧条件下进入TCA循环。二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz2.2.三羧酸循环（三羧酸循环（TCATCA）zzEMPEMP所所产产生生的的丙丙酮酮酸酸，在在有有氧氧条条件件下下，通通过过一一个个包包括括三三羧羧酸酸和和二二羧羧酸酸的的循循环环逐逐步步氧氧化化分分解解，直直到到生生成成水水和和二二氧氧化化碳碳为为止止，所所以以称称为为三三羧羧酸酸循环，简称循环，简称TCATCA循环。循环。zzTCATCA循环分为两个阶段：循环分为两个阶段：氧化脱羧形成乙酰氧化脱羧形成乙酰CoACoA；进入三羧酸循环。进入三羧酸循环。二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zzTCATCA在线粒体基质中进行在线粒体基质中进行zz第一阶段的丙酮酸氧化脱羧酶系zz第二阶段有三步反应：柠檬酸合成酶，-酮戊二酸脱氢酶，琥珀酸硫激酶二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zzTCATCA循环的注意点循环的注意点zzaTCAaTCA中一系列脱羧反应是呼吸作用释放出中一系列脱羧反应是呼吸作用释放出COCO2 2的来源，的来源，EMPEMP过程不产生过程不产生COCO2 2，一分子丙酮一分子丙酮酸可产生酸可产生3 3COCO2 2；zzbTCAbTCA中有中有5 5次脱氢过程，经呼吸电子传递体传次脱氢过程，经呼吸电子传递体传递，最后与氧结合形成水，所释放的能量储存递，最后与氧结合形成水，所释放的能量储存于于ATPATP内；内；zzcTCAcTCA是糖、脂肪、蛋白质、核酸及其它物质是糖、脂肪、蛋白质、核酸及其它物质的共同代谢过程。的共同代谢过程。二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zzEMP-TCAEMP-TCA呼吸作用是植物体内各有机物互相转呼吸作用是植物体内各有机物互相转变的枢纽变的枢纽zz3.3.戊糖磷酸途径（戊糖磷酸途径（PPPPPP）又称为己糖磷酸途径又称为己糖磷酸途径（HMPHMP）zz（1 1）过程分为两个阶段：过程分为两个阶段：第一个阶段是葡萄糖氧化阶段第一个阶段是葡萄糖氧化阶段第二个阶段是糖的非氧化重新排列组合阶段第二个阶段是糖的非氧化重新排列组合阶段Ru-5-PRu-5-P经一系列中间代谢，产生的中间产物有经一系列中间代谢，产生的中间产物有C3C3、C4C4、C5C5、C7C7糖，最后形成糖，最后形成6-6-P-GP-G二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz（2）PPP途径的特点和生理意义zza中间产物zzb抗病菌感染zzc提供能量的支途二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz（二）呼吸链电子传递系统zz1.生物氧化：是指有机物在生物体内的氧化，包括消耗O2，生成CO2和H2O，释放能量的过程。zz特点是在活细胞内由酶催化，常温常压下逐步氧化，能量逐步释放出来。二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz（1）呼吸链：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的（按照氧化还原电位高低排列）的氧和电子传递体组成的电子传递途径，传到分子氧的总轨道，又称为电子传递链。呼吸传递呼吸传递呼吸传递呼吸传递 体按其传递的对象分为：体按其传递的对象分为：体按其传递的对象分为：体按其传递的对象分为：氢传递体：氢传递体：氢传递体：氢传递体：NAD+NAD+、FADFAD、CoQCoQ等；等；等；等；电子传递体：电子传递体：电子传递体：电子传递体：Fe-SFe-S、cytbcytb、cytccytc、cytacyta、cytacyta3 3等（细胞色素系统）。等（细胞色素系统）。等（细胞色素系统）。等（细胞色素系统）。细胞色素系统是靠其分子中铁卟啉中的铁原细胞色素系统是靠其分子中铁卟啉中的铁原细胞色素系统是靠其分子中铁卟啉中的铁原细胞色素系统是靠其分子中铁卟啉中的铁原子传递电子的：子传递电子的：子传递电子的：子传递电子的：Fe3+（氧化型）氧化型）+e-e-Fe2+（还原型）还原型）氧化磷酸化（oxidativephosphorylation）呼呼呼呼吸吸吸吸底底底底物物物物氧氧氧氧化化化化分分分分解解解解脱脱脱脱出出出出的的的的电电电电子子子子 经经经经呼呼呼呼吸吸吸吸链链链链传传传传递递递递给给给给OO2 2 时时时时，伴伴伴伴随随随随着着着着一一一一连连连连串串串串氧氧氧氧化化化化还还还还原原原原反反反反应应应应，其其其其结结结结果果果果是是是是NADHNADH被被被被氧氧氧氧化化化化为为为为NADNAD+，释释释释放放放放出出出出的的的的能能能能量量量量用用用用于于于于ATPATP的的的的合成：合成：合成：合成：ADP+Pi+能量能量 ATP 呼呼呼呼吸吸吸吸链链链链上上上上氧氧氧氧化化化化作作作作用用用用释释释释放放放放出出出出的的的的能能能能量量量量与与与与ADPADP的的的的磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化作作作作用用用用偶偶偶偶联联联联起起起起来来来来形形形形成成成成ATPATP的的的的过过过过程程程程称称称称为为为为氧氧氧氧化化化化磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化。因因因因此此此此氧氧氧氧化化化化磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化特特特特指指指指呼呼呼呼吸吸吸吸链链链链上上上上的的的的磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化作作作作用用用用，有有有有别别别别于底物水平的磷酸化。于底物水平的磷酸化。于底物水平的磷酸化。于底物水平的磷酸化。呼吸链中呼吸链中呼吸链中呼吸链中:NADHO22eE0=-0.32E0=+0.82差值差值1.14V自由能改变自由能改变52千卡千卡 P 约为约为10千卡，可合成千卡，可合成5分子分子ATP，而实际只而实际只合成了合成了3分子分子ATP，其余以热的形式释放其余以热的形式释放.（2）氧化磷酸化机理偶联因子偶联因子二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz（2 2）氧化磷酸化）氧化磷酸化zz在呼吸链电子传递到氧的过程中，有三个部位在呼吸链电子传递到氧的过程中，有三个部位可以产生可以产生ATPATP，即氧化作用与磷酸化作用同时即氧化作用与磷酸化作用同时进行，因此这一过程称为氧化磷酸化进行，因此这一过程称为氧化磷酸化zz机理：化学渗透学说机理：化学渗透学说zz三个部位是用抑制剂发现的。三个部位是用抑制剂发现的。zzP/OP/O比：每消耗一个氧原子所形成的比：每消耗一个氧原子所形成的ATPATP分子数分子数二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz2.抗氰呼吸和抗氰途径zz天南星科植物的佛焰花序zz对CN-不敏感zz放热呼吸二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz抗氰呼吸的生理意义：zza与细胞分化、生理和果实成熟有关zzb是一个放热呼吸，保证低温沼泽地区植物开花，将花序温度维持在有利于发育和受精的范围，促进种子萌发zzc抗氰呼吸可分流电子，阻止电子溢流的发生，使大量能量以热的形式散发二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zz3.3.末端氧化酶：位于生物氧化最末端，可激活末端氧化酶：位于生物氧化最末端，可激活分子分子O O2 2与与H H+形成形成H H2 2O O的氧化酶的氧化酶zz动物只有一种末端氧化酶，即细胞色素氧化酶，动物只有一种末端氧化酶，即细胞色素氧化酶，植物有多种：植物有多种：zz（1 1）细胞色素氧化酶）细胞色素氧化酶 含铁朴啉的蛋白质（血含铁朴啉的蛋白质（血红素铁）红素铁）zz（2 2）酚氧化酶）酚氧化酶 含铜含铜 红茶和绿茶的制造工艺红茶和绿茶的制造工艺zz（3 3）抗坏血酸氧化酶）抗坏血酸氧化酶 含铜含铜zz（4 4）乙醇酸氧化酶（黄素氧化酶，黄酶）乙醇酸氧化酶（黄素氧化酶，黄酶）zz（5 5）抗氰氧化酶（交替氧化酶）抗氰氧化酶（交替氧化酶）二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径呼吸代谢的多样性zzIII呼吸酶在细胞中的定位EMPEMP和和PPPPPP途径的酶都在细胞质基质当中途径的酶都在细胞质基质当中呼吸电子传递链的酶都在线粒体内膜呼吸电子传递链的酶都在线粒体内膜TCATCA的酶定位于线粒体基质（衬质）的酶定位于线粒体基质（衬质）二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径zzIV呼吸作用的调节和控制（一）巴斯德效应和糖酵解的调节1巴斯德效应氧对发酵作用的抑制现象，即氧可以降低碳水化合物的分解代谢和减少EMP产物的积累zz2.2.NADH+HNADH+H+、ATPATP的的影响影响zz3.3.酶的调节酶的调节果糖磷酸激酶果糖磷酸激酶正调节正调节负调节负调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶正调节正调节负调节负调节二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径（二）PPP和TCA的调节1.PPP主要受到NADPH的调节2.TCA循环既受到酶的调节又受到NADH的调节（5-12）二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径（三）“能荷”的调节1.能荷的概念ATP+0.5ADPATP+ADP+AMP可见，若全部为ATP，则EC=1.0ADP，则EC=0.5AMP，则EC=0.0EC=EC=二、植物的呼吸代谢途径二、植物的呼吸代谢途径2.对代谢的调节高能荷抑制高能荷抑制ATPATP的合成，促进合成代谢的合成，促进合成代谢低能荷生成低能荷生成ATPATP速率高，有机物分解加快速率高，有机物分解加快三、影响呼吸作用的因素三、影响呼吸作用的因素zz（一）植物体内部因素zz1.植物的呼吸速率是随种类、年龄、器官和组织的生理状况不同而不同zz2.生长旺盛的幼嫩植物和器官呼吸速率高zz3.植物的发育阶段对植物呼吸速率的影响zz4.底物充足的器官呼吸速率较高zz5.组织水分含量，种子含水量高，呼吸强度大，不利于种子储藏三、影响呼吸作用的因素三、影响呼吸作用的因素zz（二）环境因素对呼吸速率的影响zz1.温度a三基点：大多数温带植物呼吸最低温度大多数温带植物呼吸最低温度-10-10，最适最适25-3525-35，最高最高35-4535-45。一般植物叶片呼吸作用的最。一般植物叶片呼吸作用的最适温度总比光合最适温度高。适温度总比光合最适温度高。呼吸最适温度：使植物正常呼吸强烈进行的温度，即能呼吸最适温度：使植物正常呼吸强烈进行的温度，即能在较长时间维持最快的呼吸速率；若使呼吸速率短时在较长时间维持最快的呼吸速率；若使呼吸速率短时期升高，以后又急剧下降的温度不能称为最适温度。期升高，以后又急剧下降的温度不能称为最适温度。三、影响呼吸作用的因素三、影响呼吸作用的因素b温度系数：即温度每上升即温度每上升1010，导致反应加速导致反应加速的倍数，通常用的倍数，通常用Q Q1010表示表示（t+10t+10）时的速度时的速度tt时的速度时的速度c变温对呼吸强度有明显的影响根据温度对呼吸的影响，储存农产品时降低温度，根据温度对呼吸的影响，储存农产品时降低温度，可减少呼吸消耗；但温度不能低到使组织受冻可减少呼吸消耗；但温度不能低到使组织受冻的程度，否则冻伤抵抗力降低，容易腐烂的程度，否则冻伤抵抗力降低，容易腐烂Q Q1010=三、影响呼吸作用的因素三、影响呼吸作用的因素zz2.水分在一定限度之内，呼吸速率随含水量的增加而在一定限度之内，呼吸速率随含水量的增加而升高。风干的种子含水量低，大约升高。风干的种子含水量低，大约7-12%7-12%,呼吸呼吸作用很弱，当种子吸水萌发时，呼吸速率大大作用很弱，当种子吸水萌发时，呼吸速率大大提高。正在生长的器官，当水分亏缺以致萎蔫提高。正在生长的器官，当水分亏缺以致萎蔫时，水解酶的活性增强，淀粉水解为葡萄糖，时，水解酶的活性增强，淀粉水解为葡萄糖，由于呼吸底物增加，呼吸速率提高由于呼吸底物增加，呼吸速率提高三、影响呼吸作用的因素三、影响呼吸作用的因素zz3.O2/CO2长期缺氧使植物受到伤害的原因：A无氧呼吸产生酒精，使蛋白质变性；B产能很少，为了维持正常的生理需要，就会消耗更多的养料；C无氧条件下不能进行TCA循环，许多中间产物不能合成，从而影响到其它的代谢活动三、影响呼吸作用的因素三、影响呼吸作用的因素二氧化碳浓度升高,呼吸速率就会降低。深层土壤中根的呼吸由于微生物的影响而通气不良，影响根的正常生命活动，因此生产上要适时中耕，破除土壤板结,促进土壤、大气的气体交换三、影响呼吸作用的因素三、影响呼吸作用的因素zz4.4.机械损伤：显著提高组织的呼吸速率机械损伤：显著提高组织的呼吸速率zzA A呼吸作用的氧化酶原来与它们的底物在结构呼吸作用的氧化酶原来与它们的底物在结构上是分开的，损伤使它们相互接触，因此生物上是分开的，损伤使它们相互接触，因此生物氧化过程加快氧化过程加快zzB B伤口附近的某些细胞转变为分生组织，形成伤口附近的某些细胞转变为分生组织，形成愈伤组织修补伤处，这些愈伤组织呼吸速率比愈伤组织修补伤处，这些愈伤组织呼吸速率比原来的组织高原来的组织高zz因此在采收、包装、运输和储藏的时候要防止因此在采收、包装、运输和储藏的时候要防止损伤损伤四、呼吸作用与农业生产四、呼吸作用与农业生产zz原则：既要保证正常的呼吸又要适当的控制呼吸zz（一）呼吸作用与作物栽培zz种子萌发时浸种催芽，不断翻种、通气种子萌发时浸种催芽，不断翻种、通气zz水稻田要及时中耕、晒田，增加土壤水稻田要及时中耕、晒田，增加土壤O O2 2zz低洼地要开沟、排水，黏土要掺沙低洼地要开沟、排水，黏土要掺沙四、呼吸作用与农业生产四、呼吸作用与农业生产zz（二）呼吸作用与农产品储藏呼吸作用引起农产品有机物的消耗，释放出来的水分使呼吸作用引起农产品有机物的消耗，释放出来的水分使湿度增加，热量释放使温度升高都会促进呼吸，引起湿度增加，热量释放使温度升高都会促进呼吸，引起储存物发热霉变，所以原则是降低呼吸速率储存物发热霉变，所以原则是降低呼吸速率种子和粮食种子和粮食首先要晒干，禾谷类种子首先要晒干，禾谷类种子12-14%12-14%，油料种子，油料种子7-9%7-9%，控，控制它们的含水量低于此值；同时保持通风散热，降低制它们的含水量低于此值；同时保持通风散热，降低温度和湿度；还可以采用脱氧充氮法，即抽出氧气充温度和湿度；还可以采用脱氧充氮法，即抽出氧气充入氮气抑制呼吸入氮气抑制呼吸四、呼吸作用与农业生产四、呼吸作用与农业生产块根、块茎块根、块茎红薯块根、马铃薯块茎含水红薯块根、马铃薯块茎含水70%70%，要控制腐烂则应避，要控制腐烂则应避免损伤，控制温度和通气状态。马铃薯最适宜的储存免损伤，控制温度和通气状态。马铃薯最适宜的储存温度温度2-32-3,1,1下最易受害变质下最易受害变质,4,4以上易发芽，积累以上易发芽，积累尤葵素，有毒不可食用尤葵素，有毒不可食用果实和蔬菜果实和蔬菜由于含水量较高，一般由于含水量较高，一般70-80%70-80%，储存不能采用干燥的，储存不能采用干燥的办法，会造成皱缩，失去色泽和香味。所以果蔬储藏办法，会造成皱缩，失去色泽和香味。所以果蔬储藏要湿润的环境，主要用降低温度和氧气浓度的办法。要湿润的环境，主要用降低温度和氧气浓度的办法。大多数储存于大多数储存于1-51-5，温度过低造成受冻变质。荔枝在，温度过低造成受冻变质。荔枝在0-10-1只能储存只能储存10-2010-20天，现采用速冻法使其在几分钟内天，现采用速冻法使其在几分钟内结冻可保存结冻可保存6-86-8月。月。四、呼吸作用与农业生产四、呼吸作用与农业生产气调法控制呼吸跃变呼吸跃变（呼吸高峰）：呼吸跃变（呼吸高峰）：有些果实在成熟期发生有些果实在成熟期发生呼吸速率急骤上升的现呼吸速率急骤上升的现象。如苹果、梨、香蕉、象。如苹果、梨、香蕉、白兰瓜白兰瓜四、呼吸作用与农业生产四、呼吸作用与农业生产zz（三）呼吸作用与植物抗病性染病后寄主植物呼吸加快是由于氧化酶活性的提高呼吸增强能提高抗病力是因为分解毒素促进伤口愈合抑制病原菌水解酶的活性次生代谢次生代谢zz初生代谢：与植物的生长发育和繁殖直接相与植物的生长发育和繁殖直接相关，是植物获得能量的代谢，是为生物体生存、关，是植物获得能量的代谢，是为生物体生存、生长、发育、繁殖提供能源和中间产物的代谢生长、发育、繁殖提供能源和中间产物的代谢zz次生代谢：以中间产物为起始物，合成转化以中间产物为起始物，合成转化为对生物生长发育无明显用途的化合物，如黄为对生物生长发育无明显用途的化合物，如黄酮、生物碱、萜类等化合物，它们具有保护植酮、生物碱、萜类等化合物，它们具有保护植物、吸引昆虫、抗病虫害、医疗等作用，如紫物、吸引昆虫、抗病虫害、医疗等作用，如紫杉醇可抗癌，强心苷使动物的肠胃不适，捕蝇杉醇可抗癌，强心苷使动物的肠胃不适，捕蝇草的次生代谢能消化昆虫草的次生代谢能消化昆虫内容提要内容提要 zz1 1、呼呼呼呼吸吸吸吸作作作作用用用用及及及及其其其其生生生生理理理理意意意意义义义义：高高等等植植物物的的呼呼吸吸作作用用包包括括有有氧氧呼呼吸吸和和无无氧氧呼呼吸吸两两种种类类型型，有有氧氧呼呼吸吸是是指指生生活活细细胞胞在在氧氧气气的的参参与与下下，把把某某些些有有机机物物彻彻底底氧氧化化分分解解成成COCO2 2和和H H2 2O O，同时释放能量的过程：同时释放能量的过程：zzC C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2=6CO=6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量（能量（28702870KJmolKJmol-1-1）zz无无氧氧呼呼吸吸则则是是在在无无氧氧条条件件下下，生生活活细细胞胞将将某某些些有有机机物物分分解解成成不不彻彻底底的的氧氧化化产产物物，同同时时释释放放能能量量的的过过程程，其其产物可以是乙醇或乳酸：产物可以是乙醇或乳酸：zzC C6 6H H1212O O6 6=2C=2C2 2H H5 5OH+COOH+CO2 2+能量（能量（100100KJmolKJmol-1-1）zz与与有有氧氧呼呼吸吸相相比比，无无氧氧呼呼吸吸的的基基本本特特征征是是：没没有有氧氧气气参参与与，底底物物氧氧化化不不彻彻底底，中中间间产产物物少少，产产能能低低。因因此此无无氧氧呼呼吸吸不不能能满满足足高高等等植植物物各各种种生生理理过过程程对对能能量量和和物物质质的的需需求求，其其存存在在仅仅仅仅是是植植物物对对缺缺氧氧环环境境的的暂暂时时适适应应，有氧呼吸才是高等植物进行呼吸的主要形式。有氧呼吸才是高等植物进行呼吸的主要形式。zz呼吸作用是一切生活细胞所共有的生命活动，是新陈呼吸作用是一切生活细胞所共有的生命活动，是新陈代谢的重要组成部分，与植物的全部生理过程有着极代谢的重要组成部分，与植物的全部生理过程有着极其重要的关系。呼吸作用不仅为植物生命活动提供所其重要的关系。呼吸作用不仅为植物生命活动提供所需要的大部分能量，而且呼吸过程中产生一系列中间需要的大部分能量，而且呼吸过程中产生一系列中间产物是进一步合成植物体内其重要生命物质如蛋白质、产物是进一步合成植物体内其重要生命物质如蛋白质、核酸、脂类等的原料，同时呼吸作用在植物抗病免疫核酸、脂类等的原料，同时呼吸作用在植物抗病免疫方面也有重要意义。方面也有重要意义。zz2 2、呼吸作用的多样性及其意义、呼吸作用的多样性及其意义、呼吸作用的多样性及其意义、呼吸作用的多样性及其意义：高等植物的：高等植物的呼吸作用具有多样性，主要表现为底物降解的呼吸作用具有多样性，主要表现为底物降解的多样性、呼吸电子传递的多途径和末端氧化的多样性、呼吸电子传递的多途径和末端氧化的多样性。高等植物呼吸作用的底物主要是糖类，多样性。高等植物呼吸作用的底物主要是糖类，糖的分解代谢途径有多种途径，既可走糖酵解糖的分解代谢途径有多种途径，既可走糖酵解三羧酸循环三羧酸循环(EMP-TCAC)EMP-TCAC)，也可走磷酸戊也可走磷酸戊糖途径糖途径(PPP)PPP)以及乙醛酸循环等途径。呼吸作以及乙醛酸循环等途径。呼吸作用电子传递除呼吸链主途径外，还有多条电子用电子传递除呼吸链主途径外，还有多条电子传递途径和多种末端氧化酶系统。它们相互依传递途径和多种末端氧化酶系统。它们相互依赖，功能各异，特点不同，这种多样性，有利赖，功能各异，特点不同，这种多样性，有利于高等植物适应复杂多变的环境条件，以使植于高等植物适应复杂多变的环境条件，以使植物个体能够生存，种族得以延缓。呼吸代谢途物个体能够生存，种族得以延缓。呼吸代谢途径无论是糖酵解、三羧酸循环还是戊糖磷酸途径无论是糖酵解、三羧酸循环还是戊糖磷酸途径，细胞都能自动调节和控制，使代谢维持平径，细胞都能自动调节和控制，使代谢维持平衡。衡。zz3、呼吸作用的能量转换及其意义、呼吸作用的能量转换及其意义：呼吸作用中，在底物逐步氧化分解的同时，贮存在呼吸底物（有机物）中的稳定化学能也逐步释放出来，因此呼吸作用是一个放能的过程。它逐步释放出的能量，一部分以热的形式散失于环境，其余能量通过氧化磷酸化作用合成高能磷酸键转换为活跃的化学能贮存于合成的ATP中，供植物生命活动所需用。ATP是细胞内能量转变和贮存的主要形式。zz4 4、影响呼吸作用的因素及其与农林业生产的、影响呼吸作用的因素及其与农林业生产的、影响呼吸作用的因素及其与农林业生产的、影响呼吸作用的因素及其与农林业生产的关系关系关系关系：植物呼吸速率受多种内外因素的影响。：植物呼吸速率受多种内外因素的影响。一般来说，凡是生长迅速的植物种类、器官、一般来说，凡是生长迅速的植物种类、器官、组织、细胞，其呼吸均较旺盛，组织水分状况组织、细胞，其呼吸均较旺盛，组织水分状况及环境中的温度、氧浓度、二氧化碳浓度或机及环境中的温度、氧浓度、二氧化碳浓度或机械损伤等都会明显的影响呼吸速率。呼吸作用械损伤等都会明显的影响呼吸速率。呼吸作用影响植物体的整个生命活动，因而对农林生产影响植物体的整个生命活动，因而对农林生产中作物及林木的种植、育种以及种子、果蔬、中作物及林木的种植、育种以及种子、果蔬、块根块茎的贮藏保鲜都有密切的关系。在栽培块根块茎的贮藏保鲜都有密切的关系。在栽培管理中应采取有效措施，保证呼吸过程正常进管理中应采取有效措施，保证呼吸过程正常进行，以获得高产、优质产品，在粮食和果蔬的行，以获得高产、优质产品，在粮食和果蔬的贮藏中应采取适宜的措施降低呼吸速率，以减贮藏中应采取适宜的措施降低呼吸速率，以减少损耗，以利于安全贮存。少损耗，以利于安全贮存。