植物生理学4-呼吸作用(简化版).ppt

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1、第三节呼吸作用与农业生产第二节影响呼吸作用的因素第四章呼吸作用本章重点、难点及复习思考题第一节呼吸代谢的多样性1植物呼吸代谢多样性表现在：一呼吸代谢途径的多样性二电子传递途径的多样性三末端氧化酶的多样性2一　植物呼吸代谢途径的多样性糖酵解、无氧呼吸(酒精发酵和乳酸发酵)、TCA途径、PPP途径、乙醛酸途径、乙醇酸途径3植物呼吸代谢途径的多样性：◆植物在长期进化过程中适应外界环境的表现。◆多条途径随着植物种类的不同、不同的发育时期、不同的生理状态、不同的环境条件而有很大的差异。41、主路2、支路13、支路24、支路35、抗氰呼吸6、其它电子传递途径

2、二　呼吸链电子传递途径的多样性561电子传递主路NADH→FMN→FeS→UQ→cytb→FeS→cytc1→cytc→cytaa3→O2为动物、植物、微生物所共有。P/O=3.2电子传递支路1NADH→FP2→UQ→cytb→FeS→cytc1→cytc→cytaa3→O2P/O=2或略低于2。不被鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素A等抑制。73电子传递支路2NADH→FP3→UQ→cytb→FeS→cytc1→cytc→cytaa3→O2P/O=2。4电子传递支路3NADH→FP4→cytb5→cytc→cytaa3→O2P/O=1。5交替途径(抗氰

3、呼吸)NADH→FMN→FeS→UQ→FP→O2。不被抗霉素A、氰化物抑制。P/O=1。8◆抗氰呼吸的生理意义：◇放热效应。产生的热量对产热植物早春开花有保护作用，也有利于低温下种子的萌了。◇促进果实成熟。乙烯的形成与抗氰呼吸呈平行关系。◇增强抗病能力。9◇代谢协同调控。▽当底物和还原力过剩时，细胞色素途径电子传递呈饱和状态，此时能量“溢流”。抗氰呼吸活跃可分流电子，消耗多余的底物和还原力。▽当细胞色素氧化酶途径受阻时，抗氰呼吸产生或加强，可以保证EMP-TCA循环和PPP能正常进行，保证底物继续氧化，维持生命活动各方面的需要。10116其它电子

4、传递途径(线粒体外)◆乙醇酸氧化酶：NADH→乙醛酸→乙醇酸→O2◆多酚氧化酶：NADPH→酚→O2◆抗坏血酸氧化酶：NADPH→谷胱甘肽→抗坏血酸→O2。电子传递途径的多样性1213三　末端氧化系统的多样性1末端氧化酶2种类1细胞色素氧化酶2交替氧化酶3线粒体外的氧化酶141末端氧化酶(terminaloxidase)◆能将底物上脱下的电子最终传给O2，使其活化并形成H2O或H2O2的酶类。◆分布◇存在于线粒体内，本身就是电子传递体。◇存在于细胞质基质和其它细胞器中。15细胞色素氧化酶◆主要末端氧化酶。呼吸所耗O2的80%由它完成。◆包括cyt

5、a和cyta3，含有2个铁卟啉和2Cu,将电子从cyta3传给O2。◆与氧的亲和力高。受氰化物、CO的抑制。交替氧化酶(AO)◆含Fe,将电子从UQ经FP传给O2。◆对氧的亲和力较高。易受水杨基氧肟(wò)酸(SHAM)所抑制。对氰化物不敏感。2种类16线粒体外的氧化酶参与的电子传递途径没有能量截留和利用。◆酚氧化酶◇含Cu.◇分布于微粒体和质体中.◇分为单酚氧化酶(酪氨酸氧化酶)多酚氧化酶(儿茶酚氧化酶).它与酚类底物分别被间隔在细胞的不同部位.与植物的木质化、木栓化、抗病性有关.17◇受氰化物、CO的抑制。◇当马铃薯块茎、苹果果实受到伤害后出

6、现褐色就是此酶将酚氧化为醌的结果。◇伤呼吸：植物组织受伤后呼吸增强的部分。它与酚氧化酶活性增加有关。18◇制红茶：要揉破细胞，通过酚氧化酶的作用将茶叶中的酚类(儿茶酚，即邻苯二酚)氧化并聚合红褐色的色素从而制红茶。◇制绿茶：先需马上杀青以破坏酚氧化酶。19◆抗坏血酸氧化酶◇分布在细胞质中，含Cu。◇将维生素C(抗坏血酸)氧化为脱氢抗坏血酸。◇与植物的受精作用、能量代谢、物质合成有密切关系。◇对氧亲和力低，受氰化物抑制，对CO不敏感。20◆乙醇酸氧化酶：◇为一种黄素蛋白，含FMN，不含金属◇催化乙醇酸氧化为乙醛酸并产生H2O2，与甘氨酸和草酸的合成

7、有关。◇与氧的亲和力极低，不受氰化物、CO的抑制◆黄素氧化酶(黄酶)◇不含金属◇存在于乙醛酸循环体，把脂肪氧化分解最后形成H2O221◆过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物岐化酶◇生物体内在逆境、衰老、物质氧化等时体内会产生过氧化物、H2O2和自由基(活性氧).O2+e-→O2·ˉ+2H+→H2O2(SOD催化)▽SOD:Cu-Zn-SOD(高等植物的叶绿体和细胞质)，Mn-SOD(线粒体,细菌)，Fe-SOD(细菌)◇H2O2的清除:▽H2O2在过氧化氢酶(CAT)作用下生成水和O2▽酚类、胺类等物质在过氧化物酶(POD)作用下被氧化,脱下的氢用于

8、生成水RH2+H2O2R+2H2O2223小结：呼吸代谢多样性表现在：◆呼吸途径的多样性(EMP、TCA、PPP等)，◆电子传递途径的