《呼吸作用》课件

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1、第八章植物的呼吸代谢及能量转换吕晓梅[教学要求]要求学生掌握呼吸作用的概念和生理作用，植物呼吸代谢的多样性及其意义，了解呼吸知识在果蔬保鲜，种子贮藏和栽培方面的应用。第一节呼吸作用的概念ConceptofRespiration第二节植物的呼吸代谢途径RespiratoryMetabolism第三节呼吸代谢的调控Controlofrespiration第四节呼吸作用的指标及影响植物呼吸的因素Effectofrespiration第一节呼吸作用的概念和生理意义呼吸是生物氧化过程，是生物体将光合产物通过

2、有控制的步骤逐步氧化为H2O和CO2的过程。呼吸作用（呼吸代谢）植物的呼吸代谢是指植物以碳水化合物为底物，经过呼吸代谢途径降解，产生各种中间产物和能量，供给其他生命活动过程之需要。是提供生物体各种生命活动所需的能量是提供合成其他有机物所需的原料呼吸作用的生理意义植物抗病免疫方面有着重要作用C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O常用的方程式光合作用的逆过程植物呼吸代谢途径呼吸代谢过程包括底物的降解（底物氧化）和能量产生（末端氧化）。有氧呼吸是指呼吸底物在有氧条件下，被彻底氧化降解为H

3、2O和CO2并产生大量能量（ATP）的过程；无氧呼吸是在无氧或缺氧的条件下，呼吸底物被部分氧化分解（不被彻底氧化为H2O和CO2）并只有较少能量产生的过程，高等植物进行无氧呼吸时产生乳酸或乙醇。有氧呼吸和无氧呼吸第二节植物呼吸代谢途径一底物氧化途径二电子传递链和氧化磷酸化一底物氧化途径1淀粉和蔗糖的降解2糖酵解途径3三羧酸循环4磷酸戊糖途径1淀粉和蔗糖的降解植物最重要的储藏多糖。淀粉降解可通过淀粉磷酸化分解和淀粉水解。淀粉的降解淀粉葡萄糖叶绿体/淀粉体水解α-淀粉酶，β-淀粉酶酸解淀粉磷酸解酶R酶

4、，D酶蔗糖葡萄糖/果糖糖酵解途径细胞质蔗糖合酶（sucrosesynthase）蔗糖酶/转化酶（invertase）蔗糖的降解（EMP途径）己糖经过一系列无氧的氧化过程而分解成为丙酮酸的代谢途径（在细胞质中进行）。葡萄糖＋2NAD++2ADP+2H2PO4-2丙酮酸＋2NADH+2H++2ATP+2H2O2糖酵解途径（EMP途径）1可能是生物进化出光合放氧之前，产生能量的主要方式，最古老的呼吸途径。2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。3通过糖酵解，可获得生命活动所需

5、的部分能量。4糖酵解途径中，除了由己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等所催化的反应以外，多数反应均可逆转，这就为糖异生作用提供了基本途径。糖酵解产生的丙酮酸通过丙酮酸转运器输入线粒体基质。丙酮酸转运器位于线粒体内膜，促进丙酮酸和线粒体基质中OH-进行电中性交换，使丙酮酸进入线粒体基质。植物线粒体圆柱体和椭球体，一个植物细胞含有大约数百个线粒体。3三羧酸循环脱H(1)(4)(6)(8)(10)CH3COCOOHNAD+NADH+H+CoASHCO2CH3CO~SCoAOCCOOHCH2COOHCH2

6、COOHC(OH)COOHCH2COOHCH2COOHCHCOOHCH(OH)COOHNAD(P)NAD(P)H+HCH2COOHCHCOOHCOCOOHCH2COOHCH2COCOOHNADH+HNADNADH+H++CO~SCoACH2CH2COOHGDP+PiGTPCoASHH2OCH2COOHCH2COOHFADH2FADCHCOOHCHCOOHHOCCOOHCH2COOHH+NAD+CO2++CoASHH2OCoASHCO2丙酮酸乙酰CoA(2)(1)(7)(8)(9)(10)(5)(6

7、)(3)(4)柠檬酸异柠檬酸草酰琥珀酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸L-苹果酸草酰乙酸HO2(1)丙酮酸脱氢酶复合体(2)柠檬酸合成酶(3)顺乌头酸酶(4)(5)异柠檬酸脱氢酶(6)α-酮戊二酸脱氢酶复合体(7)琥珀酸硫激酶(8)琥珀酸脱氢酶(9)延胡索酸酶(10)L-苹果酸脱氢酶三羧酸循环4NADH+H+1FADH21ATP（GTP）脱羧3CO21由琥珀酰辅酶A合成酶催化的从琥珀酰辅酶A转化为琥珀酸的反应，在植物中是生成ATP，而在动物中生成的是GTP。植物三羧酸循环特点2线粒体中普遍存

8、在NAD+苹果酸酶，它催化苹果酸的氧化脱羧反应。NAD+苹果酸酶的存在使植物可以在缺少丙酮酸的情况下，完全氧化有机酸，例如苹果酸、柠檬酸等。这可能也是为什么在许多植物的液泡中储存许多苹果酸的原因。(糖酵解）PEP苹果酸(线粒体）丙酮酸在细胞质中进行；主要中间产物是五碳糖。4磷酸戊糖途径产生NADPH；合成酚类化合物的起始物;合成核酸，包括RNA和DNA的前体物质EMP及TCAC中形成的H++NADH不能直接与游离的氧分子结合，而是将脱下的氢以原子或电子的形式在一系列的传递体中转移传