呼吸与代谢.ppt

Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,Click to edit Master title style,第四章 呼吸与代谢,呼吸作用的概念和意义,呼吸作用指标,影响呼吸作用的因素,有机物的代谢,第一节 呼吸作用的概念和意义,一、,Concept of respiration,呼吸作用的概念,生物体活细胞将有机物氧化分解释放出生命活动所需要的能量的过程。,有机物,氧化分解,能量,活细胞,有氧呼吸,呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质。常用的呼吸底物是葡萄糖。,C,6,H,12,O6,+6O,2,+6H,2,O*6CO*,2,+12H,2,O+G,G=2870,K,J(686,K,Cal)/mol,光合作用,CO,2,+4H,2,O*C,(,H,2,O,),+O*,2,+2H,2,O*+H,2,O+G,二、,Physiological role of respiration,呼吸作用意义,1,、提供植物生命活动所需要的大部分能量,2,、有机物氧化分解过程中产生一些活跃的中间产物，这些产物进一步合成其他物质，所以呼吸作用是代谢中心，各生命活动的中间连络者。起了枢纽作用。,3,、提高植物抗病力,氧化,伤呼吸合成杀菌物质,光合作用的意义：,合成有机物，贮存能量，放出氧气。第二节 呼吸作用指标,一、呼吸强度（速率、速度）,respiratory intensity(respiratory rate),单位时间、单位物质的鲜重、干重或细胞所消耗的氧气量或放出的二氧化碳量。如,O,2,mg/g.hr,。,二、呼吸商,(respiratory quotient RQ),植物组织在一定时间下放出的二氧化碳与吸进的氧气的比。,CO,2,mol,RQ=,O,2,mol,(,光合单位常用,CO,2,mg/dm,2,.hr,、,CO,2,mol/m,2,.s,),碳水化合物：,C,6,H,12,O,6,+6O,2,+6H,2,O 6 CO,2,+12 H,2,O,RQ=6/61,油酸：,C,18,H,24,O,2,+25.5O,2,18 CO,2,+17 H,2,O,RQ=18/25.5=0.71,酒石酸：,2C,4,H,6,O,6,+5O,2,8 CO,2,+6 H,2,O,RQ=8/5=1.6,草莓叶片不同年龄的呼吸速率,CO,2,释放（,mg/gDW.h),叶龄（,d,）,叶变黄,二、外部因素（,Environmental factors,）,1,、温度,Temperature,温度系数,Q,10,=,（,t+10,）时的速率,t,时的速率,最适点,呼吸最高点,2,、水分,大麦种子,含水量,呼吸速率,增加倍数,10-12 0.3-0.4,14-15 1.31.5 3-4,33 2000 5000,临界含水量,安全含水量,3,、氧气,4,、二氧化碳,5,、机械损伤,第四节 有机物的代谢,一、各种有机物代谢的相互关系,多糖 半纤维素 戊糖 核苷酸 核酸,G,PPP,丁酸,fat,单糖,糖,丙糖磷酸 甘油,+FA,PGA,酵,PEP,酚类化合物,C3,途径,解,Ser,族,AA,Pyr,族,AA,Pyr,酒精、乳酸,类萜化合物 乙酰,CoA,丙二酰,CoA,烟碱 其他,AA,Asp,族,AA OAA,TCA,环,-KG Glu,族,AA Pro,嘌呤核苷酸 琥珀酰,CoA,卟啉,次生物质：,由碳水化合物、脂肪、氨基酸等有机物代谢衍生出来的物质。极大部分次生物质不再参与代谢，贮存于液泡等处，是代谢最终产物。,重要性：,有些次生物质是植物生命活动所必需的，如叶绿素、类胡萝卜素、激素。,有些使植物具有一定颜色和香味，可以吸引昆虫、动物进行授粉、传播种子，也有些具防天敌、抗病作用。,有些对植物生理意义不明，但对人很重要。可作药物原料,(,生物碱,),、工业原料,(,香料、油,),等。,二、萜类,(terpene),由异戊二烯化合物聚合构成,头,CH,2,=CCH=CH,2,尾,CH3,O O,CH,2,=CCH CH,2,OPOP OH,CH3 OH OH,异戊烯焦磷酸,(IPP),单位数,碳原子数,种类,例子,2,10,单萜,柠檬酸、莽牛儿醇沉香醇、百,里酚、樟脑、侧柏醇、除虫菊,3,15,倍半萜,法呢醇、姜烯、,-,丁香烯、桉叶,醇、薄荷醇、柠檬烯、棉酚,4,20,双萜,植醇、树脂酸、赤霉素、紫杉醇,6,30,三萜,鱼鲨烯、三萜醇、三萜酸、固醇,8,40,四萜,胡萝卜素、叶黄素,8,40,多萜,橡胶、杜仲胶、松节油,萜类的生物合成,Pyr+PGA,甲基赤藓醇磷酸,NADPH ATP,3,乙酰,CoA 3-,甲基羟基戊二酰,CoA,甲羟戊酸,5-,二磷酸甲羟戊酸,异戊烯焦磷酸,(IPP),二甲丙烯焦磷酸,多异戊烯焦磷酸 牻牛儿牻牛儿焦磷酸 法呢焦磷酸 牻牛儿焦磷酸,多萜 四萜 双萜 三萜 倍半萜 单萜,三、酚类,(phenol)是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物,种类,碳架,例子,简单苯丙酸类,C,6,-C,3,桂皮酸、香豆酸、咖啡酸、阿魏酸,苯丙酸内酯,C,6,-C,3,香豆素,苯甲酸衍生物,C,6,-C,1,水杨酸、没食子酸、原儿茶酸,木质素,C,6,-C,3,n,木质素,类黄酮类,C,6,-C,3,-C,6,花色素苷、黄酮,(,醇,),、异黄酮,鞣质,C,6,-C,3,-C,6,n,缩合鞣质、可水解鞣质,酚类的生物合成,4-,磷酸,-D,赤藓糖 磷酸烯醇式丙酮酸,莽草酸途径,乙酰,COA,苯丙氨酸,没食子酸 桂皮酸,丙二酸途径,可水解鞣质类 简单酚类 类黄酮类 各种酚类,木质素 缩合鞣质类,四、生物碱,(alkaloid),是一类含氮杂环化合物,主要的几类生物碱,生物碱组别 结构,生物合成前身,例子,吡咯烷,鸟氨酸,烟碱,托品烷,鸟氨酸,阿托品、可卡因,哌啶,赖氨酸或乙酸,毒芹碱,双吡咯烷,鸟氨酸,倒千里光碱,喹嗪,赖氨酸,羽扇豆碱,异喹啉,酪氨酸,可待因、吗啡,吲哚,色氨酸,利血平、马钱子碱,利血平结构式,烟碱结构式,秋水仙素结构式,次级产物合成主要途径及其与初级产物的联系,呼吸作用复习题,1,、呼吸强度、呼吸商的概念及意义。,2,、分析下列措施，并说明它们有什么作用？,（,1,）将果蔬贮存在低温下。,（,2,）小麦、水稻、玉米等粮食贮藏之前要晒干。,（,3,）给作物中耕松土。,（,4,）早春寒冷季节，水稻浸种催芽时，常用温水淋种和不时翻种。,3,、什么叫次生物质，有哪些生理意义及种类？,