植物呼吸作用-陈智忠
植物的呼吸作用的定义

标题:植物的呼吸作用的定义嘿,朋友们!咱们今天就来聊聊一个既基础又重要的生物现象——植物的呼吸作用。
别以为只有人和动物才会呼吸哦,植物也有它们独特的“呼吸”方式,而且这个过程对地球生态系统超级重要。
首先,咱们得明确一点,植物的呼吸作用和光合作用可不是一回事儿。
光合作用是植物在阳光下生产能量,把二氧化碳和水变成葡萄糖和氧气的那个过程。
而呼吸作用呢,就像是植物在“吃饭”之后,把这些“食物”转换成能量的过程。
简单来说,呼吸作用就是植物细胞里的有机物,在氧气的参与下,被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量。
这个过程听起来是不是和我们人类吃饭、消化、产生能量有点相似?确实,生命的本质在这些地方是相通的。
那么,植物为什么要进行呼吸作用呢?这个问题其实挺简单的,就像我们人类为什么需要吃饭一样。
植物也需要能量来进行各种生命活动,比如生长、繁殖、抵抗疾病等。
而呼吸作用就是它们获取能量的主要方式之一。
没有呼吸作用,植物就没法维持它们的生命活动,地球上的生态系统也会因此失去平衡。
植物的呼吸作用主要分为有氧呼吸和无氧呼吸两种。
有氧呼吸是植物在氧气充足的环境下进行的,这个过程会彻底氧化有机物,产生大量的能量。
而无氧呼吸则是在缺氧或者氧气不足的情况下进行的,这时候植物会产生少量的能量,并且会有一些副产品,比如酒精。
现在你可能会问,植物怎么进行呼吸作用呢?哈哈,植物虽然没有肺,但它们的“呼吸器官”遍布全身。
植物的叶片、根部、甚至是花瓣都可以进行呼吸作用。
气体通过植物表面的气孔进出,让植物能够吸收氧气和释放二氧化碳。
说到这儿,我得提一下植物呼吸作用的意义。
首先,它为植物提供了生命所需的能量。
其次,植物在呼吸过程中会吸收大气中的二氧化碳,这对于调节大气中的碳含量、缓解温室效应具有重要作用。
最后,植物呼吸作用还能帮助它们抵御外界的不良环境,比如病虫害、干旱等。
好了,讲了这么多,你是不是对植物的呼吸作用有了更深的了解呢?其实啊,植物的呼吸作用不仅仅是一个生物学现象,它还是我们理解生命、尊重自然的一个重要窗口。
《植物的呼吸作用》课件

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在一定范围内,随着氧气浓度的增加,植物的呼吸作用也会增强。但当氧气浓度过高时,呼吸作用会受到抑制。
氧气浓度对植物呼吸作用的影响
在缺氧条件下,植物会进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳。长时间的无氧呼吸会导致植物中毒。
缺氧条件下的无氧呼吸
氧气通过气孔进入植物体内,并通过扩散作用运输到各个组织器官。在细胞内,氧气参与有氧呼吸的过程。
湿地保护
《植物的呼吸作用》ppt课件
植物呼吸作用的基本概念植物呼吸作用的原理植物呼吸作用的生理意义影响植物呼吸作用的因素植物呼吸作用的应用
目录
植物呼吸作用的基本概念
呼吸作用是植物体内有机物质在细胞内经过一系列的氧化分解,最终产生二氧化碳和水,并释放能量的过程。
呼吸作用是植物体内能量转换的重要过程,为植物的生长、发育和维持生命活动提供所需的能量。
氧气运输与利用
CO2浓度对植物呼吸作用的影响
01
CO2是植物光合作用的原料,但高浓度的CO2会对植物的呼吸作用产生抑制作用。
CO2对光合作用的影响
02
高浓度的CO2会促进光合作用的进行,降低呼吸作用的速率。
CO2的吸收与释放
03
植物通过气孔吸收外界的CO2,并在光合作用过程中将其转化为有机物。在呼吸作用过程中,植物会释放出单的化合物,并重新合成所需的有用物质,如蛋白质、核酸和脂质等。
有机物的合成是植物生长和发育的基础,为植物提供了所需的营养物质和结构成分。
植物呼吸作用产生的能量和有机物是维持植物生命活动所必需的,如光合作用、细胞分裂和物质运输等。
呼吸作用是植物体内各种代谢过程的基础,对植物的生长、发育和繁殖具有重要意义。
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第四节 植物的呼吸作用

------华夏教育资源库
第四节植物的呼吸作用
1、呼吸作用的实质
细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
呼吸作用是生物体的共同特征。
有机物(储存能量)+氧气二氧化碳+水+能量
2、呼吸作用的意义:为生命活动提供能量。
第五节光合作用和呼吸作用原理的应用
1、光合作用原理的应用
当空气中二氧化碳体积分数增加到0.5%~0.6%时,农作物的光合作用会显著增强,产量就会有较大的提高。
给大田、温室里的农作物施用二氧化碳的方法称为气肥法,二氧化碳又被称为“空中肥料”。
2、呼吸作用原理的应用
减低环境温度、适当减少氧气供给和植物细胞的含水量,可以减弱农作物的呼吸作用,减少有机物的消耗,使植物体内积累的有机物增加。
在贮藏农作物产品时,常采用降低温度、减少氧气含量的方法,延长种子、果实和蔬菜的贮藏时间。
-------华夏教育资源库。
《植物》植物的呼吸作用

《植物》植物的呼吸作用《植物的呼吸作用》在我们生活的这个丰富多彩的世界里,植物是不可或缺的一部分。
它们不仅为我们提供了美丽的景观,还在维持生态平衡、提供氧气和食物等方面发挥着至关重要的作用。
而植物能够如此生机勃勃地生长和发挥这些功能,其中一个关键的因素就是呼吸作用。
那么,什么是植物的呼吸作用呢?简单来说,呼吸作用就像是植物的“生命引擎”,是植物细胞内一系列复杂的化学反应,通过分解有机物质,释放出能量,以供植物进行各种生命活动。
植物的呼吸作用和我们人类的呼吸有一些相似之处,但也存在着明显的区别。
对于我们人类来说,呼吸主要是吸入氧气,排出二氧化碳。
而植物的呼吸作用则更加复杂,它既可以在有氧的条件下进行,也可以在无氧的环境中发生。
在有氧呼吸的过程中,植物细胞会将葡萄糖等有机物彻底分解,产生二氧化碳、水和大量的能量。
这个过程就好像是一个高效的“能量工厂”,将储存的化学能转化为细胞能够直接利用的能量形式——三磷酸腺苷(ATP)。
ATP 就像是细胞的“能量货币”,可以为植物的生长、发育、运输物质等各种生命活动提供动力。
而无氧呼吸则是在氧气供应不足的情况下发生的。
比如说,在土壤积水的情况下,植物根部的氧气供应会受到限制,这时候就会启动无氧呼吸。
无氧呼吸产生的能量较少,而且会产生一些对植物细胞可能有害的物质,如酒精或乳酸。
但在某些紧急情况下,无氧呼吸能够帮助植物暂时维持生命活动。
植物的呼吸作用发生在细胞的线粒体中。
线粒体就像是细胞内的“小发电厂”,其中含有许多与呼吸作用相关的酶,这些酶能够催化各种化学反应,使呼吸作用得以顺利进行。
呼吸作用对于植物的生长和发育有着极其重要的意义。
首先,它为植物的各种生理过程提供了所需的能量。
无论是种子的萌发、根系的生长、叶片的伸展,还是花朵的开放和果实的成熟,都离不开呼吸作用产生的能量。
其次,呼吸作用还参与了植物体内许多物质的合成和转化。
例如,通过呼吸作用产生的中间产物,可以用于合成氨基酸、脂肪酸等重要的有机物质。
批判质疑勇于探究—《植物呼吸作用实验》的改进

批判质疑勇于探究—《植物呼吸作用实验》的改进福建莆田市仙游县仙游一中永鸿分校摘要:生物实验教学非常的重要,学生们做实验要严谨,对实验结果要实事求是。
在实验教学中学生要注意力集中,遇到问题与同学共同解决。
改进生物学的一些实验,创新一些生物实验的原料,装置等。
以实验为基础进行教学活动是生物学的典型特征,而在演示实验的开展过程中教师不应当拘泥于教材的限定,有必要结合实际创造性对实验材料、仪器、设计过程等进行改进,提升学生对实验过程的直观感受以及对实验结果的深入理解。
就冀教版生物教材八年级上册第三单元第四章第一节《呼吸作用》中“植物呼吸作用释放二氧化碳”和“植物呼吸作用吸收氧气”的演示实验改进为例进行探究与分析。
关键词:初中生物;植物呼吸作用;演示实验;改进引言:初中生物课本中的精妙绝伦的经典实验展示了知识形成的过程,在课堂的教学中引导学生研究经典实验,将科学结论产生的过程和方法与学生学习过程结合起来,能帮助学生深刻理解知识,理解科学的本质。
但是有些实验有一些局限性,我们师生在实验教学过程中不断尝试创新,结合生活中的一些灵感,克服了原有实验在原料、装置上的一些缺陷,使这些实验能更贴近课堂,在实验创新的过程中不仅验证了理论知识,而且培养了学生的观察、操作和创新能力。
在实验的过程中,从实验设想的产生到实验方案的设计,从实验结果的分析到实验报告的完成,每一步都蕴藏着师生创新的火花。
在创新的过程中拉近了师生之间的距离,增进了师生之间的情感。
冀教版生物教材八年级上册第三单元第四章第一节《呼吸作用》中“植物呼吸作用释放二氧化碳”和“植物呼吸作用吸收氧气”的演示实验对生物体的生命活动进行了探究,在实验过程中有一些物质的性质发生了某种程度的改变,即植物呼吸作用时利用了氧气,释放了二氧化碳。
一、实验原型和不足1.实验原型实验一利用二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊的特性,通过漏斗向广口瓶中加入清水,使广口瓶内植物呼吸作用产生的二氧化碳导入试管内澄清的石灰水中。
《植物的呼吸作用》 讲义

《植物的呼吸作用》讲义一、什么是植物的呼吸作用在我们生活的这个丰富多彩的世界里,植物是不可或缺的一部分。
它们不仅为我们提供氧气、美化环境,还为整个生态系统的平衡和稳定发挥着重要作用。
而植物能够如此生机勃勃地生长和发挥功能,其中一个关键的过程就是呼吸作用。
简单来说,植物的呼吸作用就像是人类的呼吸一样,是植物获取能量、维持生命活动的重要方式。
植物通过呼吸作用,将有机物分解,释放出能量,以满足自身生长、发育、繁殖等各种生命活动的需要。
呼吸作用是一个复杂但又有条不紊的生化过程,它发生在植物细胞的线粒体中。
在这个过程中,植物细胞吸收氧气,将有机物质(如葡萄糖等)彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,并释放出能量。
这个能量以 ATP(三磷酸腺苷)的形式储存起来,ATP 就像是植物体内的“能量货币”,可以随时为植物的各种生命活动提供动力。
二、植物呼吸作用的过程植物的呼吸作用可以大致分为三个阶段:糖酵解、三羧酸循环和电子传递与氧化磷酸化。
1、糖酵解糖酵解是呼吸作用的起始阶段,发生在细胞质中。
在这个阶段,葡萄糖被分解为丙酮酸,同时产生少量的 ATP 和 NADH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)。
这个过程不需要氧气的参与,是一种无氧呼吸。
2、三羧酸循环丙酮酸进入线粒体后,在一系列酶的作用下,经过一系列反应,最终生成二氧化碳和还原态的氢(NADH 和 FADH₂),同时产生少量的 ATP。
这个过程是有氧呼吸的重要环节,需要氧气的参与。
3、电子传递与氧化磷酸化在前面两个阶段产生的 NADH 和 FADH₂会通过线粒体内膜上的电子传递链,将电子传递给氧气,形成水。
这个过程中释放的能量会驱动质子(H⁺)从线粒体基质侧(negative side,N 侧)向膜间隙侧(positive side,P 侧)转移,形成跨线粒体内膜的质子电化学梯度,驱动质子回流释放能量,促使 ADP 和磷酸生成 ATP。
三、植物呼吸作用的影响因素植物的呼吸作用受到多种因素的影响,了解这些因素对于我们更好地理解植物的生长和发育以及农业生产都具有重要意义。
《植物的呼吸》
《植物的呼吸》
植物的呼吸是一个神奇而复杂的过程,它不仅关系到植物自身的生长和生存,还与整个生态系统的平衡息息相关。
以下是一篇关于植物呼吸的作文,字数控制在400字以内。
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**植物的呼吸:生命的旋律**
在大自然中,植物以其独特的方式参与着生命的循环。
它们通过呼吸作用,与周围的环境进行着无声的对话。
植物的呼吸,是它们与世界交流的一种方式,也是它们生命力的体现。
每当夜幕降临,我们或许会听到树叶轻轻摇曳的声音,那是植物在进行呼吸。
它们通过气孔,吸入二氧化碳,释放氧气,这个过程被称为光合作用。
然而,在没有阳光的夜晚,植物的呼吸则以另一种形式进行——它们吸收氧气,释放二氧化碳,这是植物维持生命活动的基本需求。
植物的呼吸作用不仅仅关乎它们自身的生存,更是生态系统中不可或缺的一环。
它们通过呼吸作用,参与到碳循环中,帮助调节大气中的二氧化碳浓度,对抗全球变暖。
同时,它们释放的氧气是动物和人类生存的必需品。
此外,植物的呼吸还与它们的生长息息相关。
在适宜的条件下,植物的呼吸作用更加旺盛,这有助于它们更快地吸收养分,促进生长。
而在逆境中,如干旱或寒冷,植物会减缓呼吸,以减少能量的消耗,这是一种生存策略。
植物的呼吸,是大自然赋予它们的神奇能力,是它们与世界和谐共存的证明。
我们应该更加尊重和保护植物,因为它们不仅是地球的肺,更是维系生态平衡的重要力量。
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这篇作文简洁地介绍了植物呼吸的基本概念、作用以及对生态系统的重要性,希望能够激发读者对植物和自然生态的更多思考和关注。
高中生物竞赛教程第4章植物的呼吸作用
第四章植物的呼吸作用一、教学时数计划教学时数 7 学时。
其中理论课 4 学时,实验课 3 学时。
二、教学大纲基本要求1. 了解呼吸作用的概念及其生理意义;2. 了解线粒体的结构和功能;3. 熟悉糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环等呼吸代谢的生化途径;4. 熟悉呼吸链的概念、组成、电子传递多条途径和末端氧化系统的多样性;5. 了解氧化磷酸化、呼吸作用中的能量代谢和呼吸代谢的调控;6. 了解呼吸作用的生理指标及其影响因素;7. 掌握测定呼吸速率的基本方法;8. 了解种子、果实、块根、块茎等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系,9. 了解呼吸作用和光合作用的关系。
三、教学重点和难点( 一 ) 重点1 .有氧和无氧两大呼吸类型的特点、反应式、生理意义和异同点;2 .主要呼吸途径的生化历程:糖酵解、酒精发酵、乳酸发酵、三羧酸循环和戊糖磷酸途径等;3 .呼吸链的组成、氧化磷酸化和呼吸作用中的能量代谢;4 .外界条件对呼吸速率的影响:温度、氧气、二氧化碳、水分;5 .种子的安全贮藏与呼吸作用、果实的呼吸作用。
( 二 ) 难点1 .呼吸代谢的生化途径;2 .氧化磷酸化机理;3 .呼吸代谢的调节。
本章内容提要呼吸作用是高等植物的重要生理功能。
呼吸作用的停止,就意味生物体的死亡。
呼吸作用将植物体内的物质不断分解,提供了植物体内各种生命活动所需的能量和合成重要有机物质的原料,还可增强植物的抗病力。
呼吸作用是植物体内代谢的中心。
呼吸作用按照其需氧状况,可分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。
在正常情况下,有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式,但至今仍保留着无氧呼吸的能力。
呼吸代谢通过多条途径控制其他生理过程的运转,同时又受基因和激素、环境等通过影响酶活性所控制。
呼吸代谢的多样性是植物长期进化中形成的一种对多变环境的适应性表现。
EMP-TCAC是植物体内有机物质氧化分解的主要途径,而PPP、GAC途径和抗氰呼吸在植物呼吸代谢中也占有重要地位。
第四章植物的呼吸作用(共69张PPT)
是指生活细胞利用O2,将某些有机物质彻底氧化分 解,形成CO2和H2O,同时释放能量的过程。
是指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 能量的过程。
1. 为植物生命活动提供能量
2. 中间产物是合成重要有机物质的原料
可分为3个阶段:
1.己糖的磷酸化 这一阶段是淀粉或己糖 活化,将果糖活化为果糖-1,6-二磷酸, 为裂解成2分子丙糖磷酸做准备。
2.己糖磷酸的裂解 这个阶段反应包括己糖磷
酸裂解为2分子丙糖磷酸,以及丙糖磷酸之 间的相互转化,它的己糖磷酸和丙糖磷酸也 可能来自质体。
3.ATP和丙酮酸的生成 这个阶段甘油醛-3-磷 酸氧化释放能量,并形成ATP和NADH + H+, 最终生成丙酮酸,因此这个阶段也称为氧化
组成电子传递链的传递体可分为氢传递体和电 子传递体。
1、氢传递体传递氢(包括质子和电子,以
2H++2e-表示),它们作为脱氢酶的辅助 因子,有下列几种:NAD(即辅酶Ⅰ)、 NADP(即辅酶Ⅱ)、黄素单核苷酸(FMN) 和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),它们既 传递电子,也传递质子;它们都能进行氧 化还原反应。
。
2
(3)复合体Ⅲ(UQH2 :细胞色素C氧化还原酶)
CH3COCOOH + NADH + H+ → CH3CHOHCOOH + NAD+
(4)糖酵解有三步不可逆反应部位,其余反应是可逆的,为 在高等植物中,还发现可以不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径,就是戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway,PPP),又称
《植物的呼吸作用》 讲义
《植物的呼吸作用》讲义一、什么是植物的呼吸作用在我们生活的这个世界里,植物不仅仅是美丽的存在,它们还在默默地进行着一系列对自身生存和生态系统至关重要的过程,其中之一就是呼吸作用。
植物的呼吸作用,简单来说,就像是人类和动物的呼吸一样,是植物获取能量的一种方式。
但与我们直接吸入氧气呼出二氧化碳有所不同,植物的呼吸作用要稍微复杂一些。
它是植物细胞内一系列复杂的化学反应,通过分解有机物质,将储存的化学能释放出来,以维持植物的生命活动。
这些生命活动包括细胞的分裂、生长、物质的运输,以及各种生理过程的正常进行。
二、植物呼吸作用的过程植物的呼吸作用主要分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是植物在有氧气参与的情况下进行的呼吸过程。
这个过程就像是一场精心编排的舞蹈,每一个步骤都有条不紊。
首先,植物细胞内的葡萄糖等有机物在酶的作用下,被分解成丙酮酸。
这个丙酮酸就像是一个关键的角色,它会进入线粒体,在那里经过一系列的反应,最终被彻底分解为二氧化碳和水,并释放出大量的能量。
这个过程中产生的能量,一部分以热能的形式散失,维持植物的体温;另一部分则被转化为一种叫做三磷酸腺苷(ATP)的物质,ATP 就像是植物体内的“能量货币”,可以为各种生命活动提供直接的能量支持。
无氧呼吸则是在缺氧或者氧气供应不足的情况下发生的。
比如在一些水淹的环境中,植物的根系可能会暂时处于缺氧状态。
无氧呼吸的过程相对简单,有机物分解得不彻底,产生的能量也比较少。
一般来说,葡萄糖会被分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。
三、影响植物呼吸作用的因素植物的呼吸作用并不是一成不变的,它会受到许多因素的影响。
温度就是其中一个重要的因素。
在一定范围内,温度升高,呼吸作用会增强。
这就好比在寒冷的冬天,我们的活动会变得迟缓,而在温暖的环境中,我们会更加活跃。
植物也是如此,温度过低或过高,都会对呼吸酶的活性产生影响,从而影响呼吸作用的速率。
氧气的浓度也起着关键作用。
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3.2 呼吸链上的传递体
H+ 图示五种酶复合体
呼吸链的组成 呼吸链中五种酶复合体 (1)复合体Ⅰ(NADH:泛醌氧化还原酶) (2)复合体Ⅱ(琥珀酸:泛醌氧化还原酶) (3)复合体Ⅲ(UQH2 :细胞色素C氧化还原酶) (4)复合体Ⅳ(Cytc:细胞色素氧化酶) (5)复合体Ⅴ(ATP合成酶)
3.3 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)
• 促进具有杀菌作用的绿原酸、咖啡酸等的 合成,增强免疫能力。
§4-2.呼吸代谢的多样性
◆植物呼吸代谢并不只有一种途径。
植物、器官或组织、生育时期、环境条件 ◆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。
一、呼吸代谢多样性的内 容※
GAP
水稻根系
H2O2
(二)、末端氧化酶的多样性
末端氧化酶:能将底物所脱下的氢中的电子
最后传给O2,并形成H2O或H2O2的酶类。
交替氧化酶:又称抗氢氧化酶 细胞色素氧化酶 线粒外末端氧化酶
抗氰呼吸
交替氧化酶
抗氰呼吸在高等植物中广泛存在。最典型 的例子是天南星科植物的佛焰花序,其呼吸速 率比一般植物高100倍以上,呼吸放热很多。 使组织温度比环境温度高出10-20 oC 。
各组织中EMP与PPP途径各占比例不同,用标记实验中的 C6/C1来衡量。(PPP中的CO2来自C1)
标记C6-G释放的14CO2 C6 —— = ———————————— 标记C1-G释放的14CO2 C1
5. 乙醛酸循环(glyoxylic acid cycle) GAC
脂肪
6. 乙醇酸氧化途径 (glycolic acid oxidation pathway)
不 同 器 官 或 组 织 不 同
2. 外界条件的影响 (1)温度
①最适温度: 25~35℃
②最低温度:0℃左右
③ 最高温度:35~45℃
④ 在0—35℃,温度系 数(Q10)为2.0~2.5
预先将豌豆幼苗放在25℃下,培养4天,其相对呼吸速率为10, 在放到不同温度下培养3h, 测定相对速率的变化
ADP+Pi ATP
-51.90 -38.5
ADP+Pi ATP
-103.81
NADH
FMN Fe· S
CoQ
Cytb
Fe· S
Cytc1 Cytc Cytaa3 O2 细胞色素氧 化酶P/O=3
ATP可能形成部位
Fe· S
FADH
ADP+Pi ATP
ADP
+
Pi
ATP
+
-35.1KJ.mol-1
三羧酸循环的特点和生理意义
• 1. TCA循环是生物体利用糖或其它物质氧化获 得能量的有效途径。 • CO2中的氧来自被氧化的底物和水中的氧。
• 3.在每次循环中消耗2分子H2O。柠檬酸合成; 苹果酸生成。
CH3COCOOH + 4NAD+ + FAD+ + GDP + Pi + 3H2O 3CO2 + 4NADH2 + FADH2 + GTP
1. 有氧呼吸
O
O
2. 无氧呼吸
二. 生理意义
1. 为植物生命活动提供能量和还原力
NADH NADPH FADH2
2. 中间产物是合成重要有机物质的原料
植物激素
3.在植物抗病免疫方面有重要作用
• 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。 • 伤呼吸,加速木栓化或木质化,减少感染
还原力
?
电子传递和氧化磷酸化
3.1呼吸链的概念和组成
呼吸链(respiratory chain) 即呼吸电子传递链(electron transport chain),是线粒 体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。 氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子,主要有NAD+、 FMN、FAD、CoQ等。它们既传递电子,也传递质子; 电子传递体包括细胞色素系统和某些 黄素蛋白、铁硫蛋白。 呼吸链传递体传递电子的顺序是: 代谢物→NAD+→FAD→CoQ→细胞色 素系统→O2。
C6H12O6+12NADP+6CO2+12NADPH2(循环六次) 6 G-6-P + 12NADP+ + 7H2O 6CO2 + 12 NADPH2 + 5 G-6-P + Pi 细胞质 ATP NADPH
特点: (1)不经糖酵解,葡萄 糖直接脱羧,脱氢。 (2)(是非氧化的)分 子间基团转移,重排 (3)细胞浆 (4)葡萄糖循环一次放
第五章
植物的呼吸作用
§4-1. 呼吸作用的概念和生理意义 §4-2.呼吸代谢的多样性 §4-3. 呼吸作用的指标及影响因素 §4-4. 呼吸作用与农业生产
Figure 4-3
§4-1.呼吸作用的概念和意义 一. 概念
是指生活 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。
黄素腺嘌呤二核苷酸
4.TCA循环中并没有分子氧的直接参与,但该 循环必须在有氧条件下才能进行。 5.该循环既是糖、脂肪、蛋白彻底氧化分解 的共同途径;又可通过代谢中间产物与其他代 谢途径发生联系和相互转变。
CH3COCOOH + 4NAD+ + FAD+ + GDP + Pi + 3H2O 3CO2 + 4NADH2 + FADH2 + GTP
2. 呼吸商(respiratory quotient,RQ) 又称呼吸系数 RQ=释放的CO2量 / 吸收的O2量
二. 呼吸速率的影响因素 1. 内部因素的影响
植物种类 不 同 植 物 不 同 仙人掌 景天属 蚕豆 小麦 细菌 呼吸速率(O2,鲜重)/μl· -l· -1 g h 6.80 16.60 96.60 251.00 10 000.00
结合转化机制的变构学说
3.5 氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂 (1)解偶联剂(uncoupler) 如2,4-二硝基 苯酚(DNP)。 (2)抑制剂(depressant) 如寡霉素。 (3)离子载体抑制剂
4. 磷酸戊糖途径(Pentose Phosphate Pathway, PPP)(HMP)
非跃变型(柑橘、柠檬、菠萝等)
① 温度
苹果贮藏于22.5℃时,跃变出现早而显著, 10℃下不十分显著,也出现,稍迟, 2.5℃下几乎看不出来。
② 乙烯
阀值:0.1g/L,促进成熟
降低温度,香蕉的最适温度是 贮藏、运输 11~14℃,苹果是4℃。 中措施: 增加CO2和N2的浓度,降低O2浓 度(3-6%)
(2)氧气 <20% 呼吸开始 下降 10%~20% <10% 无氧呼吸出现并 逐步增强,有氧 呼吸迅速下降。
有氧呼吸
过高?
O2
过低?
无氧呼吸的消失点
氧饱和点 oxygen saturation point
氧 饱 和 点 与 温 度 有 关
长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害? 1、无氧呼吸产生酒精,酒精使细胞质的蛋 白质变性; 2、无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少, 植物要维持正常的生理需要就要消耗更多的有 机物; 3、没有丙酮酸氧化过程,缺乏新物质合成 的原料。
(一)呼吸代谢生化途径的多样性 (二)电子传递途径的多样性 (三)末端氧化酶的多样性
(一)呼吸代谢生化途径的多样性
1、糖酵解(EMP) 2、无氧呼吸 3、三羧酸(TCA)循环 4、磷酸戊糖(PPP)途径 5、乙醛酸(GAC)循环 6、乙醇酸氧化途径
1.糖酵解(Glycolysis)
EMP
C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2H2O
出一分子CO2,产生2
分子NADPH2。
磷酸戊糖途径的生理意义
(1)中间产物如RU5P和R5P是核酸的原料,GAP与EMP相沟通。
F6P,7-P-景天庚酮糖(SBP)使呼吸与光合作用连系。 (2)NADPH,特别是脂肪合成需要NADPH供给,NADPH能被植 物线粒体氧化形成ATP。 (3)抗病:4-P-赤藓糖和GAP可以合成莽草酸,它是多种具 抗病作用的多酚物质的前体。如木质素,花菁苷等。
3.4氧化磷酸化的机理 化学渗透假说(P. Mitchell 1961年)要点: (1)呼吸传递体不对称地分布在线粒体内膜上。 (2)呼吸链的复合体中递氢体有质子泵作用,它可 以将H+从线粒体内膜的内侧泵至外侧, 在内膜两 侧建立起质子浓度梯度和电位梯度。 (3)由质子动力势梯度推动ADP和Pi合成ATP。
抗氰呼吸的生理意义:
1、放热反应 抗氰呼吸释放的热量对产热植物 早春开花有保护作用,有利于种子萌发。
2、促进果实成熟 在果实成熟过程中,抗氰呼 吸速率增强,出现的呼吸跃变现象。 3、增强抗病能力
4、代谢协同调控 (1)当底物和NADH过剩时, 分流电子;(2)cyt 途径受阻时 ,保证EMPTCA途径、PPP正常运转。
① 播前浸种,通过控制温度与通气提高种子的呼吸,以
便促进种子萌发。
② 田间中耕松土和低洼地块开沟排水等均能增加土壤透
气性,有效地抑制无氧呼吸。
③在人工气候室栽培作物,降低夜温以减少呼吸消耗,
有利于干物质积累。
二. 种子的安全贮藏与~8%
9%~10%
13%~15%
淀粉种子:
<10%~12%
安全含水量
呼吸作用 显著增强