植物生理学课件espiration.docVIP

第 4 章 植 物 的 呼 吸 作 用 第1节 呼吸作用的概念及其生理意义 1 概念 呼吸作用是指生活细胞内的有机物,在一系列酶的参与下,逐步氧化分解成简单物质,并释放能量的过程。 1.1 有氧呼吸 指生活细胞利用分子氧,将某些有机物质彻底氧化分解释放CO2,同时将O2还原为H2O,并释放能量的过程。 C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2 870kj C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+2 870kj 1.2 无氧呼吸 一般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化产物,同时释放出部分能量的过程。 酒精发酵: C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+100kj 乳酸发酵: C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+100kj 2 呼吸作用的生理意义 2.l 为生命活动提供能量 2.2 为重要有机物质的合成提供原料和还原力 2.3 增强植物抗病免疫能力 第2节 植物的呼吸代谢途径 不同的植物、同一植物的不同器官或组织在不同发育阶段或不同环境条件下,呼吸底物的氧化降解可走不同的途径。 1 糖酵解 将淀粉、葡萄糖和其他六碳糖等降解成丙酮酸,并释放能量的过程,称为糖酵解。在细胞质中进行。 1.1 生理意义 1）糖酵解的一些中间产物是合成其他有机物质的重要原料； 2）其终产物丙酮酸在生化上十分活跃,可通过不同途径,进行不同的生化反应。 3）糖酵解是有氧和无氧呼吸的共同途径。 4）糖酵解中生成的ATP和NADH,可提供生命活动所需要的部分能量和还原力。 1.2 途径 1.3 无氧呼吸 酒精发酵 乳酸发酵 2 三羧酸循环 糖酵解进行到丙酮酸后，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为CO2?和水的代谢过程。在线粒体衬质中进行。 3 戊糖磷酸途径（PPP；己糖磷酸途径, HMP ） 戊糖磷酸途径是指葡萄糖在细胞质内进行的直接氧化降解的酶促反应过程。 3.1途径： 1）氧化阶段 从6mol葡萄糖-6-磷酸(G6P)开始,经两次脱氢氧化及脱羧后,放出6molCO2和生成6mol核酮糖-5-磷酸 2）非氧化阶段（葡萄糖再生阶段） 6mol的核酮糖-5-磷酸经C3、C4、C5、C7等糖,然后转变成为5mol葡萄糖-6-磷酸。 C6 C6 C6 C6 C6 C6 ( ( ( ( ( ( C5 C5 C5 C5 C5 C5 C3 C7 C3 C7 C6 C4 C4 C6 C6 C3 C3 C6 C6 3.2戊糖磷酸途径的特点和意义 1）生成的NADPH也可能进入线粒体,通过氧化磷酸化作用生成ATP； 2）产生的NADPH可为体内多种生物合成等过程提供还原力； 3）该途径的一些中间产物是许多重要有机物质生物合成的原料； 4）该途径中的一些中间产物也是光合作用卡尔文循环的中间产物，因而呼吸作用和光合作用可以联系起来。 3 生物氧化 指发生在生物体细胞的线粒体内的一系列传递氢和电子的氧化还原反应. 3.1呼吸链 呼吸链就是电子传递链，指按一定顺序排列互相衔接传递氢(H++e-)或电子到分子氧的一系列传递体的总轨道。 EMP、TCA等呼吸代谢过程中产生的NADH和UQH2等的氧化脱氢的过程,它们经过电子传递链的传递,最后与氧结合生成水。 3.2氧化磷酸化 指在生物氧化中电子从NADH或UQH脱下,经电子传递链传递给分子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。它是需氧生物合成ATP的主要途径。 P/O比：每消耗1mol氧时所消耗的无机磷酸摩尔数之比；或每消耗一个氧原子有几个ADP变成ATP;或每吸收一个氧原子与所酯化的无机磷分子数之比。 氧化磷酸化作用的机制：化学渗透假说。 解偶联剂：能够抑制或消除质子跨膜梯度,使ATP不能形成