[农学]植物呼吸作用.pptVIP

　呼吸作用的概念和生理意义 生物的新陈代谢可概括为两类反应： 1.同化作用-把非生活物质转化为生活物质。 2.异化作用-把生活物质分解成非生活物质。 光合作用属于同化作用；呼吸作用属于异化作用。 呼吸作用是所有生物的基本生理功能，是一切生活细胞的共同特征，呼吸停止，也就意味着生命的终止。 一、呼吸的概念 二、呼吸作用的生理意义 　呼吸代谢的多样性 多样性 葡萄糖的主要分解代谢途径 一、化学途径多样性 1　糖酵解（EMP途径） EMP的化学历程 ＥＭＰ途径化学计量和生物学意义 影响酵解的调控位点及相应调节物 2　三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环） 1）场所：线粒体 A.外膜：通透性相对大，有利于内外物质交流。 B.内膜：通透性小，呼吸电子传递链排列在其上。 嵴 内膜向中心内陷，形成片状或管状的皱褶, 被称为嵴 C.基质：呼吸底物氧化的场所，含大量关键酶 总反应 三羧循环的化学计量和能量计量 葡萄糖完全氧化产生的ATP 三羧酸循环的调控位点及相应调节物 3）生理意义： A.提供生命活动所需能量的主要来源。 通过电子传递与氧化磷酸化偶联产生大量ATP。 B.是物质代谢的枢纽。起始物乙酰CoA是糖、脂肪、蛋白质三大类物质代谢的枢纽。 C.释放CO2 D.需O2，接受电子，有氧条件下NAD＋和FAD才能再生，否则TCA循环受阻。 3　戊糖磷酸途径 3　戊糖磷酸途径（PPP、HMP途径） 1）反应场所：细胞质 2）总反应： 3）生理意义： A.产生大量NADPH为体内反应提供还原力。 B.为其它物质代谢提供原料。Ru5P可合成核酸。 C.重组阶段的酶和产物与光合C3途径相同，可相互交流。 D.产生绿原酸、咖啡酸等抗病物质，可增强抗病性。 磷酸戊糖途径的两个阶段 二、呼吸电子传递的多样性 生物氧化的三个阶段 呼吸链的组成 NADH呼吸链和FADH2呼吸链 电子传递链中各中间体的顺序 4　电子传递链 4　抗氰呼吸（交替途径） 特点：P/O＝1，能量以热能散失，又称为放热呼吸。 在高等植物中抗氰呼吸是广泛存在的,例如天南星科、睡莲科的花器官与花粉，玉米、水稻、豌豆、绿豆和棉花的种子、马铃薯的块茎、甘薯的块根和胡萝卜的根等。 抗氰呼吸的生理意义： A.放热增温，促进植物开花、种子萌发 B.增加乙烯生成，促进果实成熟，促进衰老 C.增强抗逆性 1 线粒体内膜:细胞色素氧化酶和交替氧化酶; 2 细胞质：酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶 3 过氧化体:乙醇酸氧化酶。 4　酚氧化酶 植物组织受伤后呼吸作用增强，这部分呼吸作用称为“伤呼吸” 酚　　　　　醌 绿茶和红茶为什么颜色不同? 绿茶：鲜叶经　杀青－揉捻－干燥　3 个工序 红茶：鲜叶经　萎淍－揉捻－发酵－干燥　4 个工序 呼吸过程中能量代谢 植物呼吸作用是通过酶促反应把贮存在化合物中的化学能释放出来,一部分转变为热能散失,一部分以ATP形式贮存。 1mol葡萄糖经EMP-TCA-呼吸链彻底氧化后共生成36mol ATP 。 1mol葡萄糖完全氧化时产生的自由能为2870kJ, 1molATP水解末端高能磷酸键可释能量31.8kJ，36mol的ATP共释放1144.8kJ。 1mol葡萄糖呼吸能量利用率为: 能量利用率(%)=1144.8÷2870×100=39.8% 呼吸作用的调剂和控制 一、巴斯德效应和糖酵解的调节 1.巴斯德效应的概念：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累的现象。 2.糖酵解的调节 　　当植物组织从氮气转移到空气中时，三羧酸循环和生物氧化顺利进行，产生较多的ATP和柠檬酸，降低ADP和Pi的水平。 　　当组织从有氧条件下转放到无氧条件下，代谢调控作用刚好相反。氧化代谢受抑制，柠檬酸和ATP合成减少，积累较多ADP和Pi。 　　由此可见，通过氧调节细胞内柠檬酸、ATP、ADP和Pi的水平，从而调节控制糖酵解的速度，使之保持在恰当的水平上。当氧气缺乏时，糖酵解旺盛，释放较多CO2；氧气渐增时，糖酵解较慢，CO2释放量较少；然而氧气过多时，有氧呼吸加强，组织放出较多CO2。 二、戊糖磷酸途径和三羧酸循环的调节 1.戊糖磷酸途径:受NADPH的调节 　　[NADPH]/[NADP ]比率过高时，就抑制葡萄糖－6－磷酸脱氢酶的活性，使葡萄糖－6－磷酸转变成6－磷酸葡萄糖酸的速率降低；也抑制6－磷酸葡萄糖酸脱氢酶的活性，使6－磷酸葡萄糖酸转变为核酮糖－5－磷酸的速率减慢。所以NADPH过多时，会对戊糖磷酸途径起反馈抑制。 2.三羧酸循环的调节 三、腺苷酸能荷的调节 影响呼吸作用的因素 一、呼吸作用生理指标 判断呼吸作用强度和性质的指标主要有呼吸速率和呼吸商 1　呼吸速率：单位时间单