植物及植物生理第八章 呼吸作用.pptVIP

（2）外部因素 呼吸作用 三、影响呼吸作用的因素 （二）影响呼吸作用因素 ?温度 冬小麦在0℃以下仍有一定的呼吸强度，松针在-10--25℃时仍可测出呼吸，但大多数植物温度在0℃以下，呼吸很微弱。呼吸作用对温度反应与生育季节很有关系，松针很耐寒，但在夏季温度降至-4℃左右，很快停止。 第九十四页，共一百四十页，2022年，8月28日 （2）外部因素 呼吸作用 三、影响呼吸作用的因素 （二）影响呼吸作用因素 ?温度 热带或亚热带植物呼吸作用最高温度可为40℃以上高温。但不论何种植物，呼吸作用对温度反应具有明显的时间效应，也即说，植物在短期内甚至在60-70℃下仍可达到很高呼吸强度，但这只是很快下降前的短暂表现，温度愈高，效应的时间愈短。 第九十五页，共一百四十页，2022年，8月28日 （2）外部因素 呼吸作用 三、影响呼吸作用的因素 （二）影响呼吸作用因素 ?氧 氧浓度影响着呼吸速率 第九十六页，共一百四十页，2022年，8月28日 （2）外部因素 呼吸作用 三、影响呼吸作用的因素 （二）影响呼吸作用因素 ?氧在低氧浓度时逐渐增加氧，无氧呼吸会随之减弱，直至消失；随着氧浓度的增高，有氧呼吸也增加，此时呼吸速率也增加，但氧浓度增加到一定程度时对呼吸作用就没有促进作用。此氧浓度称为呼吸作用的氧饱和点 第九十七页，共一百四十页，2022年，8月28日 （2）外部因素 呼吸作用 三、影响呼吸作用的因素 （二）影响呼吸作用因素 ?氧 在常温下许多植物在大气氧浓度(21%)下即表现饱和。一般温度升高，氧饱和点也提高。氧浓度过高：对植物有害，这可能与活性氧代谢形成自由基有关。 第九十八页，共一百四十页，2022年，8月28日 呼吸作用 二、高等植物的呼吸系统 （二）生物氧化 （3）线粒体外的末端氧化酶 黄素氧化酶是一种不含金属的氧化酶，存在于乙醛酸循环体中。当脂肪酸在乙醛酸体中降解，脱下的部分氢由黄素氧化酶氧化成H2O2，H2O2被过氧化氢酶分解，放出氧和水。 还原脂肪酸 脱氢酶 氧化的脂肪酸 FAD FADH2 H2O2→H2O+1/2O2 黄酶 水 （三）呼吸中能量利用的效率及其调节 第六十二页，共一百四十页，2022年，8月28日 （1）呼吸中能量利用效率 呼吸作用 二、高等植物的呼吸系统 （三）呼吸中能量利用的效率及其调节 每分子呼吸底物氧化时能量利用效率，主要根据产生ATP的数量来衡量，假定葡萄糖是通过糖酵解三羧酸循环与细胞色素系统氧化，1分子葡萄糖可得38ATP。 按照热力学效率估算，每克分子葡萄糖（180g）在实验室条件下氧化时，可放出2870-2887kJ的由能，在这一氧化过程中可形成38ATP，而每合成一个ATP分子所吸收能量约30.5kJ，这样38ATP中所贮存的能量，按低限计为30.5×38=1159kJ，转化效率（30.5×38/2870×100）约达40%。由此可见，通过细胞呼吸的生物氧化方式，能量转化效率是很高的，这只是在体外实验所得结果，可能在活细胞内转化效率更加有效。 第六十三页，共一百四十页，2022年，8月28日 （1）呼吸中能量利用效率 呼吸作用 二、高等植物的呼吸系统 （三）呼吸中能量利用的效率及其调节 能量转化效率可以用下式表示： 葡萄糖+6O2+38ADP+38Pi 6CO2+38ATP+6H2O（1） 把（1）式分写为： 放能部分葡萄糖+6O2 6CO2+6H2O+△G △G=2870kJ 吸能部分38ADP+38Pi 38ATP+38H2O+△G △G=1159kJ 转化效率约1159/2870×100=40% 如按严格的氧化磷酸化概念（即与线粒体末端氧化相互偶联的部分）,应该扣去在酵解中产生的2ATP，那么，实际上应是36ATP，这样转化效率略有降低。 第六十四页，共一百四十页，2022年，8月28日 （1）呼吸中能量利用效率 呼吸作用 二、高等植物的呼吸系统 （三）呼吸中能量利用的效率及其调节 由于ATP合成缓慢，而当组织对ATP利用减少意味着ADP浓度降低时，呼吸速率也相应降低；反之，如果对代谢的能量利用率高，细胞内有很多的ADP可以酯化，那么就促进了呼吸速率的增高。在一定时间内，细胞内腺苷酸（ATP+ADP+AMP）的总量是恒定的，ATP多即意味ADP少，或者相反，而ATP转化为ADP愈快，呼吸速率愈高，并非是呼吸速率愈高则细胞内ATP愈多。保持细胞内ATP/ADP比率是调节体内呼吸代谢平衡的主要因素。 由上述可见，植物对呼吸作用所释放能量的利用，主要是通过合成ATP，而ATP的合成是通过ADP与无机磷的酯化，这样二者就形成一个相互制约的调节作用，细胞内须不断地得到