植物的呼吸作用

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1、光合作用如何提高植物光合利用率？光合作用的过程碳同化的途径农民刚收获的稻谷由于阴雨天气没有及时晒干会出现什么现象？新疆的哈密瓜为什么特别甜？任务四植物的呼吸作用概念生活细胞内的有机物,在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。类型有氧呼吸生活细胞利用分子氧(O2),将某些有机物彻底氧化分解,形成CO2和H2O，同时释放能量的过程。C6H12O6+6O2酶6CO2+6H2O△G°′=-2870kJ·mol-1(△G°′是指pH为7时标准自由能的变化)无氧呼吸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，同时释放少量能量的过程。酒精发酵:高等植物C6H12O6酶2C2H5OH

2、+2CO2△G°′=-226kJ·mol-1乳酸发酵：动物及马铃薯、甜菜块根玉米胚和青贮饲料C6H12O6酶2CH3CHOHCOOH△G°′=-197kJ·mol-1一、呼吸作用的概念及意义（一）概念及类型有氧呼吸特点：a有O2的参与b彻底分解有机物质c释放大量能量，一部分储存在ATP和NADH（NADOH）分子中，一部分以热的形式放出，维持植物体温。d分解产物为CO2和H2O无氧呼吸的特点：a无O2的参与b不能彻底的分解有机物质c只释放少量能量d分解产物为酒精、CO2或乳酸高等植物的呼吸类型主要是有氧呼吸，但仍保留着无氧呼吸的能力。（二）呼吸作用的生理意义为生命活动提供能量呼吸氧化有机

3、物，将其中的化学能以ATP形式贮存起来。当ATP分解时，释放能量以满足各种生理过程的需要。呼吸放热可提高植物体温，有利种子萌发、开花传粉受精等。2.中间产物为有机物合成提供原料呼吸产生许多中间产物(丙酮酸等），其中有些十分活跃，是进一步合成其他有机物的物质基础。3.增强植物的抗病能力呼吸作用氧化分解病原微生物分泌的毒素，以消除其毒害。植物受伤或受到病菌侵染时，通过旺盛的呼吸，促进伤口愈合，加速木质化或栓质化，以减少病菌的侵染。图4-1呼吸作用的主要功能示意图（三）呼吸作用的场所呼吸场所：细胞质基质和线粒体线粒体是呼吸作用的主要场所，也是细胞的能量供应中心。二、呼吸代谢的生化途径（一）糖酵

4、解（EMP）：己糖产生丙酮酸1940年得到阐明。为纪念在研究这一途径的三位生化学家：G.Embden,O.Meyerhof和J.K.Parnas，把糖酵解途径简称EMP途径1、糖酵解：是指淀粉、蔗糖、葡萄糖或其它六碳糖在无氧条件下分解成丙酮酸的过程，亦称EMP途径，在细胞质中进行。2、糖酵解途径：淀粉G1P蔗糖葡萄糖G6PATPADPF6PFBPATPADPDHAPPGAldNAD+NADH+H+DPGAPGAATPADP2PGPEP丙酮酸ATPADP总反应式为：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2丙酮酸+2ATP+2NADH+H++2H2O3、糖酵解的生理意义存在于所有生物体

5、中包括原核生物和真核生物。可能是生物进化出光合放氧之前，产生能量的主要方式，是最古老的呼吸途径。产物丙酮酸的化学性质活跃，可以通过多种代谢途径，生成不同的物质。通过糖酵解，生物体可获得生命活动所需的部分能量。对于厌氧生物来说，糖酵解是糖分解和获取能量的主要方式。图5-3丙酮酸在呼吸代谢和物质转化中的作用（二）发酵作用1、酒精发酵：糖酵解生成的丙酮酸在丙酮酸脱羧酶作用下脱羧生成乙醛。再在乙醇脱氢酶的作用下，接受糖酵解中产生的NADHH+的氢，乙醛被还原为乙醇。酵母菌的酒精发酵是酿酒工业中的主要生物化学过程。厌氧下每分子葡萄糖经酒精发酵后产生2分子乙醇、2分子CO2和2分子ATP。C6H12

6、O6+2ADP+2H3PO4酶2C2H5OH+2CO2+2ATP+2H2O2、乳酸发酵：在含有乳酸脱氢酶的组织里，丙酮酸便被NADH还原为乳酸。CH3COCOOH＋NADH＋H+乳酸脱氢酶CH3CHOHCOOH＋NAD+每分子葡萄糖经乳酸发酵产生2分子乳酸和2分子ATP。C6H12O6酶2CH3CHOHCOOH+2ATP+2H2O许多细菌能利用葡萄糖产生乳酸，产生乳酸的这类细菌通常称为乳酸菌。（三）TCA循环糖酵解产物丙酮酸，在有氧条件下进入线粒体，经过一系列的代谢反应，逐步脱羧、脱氢，彻底氧化分解，最终形成二氧化碳和水的过程，称为TCA循环。三羧酸循环细胞质线粒体脱氢脱羧脱氢（四）戊糖

7、磷酸途径(PPP或HMP)-葡萄糖在细胞质内直接氧化脱羧，并以戊糖磷酸为重要中间产物的有氧呼吸途径。20世纪50年代初发现向植物组织匀浆中加入糖酵解抑制剂（碘代乙酸和氟化物等），不能完全抑制呼吸。此后便发现了PPP途径.又称己糖磷酸途径(HMP)或己糖磷酸支路。PPP在许多植物中普遍存在，特别是在植物感病、受伤、干旱时，该途径可占全部呼吸的50%以上。（五）电子传递与氧化磷酸化电子传递：TCA循环脱出的H，必须通过电子或者H传递体的