《植物生理第四章》PPT课件

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1、第四章植物的呼吸作用是植物代谢的中心是新陈代谢的异化作用第一节呼吸作用的概念和生理意义第二节植物的呼吸代谢途径第三节电子传递与氧化磷酸化第四节呼吸过程中能量的贮存和利用第五节呼吸作用的调节和控制第六节影响呼吸作用的因素第七节呼吸作用和农业生产第一节呼吸作用的概念和生理意义一、呼吸作用的概念二、呼吸作用的生理意义一、呼吸作用的概念呼吸作用（respiration）：有机物质通过一系列的生物化学反应被氧化成CO2和H2O，并释放能量的过程。包括有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。指生活细胞在O2的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程

2、。呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质。常用的呼吸底物是G。1、有氧呼吸（Aerobicrespiration）2、无氧呼吸（Anaerobicrespiration）在无氧条件下，生活细胞的呼吸底物降解为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。微生物—发酵。适应淹水和缺O2环境。乳酸发酵乙醇发酵二、呼吸作用的生理意义Physiologicalroleofrespiration提供生命活动所需要的大部分能量将有机物中贮藏的能量转变为ATP为其他化合物的合成提供原料第二节植物的呼吸代谢途径一、糖酵解二、发酵作用三、三羧酸循环四、戊糖磷酸途径一、糖酵解（Glycolysis--

3、-EMP途径）糖酵解：指在细胞质中己糖降解成丙酮酸的过程。场所：细胞质基质1.化学反应淀粉G1PG6PATPADP①醛缩酶，②磷酸三碳糖异构酶，③磷酸甘油醛脱氢酶④磷酸甘油酸激酶，⑤磷酸甘油酸变位酶⑥烯醇化酶，⑦丙酮酸激酶⑦bATPADPDHAPNAD(2)NADH2(2)G6P→F6PF1,6PGAP1,3-PGA(2)ATP(2)ADP(2)丙酮酸PEP2PGA3PGA(2)(2)(2)(2)TCA循环←发酵①②③④⑤⑥a己糖磷酸异构酶b磷酸果糖激酶aPi⑦b(2)ADPATP(2)以葡萄糖为例，糖酵解总的反应可以概括成:C6H12O6+2NAD++2ADP

4、+2Pi→2丙酮酸+2NADH+2H++2ATP+2H2O有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径；产生重要中间产物和终产物（PEP和Pyr）释放了有机物质中贮存的能量（生成了NADH和ATP）。仅一步氧化还原反应，无O2参与，也不生成CO2。2.糖酵解的特点和意义CO2+H2O+ATP↑三羧酸循环↑O2乙醇←←丙酮酸→乳酸NADNADH↓NADHNAD转氨作用↓丙氨酸丙酮酸在代谢中的地位乳酸发酵二、发酵作用乳酸乙醇发酵乙醇乙醛提供暂时的能量来源（产生少量的ATP），使植物适应短期缺氧条件（淹水、土壤板结等）；产生乙醇或乳酸，植物不能长期生存在缺氧的条件中。场所：细胞质基质

5、二、三羧酸循环Tricarboxylicacidcycle（TCA循环）丙酮酸在有氧条件下，逐步氧化分解，最终形成水和CO2的过程。场所：线粒体基质总反应式:2Pyr+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H2O→6CO2+8NADH+8H++2FADH2+2ATPTCA循环的要点：丙酮酸彻底被氧化为CO2，为呼吸中释放CO2的来源。C的氧化不是利用大气中的O，而是利用被氧化底物中的O和水分子中的O。5次脱H过程，形成高能物质：4次形成NADH，1次形成FADH2。1次底物水平磷酸化形成ATP。TCA循环的生理意义：生命活动的主要能量来源；细胞内各种物质相互

6、转变的枢纽。EMP-TCA途径总结1分子C6H12O6→6CO2生成10NADH+10H+（细胞质2，线粒体8）、2FADH2、4ATP独立于EMP-TCA途径之外，由G-6-P直接氧化脱氢；故又名为：葡萄糖直接氧化途径；己糖磷酸途径；己糖磷酸旁路场所：细胞质基质和质体三、戊糖磷酸途径Pentosephosphatepathway（PPP）HCOHCOHHOCHHCOHH2COHHCOHATPADPHCOHCOHHOCHHCOHH2COPHCOHNADPNADPHO=COHCOHHOCHHCOHH2COPHCH2OO=COHHCOHHOCHHCOHH2COPHC

7、OHNADPHNADPCO2H2COHC=OHCOHHCOHH2COP氧化阶段：G6P后经两次脱氢，一次脱羧形成Ru5PGG6PG6P内脂G6P酸Ru5PH2COHC=OHCOHHCOHH2COPHCOHCOHHCOHHCOHH2COPH2COHC=OHOCHHCOHH2COPHCOHCOHH2COPC=OHOCHHCOHHCOHH2COPHCOHH2COHHCOHCOHH2COPHCOHH2COHC=OHOCHHCOHH2COPHCOHH2COHC=OHOCHHCOHH2COPHCOHHCOHCOHH2COPH2COHC=OH2COPH2COPC=OHOCHH

8、COHH2COPHCOH