《呼吸作用》PPT课件(I)

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1、呼吸作用4第4章植物的呼吸作用第一节呼吸作用的概念及生理意义第二节呼吸代谢的多样性第三节呼吸作用的指标及影响因素第四节呼吸作用与农业生产第一节呼吸作用的概念及生理意义一、呼吸作用的类型及概念1、有氧呼吸——生活细胞在有氧条件下把有机物彻底氧化分解成CO2和H2O，同时释放能量的过程。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+2870kj不能准确说明呼吸的真正过程。C6H12O6※+6H2O※+6O2※6CO2※+12H2O※+2870kj※呼吸作用释放的CO2中的氧来源于呼吸底物和H2O，所生成的H2O中的氧来源于空气中的O2。2、无氧呼吸——生活细胞在无氧条件下将有机物分解为不彻底的氧化产

2、物，同时释放能量的过程。C6H12O62C2H5OH+2CO2+226kj（酒精酵）C6H12O62CH3CHOHCOOH+197kj（乳酸发酵）☆既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作用是存在的，如产物为乳酸的无氧呼吸。有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。1、呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量需呼吸作用提供能量的生理过程有：离子的主动吸收、细胞的分裂和分化、有机物的合成、种子萌发等。不需要呼吸直接提供能量的生理过程有：干种子的吸胀吸水、离子的被动吸收、蒸腾作用、光反应等。二、呼吸作用的生理意义2、呼吸过程为其它化合物合成提供原料如：呼吸与植物激素的关系：PPP：E–4-P莽草酸TrpIAA

3、EMP：PEPTCA：OAAAspMetS-腺苷蛋氨酸（SAM）1-氨基环丙烷-1羧酸（ACC）乙烯3、为代谢活动提供还原力呼吸过程中形成的NADH、NADPH、UQH2等可为蛋白质、脂肪生物合成、硝酸盐还原等过程提供还原力。4、增强植物抗病免疫能力植物受到病菌侵染或受伤时，呼吸速率升高，分解有毒物质或促进伤口愈合。◆植物呼吸代谢并不只有一种途径，不同的植物、同一植物的不同器官或组织在不同的生育时期、不同环境条件下，呼吸底物的氧化降解可以走不同的途径。◆汤佩松(1965)：提出呼吸代谢多条线路的观点，主题思想是阐明呼吸代谢与其它生理功能之间控制与被控制的相互制约的关系。第二节呼吸代谢的多样性

4、基因通过酶控制的代谢，调控植物的形态结构和生理功能；在一定的限度内，代谢类型、生理功能和环境条件也调控基因表达一、呼吸代谢多样性的内容※（一）化学途径的多样性（二）电子传递途径的多样性（三）末端氧化酶的多样性（一）化学途径的多样性1、EMP(糖酵解)2、无氧呼吸(anaerobicrespiration)3、三羧酸循环(TCA)4、戊糖磷酸途径(PPP)5、乙醛酸循环(GAC)6、乙醇酸氧化途径(GAOP)淀粉己糖磷酸PPP戊糖磷酸EMP丙糖磷酸丙酮酸乙醇酒精发酵脂肪乳酸乳酸发酵脂肪酸乙酰辅酶AOAA柠檬酸乙酸OAA柠檬酸TCAC乙醇酸GAC琥珀酸草酸乙醛酸异柠檬酸甲酸GAOP1、EMP途径

5、的总反应式：从以上步骤可以看到1分子的葡萄糖通过途径的分解，变成2分子的丙酮酸，其过程有两次脱氢，形成2分子的NADH，产生了两分子的ATP，总反应的方程式如下：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP+2H2O糖酵解的功能（1）糖酵解的一些中间产物（如甘油醛-3-磷酸等）是合成其他有机物质的重要原料，其终产物丙酮酸在生化上十分活跃，可通过各种代谢途径，产生不同物质。（2）糖酵解中生成的ATP和NADH，可使生物体获得生命活动所需要的部分能量和还原力。（3）糖酵解普遍存在生物体中，是有氧呼吸和无氧呼吸经历的共同途径。（4）糖酵解有三个不可逆反

6、应,但其它反应均是可逆的,它为糖异生作用提供基本途径。EMP调控-不可逆反应及控速酶磷酸果糖激酶(PFK):ADP和AMP为它的别构激活剂,ATP为抑制剂。当ATP浓度高时,与别构中心结合引起构象变化而抑制酶的活性。    受柠檬酸、NADH、脂肪酸的别构抑制.EMP过快时TCA途径生成的柠檬酸过多抑制PFK活性,使EMP减缓.此外，还受到F-2,6-BP的调节及氢离子的抑制。丙酮酸激酶:受高浓度ATP,Ala,乙酰辅酶A等反馈抑制。已糖激酶:G6P为其别构抑制剂。3-磷酸甘油醛脱氢酶:被NAD+激活.过快的EMP使NAD+浓度降低,脱氢作用减速,限制EMP。2、无氧呼吸生活细胞在无氧条件

7、下进行戊糖磷酸途径、酒精发酵和乳酸发酵。糖酵解实际上是丙酮酸的无氧降解，反应在细胞质中进行。    高等植物无氧呼吸，包括了从己糖经糖酵解形成丙酮酸，随后进一步产生乙醇或乳酸的全过程。植物在无氧条件下通常是发生酒精发酵（alcoholfermentation）。在无氧条件下，通过酒精发酵或乳酸发酵，实现了NAD+的再生，这就使糖酵解得以继续进行。2、无氧呼吸-缺陷无氧呼吸过程中葡萄糖分子的大部分能量仍保存在