《植物生理》PPT课件(I)

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1、第四章植物的呼吸作用1.呼吸作用的概念和生理意义2.呼吸代谢的生化途径3.电子传递与氧化磷酸化4.呼吸作用的指标及影响因素5.呼吸作用与农业生产第一节呼吸作用的概念及其生理意义一、呼吸作用的概念呼吸作用(respiration)是氧化有机物并释放能量的异化作用(disassimilation)。有氧呼吸(aerobicrespiration)无氧呼吸(anaerobicrespiration)呼吸作用1.有氧呼吸是指生活细胞利用O2，将某些有机物质彻底氧化分解，形成CO2和H2O，同时释放能量的过程。2.无氧呼吸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的氧

2、化产物，同时释放能量的过程。有氧呼吸与物质燃烧的区别：1.燃烧时,有机物被剧烈氧化散热,而在呼吸作用中氧化作用则分为许多步骤进行,能量是逐步释放的,一部分转移到ATP和NADH分子中,成为随时可利用的贮备能,另一部分则以热的形式放出。2.燃烧是物理过程，呼吸作用是生理过程，在常温、常压下进行。呼吸作用的场所-----线粒体三、呼吸作用的生理意义1.为植物生命活动提供能量：ATP2.中间产物是合成重要有机物质的原料3.提供还原力:NADH.NADPH.UQH24.在植物抗病免疫方面有重要作用分解有毒物质、促进伤口愈合、产生咖啡碱1为植物生命活动提供能量2中间产物可转变为

3、其他有机物SugarsFatsAAProtein第二节植物的呼吸代谢途径呼吸作用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末端氧化系统细胞色素氧化系统交替氧化系统过氧化物氧化酶系统多酚氧化酶系统抗坏血酸氧化酶系统乙醇酸氧化酶系统乙醛酸氧化酶系统糖酵解图4-1植物体内主要呼吸代谢途径相互关系示意图第二节植物的呼吸代谢途径1）糖酵解（EMP）2）三羧酸循环（TCA环或Krebs环）3）戊糖磷酸途径（PPP或HMP）植物的有氧呼吸过程第二节呼吸代谢的生化途径一、糖酵解1.概念：糖酵解(glycolysis)是指在细胞质内将葡萄糖降解为丙酮酸并释放能量的过程

4、。研究糖酵解途径方面有突出贡献的三位生物化学家:Embden,Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为Embden-Meyerhof-Parnas途径,简称EMP途径。2.糖酵解的化学历程糖酵解途径分三个阶段：P108(1)已糖的活化(2)已糖的裂解(3)丙糖的氧化总反应式为：葡萄糖+2NAD++2ADP+2Pi→2丙酮酸+2NADH+2H++2ATP+2H2O发酵作用1）酒精发酵在无氧条件下,丙酮酸脱羧生成CO2和乙醛，乙醛再被还原为乙醇的过程。2）乳酸发酵在无氧条件下,丙酮酸被NADH+H+直接还原为乳酸的过程。3.糖酵解的生理意义(1)糖酵解普遍存在于

5、生物体中,是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。(2)糖酵解过程中产生的一系列中间产物,参与不同物质的合成。丙酮酸在植物体内呼吸代谢和有机物质转化中起着枢纽作用。(3)通过糖酵解,生物体可获得生命活动所需的部分能量。对于厌氧生物来说,糖酵解是糖分解和获取能量的主要方式。(4)糖酵解途径中,除了己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶所催化的反应以外,其余反应均可逆转,这就为糖异生作用提供了基本途径。二、三羧酸循环1.概念：三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle)指丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解生成CO2的过程。又称为柠檬酸环或

6、Krebs环，简称TCA循环。三羧酸循环与呼吸链Sugars丙酮酸2.三羧酸循环的化学历程全程反应共9步：P112总反应式为：2CH3COCOOH+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H2O→6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH23.三羧酸循环的生理意义（1）TCA循环是生物体利用糖或其他物质氧化获得能量的主要途径。（2）从物质代谢来看,TCA循环中有许多重要中间产物与体内其他代谢过程密切相连,相互转变。可以说,TCA循环是糖类、脂肪、蛋白质及次生物质代谢和转化的枢纽。三、戊糖磷酸途径1.概念磷酸戊糖途径(pentosephosphatepathw

7、ay）：是指在细胞质内进行的一种将葡萄糖直接氧化降解的酶促反应过程。或称为已糖磷酸支路(hexosemonophosphatepathway)。简称PPP或HMP。也称为葡萄糖直接氧化途径。2.磷酸戊糖途径的化学历程脱氢反应(1)葡萄糖氧化脱羧阶段脱氢脱羧反应(2)非氧化分子的重组阶段(p113)磷酸戊糖途径的总反应式为：6G6P+12NADP++7H2O→5G6P+6CO2+Pi+12NADPH+12H+3.戊糖磷酸途径的生理意义(1)该途径是葡萄糖直接氧化过程,有较高的能量转化效率。(2)该途径中生成的大量NADPH可做为主要供氢体,在脂肪酸、固