呼吸效率的概念
植物生理学：第4章 植物的呼吸作用-续3
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➢ 根据上述情况可把呼吸分为两类：
①维持呼吸-用以维持细胞的活性的呼吸。 相对稳定的,每克干重植物约消耗15～20mg葡萄糖。
②生长呼吸-用于供生长发育所需要的呼吸。 如生物大分子的合成，离子吸收等。植株幼嫩生长活跃
20 ℃左右。经36—48小时，就可达到催芽要求(芽长半 粒谷，根长一粒谷)。晾芽以后就可播种。
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种子播种过深或长期淹水 缺氧，会影响正常的有氧呼 吸，对物质转化和器官的形 成都不利，特别是根的生长 和分化会受到明显的抑制。
油料种子萌发时，耗氧多，呼吸商小，所以更需要注意 浅播，保证O2的供应。 有不少种子在萌发早期或吸胀过程中都表现出抗氰呼吸 的存在。这可能与提高种子温度加快萌发时的物质代谢有 关。
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 呼吸代谢途径的多样性 第三节 电子传递与氧化磷酸化
一、电子传递链 二、氧化磷酸化 三、呼吸链电子传递途径的多样性 四、末端氧化酶的多样 五、抗氰呼吸及生理意义 第四节 呼吸作用中的能量代谢 第五节 呼吸作用的指标及影响因素 第六节 呼吸作用与农业生产
2、呼吸途径 种子成熟过程呼吸途径也发生变化。水
稻植株在开花初期籽粒的呼吸途径以EMT-TCAC途径 为主，以后随着种子的成熟，PPP途径加强。
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（二）种子的安全贮藏与呼吸作用
干燥种子的呼吸作用与粮食贮藏有密切关系
含水量很低的风干种子呼吸速率微弱, 为什么？
➢ 一般油料种子含水量在8％～9 ％、淀粉种子含水量在12％～ 14％以下，种子中原生质处于 凝胶状态，呼吸酶活性低，呼 吸极微弱，可以安全贮藏,此时 的含水量称之为安全含水量。
第5章 植物的呼吸作用
20℃下，洋葱根尖呼吸的氧饱和点为20%。
过高的氧浓度对植物有毒，这可能与 活性氧代谢形成自由基有关。
图5-21 苹果在不同氧分 压下的气体交换 实点为耗氧量 空点为 CO2释放量 虚线为无 氧条件下CO2的释放，消 失点表示无氧呼吸停止
（三）二氧化碳
二氧化碳是呼吸作用的最终产物，当外界环境中二 氧化碳浓度增高时，脱羧反应减慢，呼吸作用受到 抑制。 大气中C02 的含量约为0．033％，这样的浓度不会 抑制植物组织的呼吸作用。
2、以脂肪或其它高度还原的化合物为呼吸底物，氧化过程中 脱下的氢相对较多(H/O比大) ，形成H2O时消耗的O2多，呼吸 商小于1，如以棕榈酸作为呼吸底物，： C16H32O2 + 23O2 →16CO2+16H2O RQ=16/23 = 0.7(5-23)
3、以有机酸等含氧较多的有机物作为呼吸底物,呼吸商则大 于1，如柠檬酸的呼吸商为1.33。 C6H8O7＋4.5O2 → 6CO2＋4H2O RQ=6/4.5=1.33 (5-24)
可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其性质 的改变，但需注意： 1、呼吸底物只有在完全氧化时，这种推测才有意义。 在无氧条件下发生酒精发酵,只有CO2释放，无O2的吸 收，则RQ＝∞。 2，排除体内其他反应的干扰 如有羧化作用发生，则RQ减小。
二、内部因素对呼吸速率的影响
不同的植物种类、代谢类型、生育特性、生理状况，呼吸 速率各有所不同。 一般而言，凡是生长快的植物呼吸速率就高，生长慢的植 物呼吸速率就低。例如细菌和真菌繁殖较快，其呼吸速率 高于高等植物。在高等植物中小麦、蚕豆又比仙人掌高得 多，通常喜温植物(玉米、柑橘等)高于耐寒植物(小麦、苹 果等)，草本植物高于木本植物(表5-4)。
植物生理学考研复习资料
植物生理学
王忠主编·中国农业出版社
《植物生理学》考研复习资料
作者：一泓秋水
一、名词解释部分
一类.基本概念
1、胞间连丝：是指贯穿细胞壁、胞间层，连接相邻细胞原生质体的管状通道。 2、溶胶:胶粒完全分散在介质中，胶粒之间联系减弱，呈液化的半流动状态，胶 粒保持着一定的布朗运动。 3、细胞全能性：植物体每一个细胞都具有产生一个完整个体的全套基因，在适 宜的条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。 4、渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，就 是指水分子从水势高出通过半透膜向水势低处扩散的现象。 5、根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。 6、蒸腾系数：植物每植株 1g 干物质所消耗水分的克数，它是蒸腾效率的倒数， 又称需水量。 7、生理酸性盐：对于（NH4）2SO4 一类盐，根对吸收 NH4+多于和快于 SO22-，使得 溶液中留存许多 SO22-的同时，积累大量 H+，导致溶液 pH 下降变酸，故成这类盐 为生理酸性盐。 8、光补偿点：随着光强的增高，光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片 的光合速率等于呼吸速率，即净光合速率为零，此时的光强为光补偿点。 9、呼吸商：植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值 叫做呼吸商，又称呼吸系数。RQ。 10、呼吸效率：每消耗 1g 葡萄糖可合成生物大分子物质（蛋白质、核酸、纤维 素）的克数。 11、呼吸跃变：在某些果实成熟过程中呼吸速率开始略有降低，随之突然升高， 然后又突然下降，果实进入成熟，这种果实成熟前呼吸速率突然升高的现象，称 为呼吸跃变。 12、源-库单位：在同化物供求上有对应关系的源与库以及它们之间的疏导组织 合称为源-库单位。 13、极性运输：物质只能从植物形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的 现象。如植物体的茎中生长素向基性运输。 14、分化：来自同一分子或遗传上同质的细胞，转变为形态上、机能上、化学组 成上异质的细胞的过程。 15、外植体：用于离体培养进行无性繁殖的各种植物材料。包括供作培养用的器 官、组织、或其切段、细胞以及原生质体等。 16、光形态建成：光不但为植物光合作用提供辐射能，而且还作为环境信号调节 植物整个生命周期的许多生理过程。这种由光调节植物生长、分化与发育的过程 称为植物的光形态建成，或称光控发育作用。 17、临界暗期：昼夜周期中引起短日植物成花的最短暗期长度或引起长日植物成 花的最长暗期长度。 18、光周期诱导：植物在达到一定的生理年龄时，经过一定天数的适宜光周期处 理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍能保持这种刺激的效果而开花，这种诱
临床上常用的肺功能指标
临床上常用的肺功能指标一、肺通气功能肺通气功能是指呼吸过程中气体进入和排出肺部的动态平衡状态。
常见的肺通气功能指标包括：1.最大通气量（MVV）：指在1分钟内以最大的呼吸幅度和最快的呼吸频率呼吸所得的通气量。
2.每分钟通气量（MV）：指每分钟呼吸的通气量，与呼吸频率和潮气量有关。
3.潮气量（VT）：指每次呼吸时吸入或呼出的气体量。
4.呼吸频率（RR）：指每分钟呼吸的次数。
5.通气效率：指每分钟通气量与最大通气量的比值，反映通气功能的效率。
二、肺换气功能肺换气功能是指氧气和二氧化碳在肺泡与血液之间的交换过程。
常见的肺换气功能指标包括：1.肺泡通气量（VA）：指肺泡每分钟通气量，与潮气量和呼吸频率有关。
2.肺泡氧分压（PAO2）：指肺泡内的氧气分压，反映肺换气功能的状态。
3.肺泡二氧化碳分压（PACO2）：指肺泡内的二氧化碳分压，反映肺换气功能的效率。
4.通气血流比值（VA/Q）：指肺泡通气量与血流量的比值，反映肺换气功能的效率。
三、呼吸调节功能呼吸调节功能是指通过神经调节和体液调节等方式，对呼吸节律、呼吸深度和呼吸频率等进行调节的过程。
常见的呼吸调节功能指标包括：1.呼吸节律：指呼吸的频率和深度，反映呼吸调节功能的状态。
2.通气反应性：指对一定程度的刺激反应引起的通气变化，反映呼吸调节功能的灵敏度。
3.通气稳定性：指在不同程度运动下通气量维持稳定的程度，反映呼吸调节功能的稳定性。
四、肺循环功能肺循环功能是指血液在肺部进行气体交换和循环的过程。
常见的肺循环功能指标包括：1.肺动脉压（PA）：指肺动脉内的压力，反映肺循环功能的状态。
2.肺静脉压（PV）：指肺静脉内的压力，反映肺循环功能的效率。
3.肺血流量（Q）：指每分钟通过肺部的血液流量，反映肺循环功能的效率。
4.通气血流比值（Q/QO2）：指每分钟通过肺部的血液流量与每分钟通过肺部进行气体交换的血液流量之间的比值，反映肺循环功能的效率。
五、呼吸肌功能呼吸肌功能是指呼吸肌收缩和舒张的能力，是维持正常呼吸节律和深度的重要因素。
光合作用和呼吸作用的相关计算
光合作用和呼吸作用的相关计算光合作用和呼吸作用是生物体生命活动中两个重要的能量代谢过程。
光合作用是在光照下，植物和部分细菌中利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物质，同时产生氧气的过程。
呼吸作用则是指生物体将有机物质在细胞内氧化解糖释放能量的过程。
下面将针对光合作用和呼吸作用的相关计算进行详细讲解。
1.光合作用的相关计算：1.1光合作用的反应方程：光合作用的反应方程可以表示为：6CO2+12H2O+光能→C6H12O6（葡萄糖）+6O2+6H2O。
1.2光合作用的速率测定：光合作用的速率可以通过测定O2的生成速率来确定。
一般情况下，可以使用氧电极法或使用光度计测定氧化还原酶的活性。
1.3光合作用的测定条件：常用的测定光合作用速率的条件是在适宜光强下，光合作用的最适温度，碳源充足，同时限制其他因素如水分和氮素等对光合速率的影响。
1.4光合作用的速率计算：光合作用速率可以通过测定单位时间内O2的产生量来计算。
单位时间内O2产生量的计算公式如下：速率=(ΔO2浓度/Δ时间)*光照区间的单位时间（通常使用秒）其中，ΔO2浓度为单位时间内O2的浓度变化量。
光合作用的效率可以通过计算单位光能转化为有机物质的量来确定。
公式如下：光合效率=（单位时间内光合作用产生的有机物质质量）/（单位时间内光能输入量）2.呼吸作用的相关计算：2.1呼吸作用的反应方程：呼吸作用可以表示为：C6H12O6（葡萄糖）+6O2→6CO2+6H2O+能量。
2.2呼吸作用的速率测定：呼吸作用的速率可以通过测定CO2的释放速率来确定。
一般情况下，可以使用CO2的浓度计或气体色谱法测定。
2.3呼吸作用的测定条件：通常情况下，呼吸作用的速率和测定条件与光合作用有所不同。
呼吸作用速率的测定条件是在黑暗中，适宜呼吸作用最适的温度，无光合作用的干扰。
2.4呼吸作用的速率计算：呼吸作用速率可以通过测定单位时间内CO2的释放量来计算。
单位时间内CO2释放量的计算公式如下：速率=(ΔCO2浓度/Δ时间)*单位时间（通常使用秒）其中，ΔCO2浓度为单位时间内CO2的浓度变化量。
动物的呼吸效率与呼吸速率
动物的呼吸效率与呼吸速率呼吸是动物存活的基本生理过程。
动物通过呼吸将身体内的氧气与外界的氧气交换，同时排出体内的二氧化碳。
呼吸效率和呼吸速率是评估动物呼吸功能的重要指标。
一、呼吸效率呼吸效率是指动物对外界氧气的利用效率。
不同的动物对氧气的利用效率存在较大差异。
1. 两栖动物和爬行动物：两栖动物和爬行动物的呼吸器官相对简单，主要通过皮肤和肺呼吸。
由于皮肤的呼吸面积较小，两栖动物和爬行动物的呼吸效率相对较低。
2. 鸟类：鸟类的呼吸器官非常发达，拥有高效的肺部和气囊系统。
鸟类的呼吸效率较高，可以快速将氧气输送到身体组织，适应长时间飞行的需要。
3. 哺乳动物：哺乳动物的呼吸器官也相对发达，具有复杂的肺和支气管结构。
哺乳动物的呼吸效率较高，能够更有效地利用外界的氧气。
二、呼吸速率呼吸速率是指动物每分钟呼吸次数。
不同的动物对呼吸速率的要求有所不同。
1. 大型动物：大型动物的体积较大，氧气需求量也相对较大。
为了满足身体的氧气需求，大型动物的呼吸速率相对较低，每分钟通常在10次左右。
2. 小型动物：小型动物的体积较小，呼吸器官相对较小。
为了满足身体的氧气需求，小型动物的呼吸速率相对较高，每分钟通常在50次以上。
3. 水生动物：水生动物的呼吸速率受到水中溶氧量的限制。
为了摄取足够的氧气，水生动物通常具有较高的呼吸速率。
三、影响呼吸效率和呼吸速率的因素1. 外界氧气浓度：外界氧气浓度越高，动物的呼吸效率和呼吸速率会提高。
2. 动物体积：动物体积越大，呼吸效率相对较高，呼吸速率相对较低。
3. 活动强度：活动强度越大，身体对氧气的需求量越大，呼吸速率会增加。
4. 年龄和健康状态：年幼的动物和身体健康的动物的呼吸效率和呼吸速率通常会更高。
总结：动物的呼吸效率和呼吸速率是其呼吸系统功能的重要表现。
不同种类的动物存在着呼吸效率和呼吸速率的差异，这与它们的生活方式、生态习性以及呼吸器官的结构密切相关。
了解动物的呼吸效率和呼吸速率，有助于我们更好地理解动物的生命活动和适应性。
5-1呼吸作用
以葡萄糖为例，糖酵解的反应式如下：
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2C3H4O3 +2NADH+2H++2ATP+2H2O
• 糖酵解具有多种功能。（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应，但其 它反应均是可逆的，它为糖异生作用提供基 本途径。
5.4 影响呼吸作用的因素
呼吸作用的指标 呼吸作用的强弱和性质，一般可 以用呼吸速率和呼吸商两种生理指标 来表示。
（1）呼吸速率（respiratory rate）又 称呼吸强度，是最常用的生理指标。 通常以单位时间内单位鲜重或干重植 物组织或原生质释放的CO2的量或吸 收O2的量来表示。
5.4.1 影响呼吸速率的内部因素 （1）植物种类 生长快的植物呼吸速率高于生长慢 的植物。
5.2.1糖酵解
在无氧条件下酶将葡萄糖降解成丙酮酸，并释放 能量的过程，称为糖酵解（glycolysis）。为纪念在研 究糖酵解途径方面有突出贡献的三位德国生物化学家 Embden, Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为 Embden-Meyerhof-Parnas途径（EMP Pathway）。 糖酵解普遍存在于动物、植物、微生物的所有细 胞中，是在细胞质中进行的。虽然糖酵解的部分反应 可以在质体或叶绿体中进行，但不能完成全过程。糖 酵解过程中糖分子的氧化分解是没有氧分子的参与下 进行的，其氧化作用所需的的氧是来自水分子和被氧 化的糖分子，故又称为分子内氧化。
在光补偿点时,叶片的光合速率与呼吸速率的数值
在光补偿点时,叶片的光合速率与呼吸速率的数值在光补偿点时，叶片的光合速率与呼吸速率的数值是非常重要的。
当光能和化学能在叶片上达到平衡时，叶片能够实现光合作用的最高效率。
首先，让我们来了解光合速率和呼吸速率的概念。
光合速率是指叶片在光照条件下，光合作用通过将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的速率。
而呼吸速率是指叶片在没有光照条件下，通过氧化葡萄糖释放能量的速率。
在光补偿点时，光合速率和呼吸速率的数值相等。
这意味着叶片所吸收的光能正好能够满足其呼吸的能量需求。
当光能量不足时，叶片无法进行光合作用，只能通过呼吸产生能量维持基本生命过程。
相反地，如果光能太强，光合速率会超过呼吸速率，导致叶片能量积累，可能会引发光合抑制或伤害。
光补偿点的确定对于研究植物的光合作用和呼吸过程非常重要。
它可以帮助我们了解植物在不同光照强度下的生长状况以及生理特性。
通过测量光补偿点，我们可以确定适合植物生长的最佳光照强度范围，有助于优化植物的生产效率。
此外，光补偿点还与植物的生态适应性息息相关。
在不同的光照条件下，不同植物的光补偿点可能会有所不同。
一些植物可能具有较低的光补偿点，意味着它们适应于较低的光照强度，比如生长在阴暗环境下的蕨类植物。
相反地，一些植物可能具有较高的光补偿点，适应于较强光照条件，比如生长在阳光下的草地植物。
最后，通过调节光照条件，我们可以对植物的生长进行控制。
在农业领域，研究光补偿点可以帮助我们优化光照条件，提高农作物的产量和质量。
同时，在室内园艺中，了解植物的光补偿点也能帮助我们为室内植物提供合适的光照环境，促进其生长和开花。
综上所述，光补偿点是研究叶片光合作用和呼吸速率的重要指标。
通过测定光补偿点，我们可以了解植物的生态适应性和优化植物的生长条件。
此外，了解光补偿点还有助于提高农作物产量和质量，并在室内园艺中创造出理想的光照环境。
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呼吸效率的概念
呼吸效率是指人体在进行呼吸过程中，将氧气吸入体内，经过气道运输到肺部，然后将氧气传递给血液，同时将二氧化碳从血液中排出体外的效率水平。
呼吸效率直接影响身体对氧气的吸收利用以及排出二氧化碳的速度，从而对人体的健康和运动能力产生重要影响。
首先，呼吸效率与呼吸器官的健康状况密切相关。
健康的气道和健康的肺部能够更有效地将氧气输送到血液中，并将二氧化碳排出体外。
如果气道受到阻塞或肺部受到病变，如肺气肿、哮喘等，就会影响到氧气的吸入和二氧化碳的排出，导致呼吸效率降低。
此外，身体其他疾病如心脏病、肾脏病等，也会对呼吸器官的正常功能造成影响，进而影响呼吸效率。
其次，呼吸效率还与呼吸肌肉的力量和协调性有关。
呼吸过程主要由膈肌和肋间肌群等呼吸肌肉控制，它们的力量和协调性决定了吸气和呼气的效率。
一般来说，训练有素的肌肉能够更加高效地进行收缩和放松，从而提高呼吸效率。
此外，良好的肌肉协调性能够使吸气和呼气过程更加顺畅，减少能量的浪费，提高呼吸的效率。
第三，心肺功能也是呼吸效率的重要影响因素之一。
呼吸过程中，肺部吸入氧气并将其传递给血液，心脏负责将氧气富含的血液输送到全身各个器官和组织。
因此，心脏的泵血能力和肺部的氧气交换能力对呼吸效率至关重要。
健康的心肺功能能够保证血液和氧气的顺畅流动，提高氧气的供应效率，同时也能将二氧化碳
迅速排出体外，减少对身体的负荷，提高呼吸效率。
呼吸效率还可以通过调整呼吸节律来改善。
正常的呼吸节律是指吸气和呼气的深浅和速度的平衡。
深呼吸能够增加肺部的通气量，吸收更多的氧气，排出更多的二氧化碳，提高呼吸效率。
然而，过度的深呼吸或过快的呼吸节律都可能导致呼吸功能紊乱，影响到呼吸效率。
因此，保持正常的呼吸节律，适当调整呼吸深度和速度，能够提高呼吸效率。
此外，适当的锻炼和训练也可以提高呼吸效率。
有氧运动如慢跑、游泳等能够有效地锻炼心肺功能，并改善呼吸效率。
运动时，身体对氧气的需求增加，呼吸频率加快，肺部通气量增加，从而提高了呼吸效率。
此外，一些针对呼吸肌肉的训练，如膈肌训练、呼吸肌力量训练等，也能够增强呼吸肌肉的力量和协调性，改善呼吸效率。
总之，呼吸效率是指人体在呼吸过程中将氧气吸入体内、排出二氧化碳的效率水平。
呼吸效率受到各种因素的影响，包括呼吸器官的健康状况、呼吸肌肉的力量和协调性、心肺功能以及呼吸节律等。
通过保持健康的呼吸器官、增强呼吸肌肉的力量和协调性、改善心肺功能以及调整呼吸节律等方式，可以提高呼吸效率，促进身体健康和运动能力的提升。