呼吸作用的概念和生理意义46页PPT
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植物生理学课件第四章呼吸作用
体进一步氧化产生ATP。 通过底物水平磷酸化，直接合成ATP。 （2）TCA是植物体进行有氧呼吸的主要途径，是
物质代谢的枢纽。 TCA既是糖、脂类和氨基酸 等彻底分解的共同途径，其中间产物又是合成 糖、脂类和氨基酸的原料。
3. 戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway, PPP）
CO2+H2O
中间代谢产物是合成糖类、脂类、蛋白 质和维生素及各种次生物质的原料
二、生物氧化（biological oxidation）
生物氧化是指发生在生物体细胞线粒 体内的一系列传递氢、电子的氧化还原反 应。生物氧化过程中释放的能量一部分以 热能形式散失，一部分贮存在高能磷酸化 合物ATP中。
简称TCA）
TCA循环中 虽然没有O2的 参加，但必须 在有氧条件下 经过呼吸链电 子传递，使 NAD+ 和FAD、 UQ在线粒体中 再生，该循环 才可继续，否 则TCA循环就会 受阻。
三羧酸循环的生理意义：
（1）TCA是植物体获得能量的最主要形式。 使NAD+和FAD还原成NADH和FADH2。这些电子供
1. 为植物生命活动提供能量
需呼吸作用提供 能量的生理过程有： 离子的主动吸收和运 输、细胞的分裂和伸 长、有机物的合成和 运输、种子萌发等。
不需呼吸作用直 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。
2. 中间产物是合成重要有机物质的原料
呼吸作用的中间产物如，
如：细胞色素系统、铁硫蛋白、铁氧还蛋白等。
呼吸传递体中除 UQ外,大多数组分是与 蛋白质结合，以复合体形式嵌入膜内存在的。
植物线粒体的电子传递链位于线粒体 的内膜上，由五种蛋白复合体组成。
物质代谢的枢纽。 TCA既是糖、脂类和氨基酸 等彻底分解的共同途径，其中间产物又是合成 糖、脂类和氨基酸的原料。
3. 戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway, PPP）
CO2+H2O
中间代谢产物是合成糖类、脂类、蛋白 质和维生素及各种次生物质的原料
二、生物氧化（biological oxidation）
生物氧化是指发生在生物体细胞线粒 体内的一系列传递氢、电子的氧化还原反 应。生物氧化过程中释放的能量一部分以 热能形式散失，一部分贮存在高能磷酸化 合物ATP中。
简称TCA）
TCA循环中 虽然没有O2的 参加，但必须 在有氧条件下 经过呼吸链电 子传递，使 NAD+ 和FAD、 UQ在线粒体中 再生，该循环 才可继续，否 则TCA循环就会 受阻。
三羧酸循环的生理意义：
（1）TCA是植物体获得能量的最主要形式。 使NAD+和FAD还原成NADH和FADH2。这些电子供
1. 为植物生命活动提供能量
需呼吸作用提供 能量的生理过程有： 离子的主动吸收和运 输、细胞的分裂和伸 长、有机物的合成和 运输、种子萌发等。
不需呼吸作用直 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。
2. 中间产物是合成重要有机物质的原料
呼吸作用的中间产物如，
如：细胞色素系统、铁硫蛋白、铁氧还蛋白等。
呼吸传递体中除 UQ外,大多数组分是与 蛋白质结合，以复合体形式嵌入膜内存在的。
植物线粒体的电子传递链位于线粒体 的内膜上，由五种蛋白复合体组成。
《呼吸作用》课件
如呼吸机，氧气疗法和呼吸锻炼。
呼吸作用的科学研究
研究呼吸作用的机制，开发新的呼吸疗法和呼吸监 测设备。
总结
呼吸作用的重要性
呼吸作用是人体保持生命运转的基石，阐释了生命的奥秘。
呼吸作用的未来研究方向
未来的研究重点是深入探索呼吸作用的分子机制和调控系统，并发展更有效的呼吸治疗手段。
《呼吸作用》一个动作都与呼吸息息相关。探索这个庞大 而又精细的系统，了解呼吸作用的奥秘。
什么是呼吸作用
呼吸作用的定义
指生物体为了维持其生命活动所进行的氧气和有机物质之间化学反应的总称。
呼吸作用的作用
获取氧气，产生能量并排出二氧化碳，维持人体内环境的平衡。
呼吸作用的类型
鼻腔过滤空气，喉和气管提供通道，支气管和肺泡提供气体交换的场所。
呼吸作用的影响因素
1 氧气浓度
低氧环境下呼吸加速，高氧浓度下呼吸放缓。
2 温度
体温过高或过低，都会影响呼吸作用。正常体温有利于呼吸系统的正常运转。
3 运动
增加运动量可增强呼吸功能，提升人体的氧气吸收能力。
呼吸作用的应用
呼吸作用的临床应用
有氧呼吸
使用氧气分解有机物质，产生能量并排出二氧化碳。
无氧呼吸
在缺氧条件下分解有机物质，产生能量，产生乙醇 或乳酸。
呼吸器官
1
呼吸系统的结构
包括上呼吸道和下呼吸道。上呼吸道由鼻腔、口腔、喉和气管组成，下呼吸道由 支气管和肺泡组成。
2
人体的呼吸系统
由鼻腔、喉、气管、支气管和肺泡组成。
3
各个器官的结构及功能
呼吸作用的科学研究
研究呼吸作用的机制，开发新的呼吸疗法和呼吸监 测设备。
总结
呼吸作用的重要性
呼吸作用是人体保持生命运转的基石，阐释了生命的奥秘。
呼吸作用的未来研究方向
未来的研究重点是深入探索呼吸作用的分子机制和调控系统，并发展更有效的呼吸治疗手段。
《呼吸作用》一个动作都与呼吸息息相关。探索这个庞大 而又精细的系统，了解呼吸作用的奥秘。
什么是呼吸作用
呼吸作用的定义
指生物体为了维持其生命活动所进行的氧气和有机物质之间化学反应的总称。
呼吸作用的作用
获取氧气，产生能量并排出二氧化碳，维持人体内环境的平衡。
呼吸作用的类型
鼻腔过滤空气，喉和气管提供通道，支气管和肺泡提供气体交换的场所。
呼吸作用的影响因素
1 氧气浓度
低氧环境下呼吸加速，高氧浓度下呼吸放缓。
2 温度
体温过高或过低，都会影响呼吸作用。正常体温有利于呼吸系统的正常运转。
3 运动
增加运动量可增强呼吸功能，提升人体的氧气吸收能力。
呼吸作用的应用
呼吸作用的临床应用
有氧呼吸
使用氧气分解有机物质，产生能量并排出二氧化碳。
无氧呼吸
在缺氧条件下分解有机物质，产生能量，产生乙醇 或乳酸。
呼吸器官
1
呼吸系统的结构
包括上呼吸道和下呼吸道。上呼吸道由鼻腔、口腔、喉和气管组成，下呼吸道由 支气管和肺泡组成。
2
人体的呼吸系统
由鼻腔、喉、气管、支气管和肺泡组成。
3
各个器官的结构及功能
【PPT】呼吸作用的概念及其生理(精)
2. 燃烧是物理过程，呼吸作用是生理过 程，在常温、常压下进行。
•（二）无氧呼吸：指生活细胞在无氧条件 下，利用有机物分子内部的氧，把有机物氧 化分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出 少量能量的过程。 • 微生物的无氧呼吸通常称为发酵。
例如，酒精发酵： C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+能量
(5)在许多植物中普遍存在，特别是在植物感病和 受伤、干旱时,该途径可占全部呼吸50%以上。
（三）电子传递与氧化磷酸化 1、呼吸链(respiratory chain):指呼吸 基质在氧化过程中脱下的氢(电子)传递到分 子氧的传递体系。 • 包括氢传递体和电子传递体两部分。呼吸 链的组成成分有20多种，这些成分基本可分 成5大类（见P171图9.2-7）
→6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH2
三羧酸循环的生理意义:
（1）TCA 循环是生物体利用糖或其他物 质氧化获得能量的主要途径。 （ 2 ）从物质代谢来看， TCA 循环中有许 多重要中间产物与体内其他代谢过程密切 相连 , 相互转变。可以说， TCA 循环是糖 类、脂肪、蛋白质及次生物质代谢和转化 的枢纽。
9.2.2 有氧呼吸的主要途径
（一）糖酵解——三羧酸循环途径 （EMP-TCA途径） （二）戊糖磷酸途径（PPP或HMP）
（三）电子传递和氧化磷酸化
（一）糖酵解——三羧酸循环途径 1、糖酵解：指呼吸基质在一系列酶的作 用下，氧化分解为丙酮酸的过程。
• 这一阶段在细胞质中进行，不需要游离氧 的参与。是有氧呼吸和无氧呼吸共同经历的 阶段(见P167图9.2-3)。糖酵解总反应简式:
2、产生的中间产物少；
3、产物对细胞原生质有毒害作用。
呼吸作用ppt课件
指生活细胞吸收O2，把有机物 进行彻底的氧化分解，放出CO2， 同时释放能量的过程。 指生活细胞在无氧条件下，把 有机物进行不彻底的氧化分解， 同时释放出部分能量的过程。 无氧呼吸又称发酵。有酒精发 酵和乳酸发酵。
3
与有氧呼吸相比，无氧呼吸的特点：
A）不吸收O2； B）底物分解不彻底； C）释放能量少。
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6
3 呼吸作用的指标
（1）呼吸速率 (又称呼吸强度)
指单位植物材料（鲜重、干重、原生质），在单 位时间内，呼吸释放的CO2或吸收O2的量。
常 用 单 位 有： O2微升（μL）· 克鲜重（干重）－１· 小时－１ CO2微升（μL）· 克鲜重（干重）－１· 小时－１ O2微升（μL）· mg N－１· 小时－
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10
2 光合作用与呼吸作用的关系
《呼吸作用》PPT课件
2．植物体进行呼吸作用的时间是（ C ）
A.只在白天
B.只在光下
C.在白天和黑夜 D.只在晚上
实验现象：装有萌发种子的保温瓶 内的温度升高。装有煮 熟的种子的保温瓶内温 度不升高
实验结论：萌发的种子放出了 热量。
实验1：探究种子 在呼吸作用中是 否吸收氧气
萌
煮
发
熟
的
的
种
种
子
子
甲瓶 —— 熄灭 乙瓶 —— 燃烧 这说明什么呢？
有机物（储存能量）﹢氧气 活细胞 二氧化碳﹢水﹢能量
概念：细胞内有机物在氧气的参与下被分
解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程， 叫做呼吸作用。
证明了种子呼吸时吸入了氧
实验现象：燃烧的蜡烛放进甲瓶里， 火焰立刻熄灭了。燃烧的 蜡烛放进乙瓶里，火焰没 有立刻熄灭。
实验结论：甲瓶里缺少氧，乙瓶里有 氧，甲瓶里的氧被萌发的 种子吸收了
实验2：探究种子在呼
吸作用中是否释放二 氧化碳？
二氧化碳的性质： 二氧化碳 + 澄清石灰水 → 石灰水变混 浊
2、设计实验探究萌发的种子呼吸作用能产 生二氧化碳吗？ （画示意图即可）
3、设计实验探究萌发的种子呼吸作用能 够释放能量吗？ ？（画示意图即可）
概念：（ 细胞内 ）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 ）的过程，叫做 (呼吸作用 )。
探究三 呼吸作用在实践中的应用
第2节 呼吸作用
学习目标
1、记住并能解读呼吸作用的概念 2、列举并能解释呼吸作用在现实生活中的应用生
活中的实例
探究点一 呼吸作用的概念及意义
1、萌发的种子进行呼吸作用，煮熟的种子进行呼吸作用吗？
呼吸作用ppt专题知识讲座
呼吸作用ppt专题知识讲座
第11页
一、化学路径多样性
3 戊糖磷酸路径（PPP、HMP路径）
葡萄糖在细胞质内直接氧化脱羧，并以戊糖磷酸为主要中间产物 有氧呼吸路径。
1）反应场所：细胞质 2）2总NA反D应PH：＋G26HP＋＋2NADP＋＋H2O→Ru5P＋CO2＋
核酮糖-5-磷酸
3）生理意义： A.产生大量NADPH为体内反应提供还原力。 B.为其它物质代谢提供原料。Ru5P可合成核酸。 C.重组阶段酶和产物与光合C3路径相同，可相互交流。 D.产生绿原酸、咖啡酸等抗病物质，可增强抗病性。
3、控制气体成份：可对库房内空气成份加以控 制，适当增高二氧化碳含量和降低氧含量。或 将粮仓中空气抽出，充入氮气，到达抑制呼吸， 安全贮藏目标。
呼吸作用ppt专题知识讲座
第26页
三、呼吸作用与果蔬贮藏
1、呼吸跃变现象：当果实成熟到一定时期，其呼吸速 率突然增高，然后又快速下降现象称之为呼吸跃变现 象。
呼吸作用ppt专题知识讲座
第27页
第10页
一、化学路径多样性 2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环）
3）生理意义：
A.提供生命活动所需能量主要起源。 • 经过电子传递与氧化磷酸化偶联产生大量ATP。 B.是物质代谢枢纽。起始物乙酰CoA是糖、脂肪、
蛋白质三大类物质代谢枢纽。 C.释放CO2 D.才需能O2再，生接，收不电然子T，C有A循氧环条受件阻下。NAD＋和FAD
呼吸作用ppt专题知识讲座
第18页
第六节 影响呼吸作用原因
一、呼吸作用生理指标
• 判断呼吸作用强度和性质指标主要有呼吸速率 和呼吸商
1 呼吸速率：单位时间单位重量植物所放出CO2量或吸 收O2量。
《呼吸作用》PPT课件
呼吸困难
常见于气道阻塞、肺部疾病、胸廓 疾病等。
呼吸节律异常
可能与神经系统疾病、药物使用等 有关。
常见呼吸系统疾病预防措施建议
加强锻炼，提高身体素质和 免疫力。
保持室内空气流通，避免长 时间在密闭环境中。
避免吸烟和吸入二手烟，减 少对呼吸道的刺激。
注意个人卫生，勤洗手、戴 口罩等。
01
02
03
04
ATP合成途径及其在细胞呼吸中作用
ATP合成途径
01
光合作用和细胞呼吸。
细胞呼吸中ATP合成过程
02
糖酵解、三羧酸循环和电子传递链。
ATP在细胞呼吸中作用
03
作为能量通货，驱动各种细胞活动。
影响能量代谢和ATP合成因素
温度
影响酶活性，进而影响物质代谢和能量 代谢速率。
氧气浓度
影响细胞呼吸类型和ATP合成效率。
无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同，在细胞质基质中进行；
第二阶段在不同类型细胞中有所不同，如植物细胞产生酒精和二氧化 碳，动物细胞产生乳酸。
不同类型细胞呼吸特点比较
原核细胞与真核细胞呼吸作用场所不同，原核细胞无线 粒体，呼吸作用在细胞质中进行；
需氧型与厌氧型生物呼吸方式不同，需氧型生物进行有 氧呼吸，厌氧型生物进行无氧呼吸；
05
呼吸作用在农业生产中应 用
提高作物产量和品质措施探讨
选用优良品种
选择适应当地生态环境的优质高产 品种，是提高作物产量的基础。
合理密植
根据地力、施肥水平等因素，确定 适宜的种植密度，使作物群体与个
体协调发展。
科学施肥
按照作物需肥规律和土壤供肥能力 ，合理施用有机肥和化肥，满足作 物生长所需养分。
植物生理学--植物呼吸作用 ppt课件
PPT课件
17
（二）三羧酸循环
• 丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三 羧酸和二羧酸的循环逐步氧化分解，直 到形成水和CO2为止，故称此过程为三羧 酸循环（tricarboxylic acid cycle , TCAC，又名Krebs cycle, 柠檬酸循环 citric acid cycle）。
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
R.Q=6 mol CO2/6 mol O2=1.0 • 当呼吸底物是富含氢的物质，如脂肪或蛋白质，RQ＜1
C16H32O2+11O2→6C12H22O11+4CO2+5H2O
R.Q=4 mol CO2/11 mol O2=0.36 • 当呼吸底物是比碳水化合物含氧高的物质，如有机酸， RQ＞1 C4H6O5+3O2→4CO2+3H2O R.Q=4 mol CO2/3 mol O2=1.33
PPT课件
2
§1
呼吸作用的概念和意义
一. 呼吸作用的概念 respiration
• 生活细胞在一系列酶的催化下，降解有机物并 释放能量的过程。 特点：生活细胞 • 酶促反应 呼吸作用是一切生活细胞所共有的生命活动， 一般来说，生命活动越旺盛，呼吸越强，呼吸 停止就意味着死亡。
PPT课件
3
呼吸作用的分类
氧化脱羧形成乙酰CoA； 第二阶段有三步反应：
pyruvate translocase
柠檬酸氧化脱羧；
α-酮戊二酸氧化脱羧； 琥珀酸和苹果酸脱氢。
PPT课件
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TCAC的生物学意义
1. 生命活动中的主要供能过程：1个乙酰辅酶A净产生1个 GTP（相当于1个ATP），4个NADH和1个FADH，经 氧化电子传递和氧化磷酸化共产生合计15个ATP，两轮 30个ATP； 2CH3COCOOH+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H2O →6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH2 EMP-TCAC是生物体内各种有机物质相互转变的枢纽。