植物生理学4呼吸作用课件.ppt

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1、第四章植物的呼吸作用呼吸作用(Respiration)是将植物体内的物质不断分解的过程，是新陈代谢的异化作用方面。它既是植物能量代谢的核心，也是植物体内有机物转换的枢纽。本章主要内容呼吸作用概念意义呼吸代谢途径电子传递与氧化磷酸化呼吸过程中能量的贮存和利用呼吸作用的调控影响呼吸作用的因子呼吸作用与农业生产第一节呼吸作用的概念和生理意义一、呼吸作用(Respiration)※植物的呼吸作用是在生活细胞内所进行的氧化有机物质、并释放出能量的一个生理过程，包括有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。1、有氧呼吸指生活细胞在氧气的参与下，把某些

2、有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成水，同时释放能量的过程。一般来说，葡萄糖是植物细胞呼吸作用的底物，因此，呼吸作用可简扩如下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+ΔGΔG=-2870kj2、无氧呼吸（发酵）一般指在无氧条件下，细胞把某些有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。高等植物无氧呼吸可产生酒精或乳酸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+ΔG（-226kj）C6H12O62CH3CHOHCOOH+ΔG（-197kj）二、呼吸作用的生理意义※1.提供植物生命活动所需要的大部分能量。

3、ATP等形式储存，逐步释放需能过程？不需能过程？2.为其它有机物合成提供原料。如丙酮酸，-酮戊二酸可通过转氨基作用形成相应的氨基酸，进而合成蛋白质。磷酸丙糖可以形成甘油。丙酮酸形成乙酰CoA，生成脂肪酸。脂肪3.为代谢活动提供还原力呼吸底物降解过程中形成的NADH+H+、NADPH+H+、FADH2等可为脂肪、蛋白质生物合成，硝酸盐还原等生理过程提供还原力。4.增强植物的抗病免疫能力病原菌侵染时呼吸急剧上升，通过生物氧化分解有毒物质；受伤时旺盛呼吸促进伤口愈合，使伤口迅速木质化或栓质化，阻止病菌侵染；呼吸加强还可促进具杀菌

4、作用的绿原酸、咖啡酸等的合成。第二节植物的呼吸代谢途径糖的分解代谢途径※1、糖酵解途径(EMP)---在细胞质进行2、乙醇发酵和乳酸发酵---在细胞质进行3、三羧酸循环(TCA)---在线粒体进行4、磷酸戊糖途径(PPP)---在细胞质进行一、糖酵解(EMP)Embden,Meyerhof,Parnas淀粉、葡萄糖或果糖在细胞质内，在一系列酶的参与下分解成丙酮酸的过程。C6H12O6+2ADP+2NAD++2Pi2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O对高等植物来说，不管是有氧呼吸还是无氧呼吸，糖的分解都先经过糖酵解

5、阶段，形成丙酮酸，然后才分道扬镳。葡萄糖→→丙酮酸无氧→无氧呼吸→酒精或乳酸有氧→TCA循环→CO2葡萄糖ATPATP磷酸葡萄糖→磷酸果糖二磷酸果糖磷酸甘油醛乙醇2NADH二磷酸甘油酸乙醛2ATP2ATP丙酮酸磷酸烯醇磷酸甘油酸式丙酮酸葡萄糖ATPATP磷酸葡萄糖→磷酸果糖二磷酸果糖磷酸甘油醛乙醇2NADH二磷酸甘油酸乙醛2ATP2ATP丙酮酸磷酸烯醇磷酸甘油酸式丙酮酸葡萄糖ATPATP磷酸葡萄糖→磷酸果糖二磷酸果糖磷酸甘油醛乙醇2NADH二磷酸甘油酸乙醛2ATP2ATP丙酮酸磷酸烯醇磷酸甘油酸式丙酮酸乳酸CO2三羧酸循环底

6、物水平磷酸化：底物分子磷酸直接转到ADP形成ATP糖酵解的作用：是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径提供物质合成的中间产物（如磷酸丙糖、丙酮酸）多步可逆反应，为糖异生作用提供了基本途径提供部分ATP（底物水平磷酸化）和NADH注意：糖酵解即不消耗O2，也不产生CO2，其所需的氧来自组织内的含氧物质，即水和被氧化的糖（分子内呼吸）可以用呼吸抑制剂抑制，如碘乙酸糖酵解（Glycolysis）EMPC6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2NADH+2ATP+2H++2H2O细胞浆ATPNADHPyrATPA

7、DP二、乙醇发酵和乳酸发酵在无氧条件下，糖酵解形成的丙酮酸在细胞质中即进行乙醇发酵或乳酸发酵。乙醇发酵：丙酮酸乙醛乙醇乳酸发酵：丙酮酸乳酸发酵中消耗了NADH，没有ATP的生成，能量利用效率低，有机物损耗大。乙醇积累会破坏细胞结构，乳酸积累会引起酸中毒。丙酮酸脱羧酶乙醇脱氢酶NADH+H+乳酸脱氢酶NADH+H+CO2三、三羧酸循环(TCA)tricarboxylicacidcycle糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧的条件下，丙酮酸进入线粒体，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解，直到形成CO2为止，这个过程称为~（K

8、rebs循环）。2丙酮酸+2ADP+2Pi+8NAD++2FAD+4H2O6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH21953诺贝尔生理学或医学奖丙酮酸CO2NADH乙酰CoA柠檬酸草酰乙酸异柠檬酸NADHNADH苹果酸草酰琥珀酸FADH2CO2琥珀酸CO2NADHATP琥珀酰Co