植物生理学--呼吸作用.pptVIP

医学课件 Chapter 4 呼吸作用 Section 1. 概念及生理意义 1.1.1 有氧呼吸Aerobic respiration? ??指生活细胞在O2的参与下,可把某些有机物质彻底氧化分解,放出CO2并形成H2O,同时释放能量的过程。 呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质。常用的呼吸底物是G。 1.1.2 无氧呼吸Anaerobic respiration 在无氧条件下,生活细胞的呼吸底物降解为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。微生物--发酵。 1.2 呼吸作用的生理意义 1)呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量 。 2） 呼吸降解过程的中间产物为其他化合物的合成提供原料。 Section 2. 呼吸作用途径 2.1 糖酵解Glycolysis--- EMP pathway 糖酵解指在细胞质中己糖降解成丙酮酸过程?? 重要中间产物： Pyr(丙酮酸)→Ala PEP→OAA PEP+E4P→C7……莽草酸途径……芳香族氨基酸、植物激素。 2.2 TCA cycle (Tricarboxylic acid cycle) TCA cycle总结 在细胞的线粒体间质中进行 脱去3分子CO2。 脱去5对氢,4NADH2,1FADH2。 三羧酸循环总反应式:2Pyr+8NAD +2FAD+2ADP+2Pi +4H2O→6 CO2+2ATP+8NADH2+2FADH2 TCA循环的重要中间产物。 α-KG→Glu, 叶绿素， OAA → Asp, CH3CO-CoA →脂肪酸，NADH2 TCA是多步可逆,但柠檬酸的合成,α-酮戊二酸脱氢脱羧上不可逆的,故整个循环是单方向的。 TCA循环可以通过产物调节和底物调节 调节的关键因素是:[NADH]/[NAD]、[ATP]/[TDP]、OAA和乙酰CoA浓度等代谢物的浓度。 酶的调控主要在三个调控酶，包括：????柠檬酸合成酶:关键限速酶,NAD+为别构激活剂,NADH和ATP为别构抑制剂。OAA,乙酰CoA浓度高时可激活,琥珀酰CoA抑制此酶。????异柠檬酸脱氢酶:NAD+为别构激活剂,NADH和ATP为别构抑制剂。ADP激活，琥珀酰CoA抑制。????α-酮戊二酸脱氢酶:NAD+为别构激活剂,NADH和ATP为别构抑制剂,受琥珀酰CoA抑制。 ????TCA循环的生理意义：?1）生命活动所需能量来源的主要途径。 丙酮酸经过TCA循环有5步氧化反应脱下5对氢，其中4对氢用于还原NAD+，形成NADH+H+ 另一对从琥珀酸脱下的氢，是将膜可溶性的泛醌（UQ）还原为UQH2，它们再经过呼吸链将H+和电子传给分子氧结合成水，同时发生氧化磷酸化生成ATP。 ??2）体内各类有机物相互转变的中心环节。TCA循环不仅是糖代谢的重要途径,也是脂肪、蛋白质和核酸代谢的最终氧化成CO2和H2O的重要途径。 ????（3）发酵产物重新氧化的途径。如糖酵解中形成的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）可不转变为丙酮酸，而是在PEP羧化酶催化下形成草酰乙酸（OAA），草酰乙酸再被还原为苹果酸，苹果酸可经线粒体内膜上的二羧酸传递体与无机磷酸（Pi）进行交换进入线粒体衬质，可直接进入TCA循环；苹果酸在衬质中，也可在苹果酸酶的作用下脱羧形成丙酮酸，或在苹果酸脱氢酶的作用下生成草酰乙酸，再进入TCA循环，可起到补充草酰乙酸和丙酮酸的作用。实验证实，苹果酸比丙酮酸更容易进入线粒体，并参加TCA循环。????（4）影响果实品质的形成。 2.3 磷酸戊糖途径（PPP） PPP是发生在细胞质中的G-6-P直接脱H、脱羧氧化, 放出CO2的过程。 1.G6P后经两次脱氢，一次脱羧形成Ru5P。 2. 6Ru5P通过分子重排(C3、C4、C5、C7）重新形成G6P（每1循环实际消耗1G）。 2.3 磷酸戊糖途径（PPP） 作用： 1.提供还原力NADPH2, 2.提供中间产物, 3.也能产生能量。 R-5-P→dR5P……nuclear acid.E4P + PEP→C7……莽草酸途径→芳香族氨基酸、 植物激素。酚、醌类 Section 3 生物氧化 生物氧化: 广义上指在活细胞内,有机物质氧化降解,包括消耗O2，生成CO2和H2O及放出能量的总过程。它是经一系列酶催化、在常温和以H2O为介质的环境中进行,并且是逐步完成的,能量也是逐步释放出来的。这些能量的相当大部分是以高能键形式贮存，供各种生理活动之需。 狭义上指电子传递、氧化磷酸化吸氧和产生H2O的过程。 3.1 线粒体的结构与功能? 3.2 呼吸链 ?呼吸链是指在线粒体内膜上按氧化还原电位高低有序排列的一系列氢及电子传递体构成的链系统。 3.3 末端氧化酶 ? ?末端氧化酶是把底物的电子传递到分子氧并形成H2O或H2O2