呼吸作用下植物所受的影响因素及特点分析
第七讲 蒸腾作用、光合作用、呼吸作用的影响因素
第七讲蒸腾作用、光合作用和呼吸作用的影响因素知识点一影响蒸腾作用的因素1.光照：在一定范围内，较强的光照提高了空气的温度和叶片的温度，使叶内水分汽化过程加快，蒸腾作用，但温度过高时，气孔会短暂，蒸腾作用会。
2.风：空气流动越快，蒸腾作用。
3.湿度：较大的湿度使水分汽化速度减慢，蒸腾作用会。
4.叶表面积越大，蒸腾作用越。
拓展：蒸腾作用强度曲线图：知识点二影响光合作用的因素1.光照强度（1）a点时植物只进行作用。
（2）b点时，光合作用强度呼吸作用强度。
（3）c点为光饱和点，随后，光照强度增加，光合作用不再增强。
2.温度主要影响酶的活性，在一定范围内，适当提高温度，有利于光合作用。
例1.如图是一天当中植物光合作用的曲线图（1）a点时植物只进行作用。
（2）b点和f点时，光合作用强度呼吸作用强度。
（3）植物体内有机物最少的点是点，植物体内有机物最多的点是点。
一天当中，氧气浓度最高的点是点。
（4）出现d点的原因是：。
知识点三影响呼吸作用的因素1.温度：在一定范围内，温度越高，呼吸作用越。
2.水分：植物含水量增加，呼吸作用。
3.氧气：在一定范围内，氧气浓度增加，呼吸作用加强。
4.二氧化碳：浓度过高时会呼吸作用。
知识点四叶肉细胞的气体交换夜晚能进行的是：；白天光合作用强度大于呼吸作用强度时，能进行的是：；白天呼吸作用强度大于光合作用强度时，能进行的是：；白天呼吸作用强度等于光合作用强度时，能进行的是：；例1：利用右图所示装置研究植物的呼吸作用时，为防止光合作用的干扰，应对装置进行。
一段时间后，玻璃管中红墨水向（“左”或“右”）移动。
例2．如图表示一段时间内绿萝叶片二氧化碳吸收量与光照强度关系的示意图。
以下分析正确的是（）A．ac段表示叶片的光合作用在不断增强B．b点表示该植物既不进行光合作用，也不进行呼吸作用C．当光照强度＜n1时，该植物只进行呼吸作用D．cd段表示该植物不再进行光合作用直击中考：1．（2020•雅安）取一支带叶的白色百合花枝条，将其下端插入滴有红墨水的溶液中，3﹣4小时后，花瓣中的“经络”变红了。
植物的呼吸作用
呼吸代谢多条途径的意义： 呼吸代谢多条途径的意义：
适应环境 例如，在淹水时，TCA和细胞色素氧化酶所 例如，在淹水时，TCA和细胞色素氧化酶所 催化的呼吸链停止，EMP途径加强 途径加强； 催化的呼吸链停止，EMP途径加强；当植物受伤 PPP途径和多酚氧化酶的呼吸链加强 途径和多酚氧化酶的呼吸链加强， 时，PPP途径和多酚氧化酶的呼吸链加强，以促 进伤口的修复。 进伤口的修复。 总之， 总之，通过呼吸代谢多条途径之间的相互 联系与相互制约， 联系与相互制约，在植物体内形成了及其复杂 却又调节自如的物质代谢网， 却又调节自如的物质代谢网，从而使植物能在 多变的环境条件下进行生长发育。 多变的环境条件下进行生长发育。
既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作用是存在的， 既不吸收氧气也不释放CO 的呼吸作用是存在的， 如产物为乳酸的无氧呼吸。 如产物为乳酸的无氧呼吸。
二、 呼吸作用的生理意义 Significance
1. 提供植物生命活动所需要的大部分能 量。 2. 为其他化合物合成提供原料 3. 为代谢活动提供还原力
呼吸链四个复合物的 电子和质子流动总图
二、氧化磷酸化 （oxidative phosphorylation)
是指生物体氧化过程中释放出自由能 驱动ADP磷酸化形成 磷酸化形成ATP的过程。 的过程。 驱动 磷酸化形成 的过程 线粒体ATP合成的方式有两种： 线粒体 合成的方式有两种： 合成的方式有两种 1. 底物水平磷酸化 2. 氧化磷酸化
MH2 M NADP+ NADPH +H+ 2GSH GSSG 2Cu+ 2Cu2+
脱氢抗血 酸 抗坏血酸
1/2O2 O2-
→H2O
（三） 乙醇酸氧化酶
O2
呼吸作用
（1）呼吸底物的性质
植物的呼吸商往往来自多种呼吸底物的平均值
测定呼吸作用的生理指标
3.呼吸商的影响因素 （2）氧气的供应情况 糖在无氧时发生酒精发酵，只有CO2产生，无O2的吸收，则RQ远大于1； 不完全氧化吸收的氧保留在中间产物中，放出的CO2量相对减少，RQ会小 于1。
http://222.216.3.183/zwsl/courseweb/ListPpt.aspx?menucode=0002000200 0400050004&menuname=5-4%20测定水稻、大豆呼吸作用
影响呼吸作用的因素
（2）氧气 ﹤20% 呼吸开始下降 10%-20% 有氧呼吸 ﹤10% 无氧呼吸出现并逐步增强， 有氧呼吸迅速下降。
把无氧呼吸停止进行的最低氧含量（10%左右）称为 无氧呼吸的消失点 氧浓度过高，对植物有毒害 氧浓度过低，无氧呼吸增强，产生酒精中毒，消 耗体内养料过多。
乳 酸 发 酵
如：马铃薯块茎、胡萝卜、甜菜块根等体积大的 营养器官，贮藏久了会有乳酸发酵。 而玉米种子在缺氧条件下，初期发生乳酸发酵， 后来转变为酒精发酵。
呼吸作用的概念及类型
无氧呼吸的特点： 1.底物分解不彻底；
2.释放能量少。
有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。
影响呼吸作用的因素
1.内部因素（自身因素）的影响 （1）植物不同，呼吸速率不同
呼吸作用与农业生产的关系
2.呼吸作用与果蔬贮藏 （1）果实 呼吸跃变：当果实成熟到一定时期，其呼吸速率突 然增高，最后又突然下降，这种现象称为呼吸跃变。
跃变型（苹果、梨、香蕉、番茄等） 两类 非跃变型（柑橘、柠檬、菠萝等）
呼吸作用与农业生产的关系
①温度 苹果贮藏于22.5℃时，呼吸跃变出现早而显著， 10℃下不十分显著，也出现稍迟，2.5℃下几乎看不出 来。 ②乙烯 阈值：0.1g/L，促进成熟
呼吸作用与果蔬贮藏的关系
呼吸作用与果蔬贮藏的关系————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：ﻩ呼吸作用与果蔬贮藏的关系呼吸作用是采后果蔬的一个最基本的生理过程,它与果蔬的成熟、品质的变化以及贮藏寿命有密切的关系。
（一)呼吸强度与贮藏寿命呼吸强度(resｐiｒａtion rate)是评价呼吸强弱常用的生理指标,它是指在一定的温度条件下,单位时间、单位重量果蔬放出的CO2量或吸收Ｏ２的量。
呼吸强度是评价果蔬新陈代谢快慢的重要指标之一,根据呼吸强度可估计果蔬的贮藏潜力。
产品的贮藏寿命与呼吸强度成反比,呼吸强度越大,表明呼吸代谢越旺盛，营养物质消耗越快。
呼吸强度大的果蔬，一般其成熟衰老较快,贮藏寿命也较短。
例如，不耐贮藏的菠菜在20-21℃下，其呼吸强度约是耐贮藏的马铃薯呼吸强度的２0倍。
常见的果蔬呼吸强度见表2-4。
ﻫ测定果蔬呼吸强度的方法有多种，常用的方法有气流法、红外线气体分析仪、气相色谱法等。
(二）呼吸热前面已提到果蔬呼吸中,氧化有机物释放的能量，一部分转移到ATP和NADH分子中,供生命活动之用。
一部分能量以热的形式散发出来，这种释放的热量称为呼吸热（ｒesｐir ａｔion ｈeat）。
已知每摩尔葡萄糖通过呼吸作用彻底氧化分解为CO２和水,放出自由能2867.5ＫJ;在这过程中形成3６moｌＡTP,每形成1ｍoｌＡＴP需自由能30５.1KJ，形成36ｍolＡTＰ共消耗10９9.3KJ,约占葡萄糖氧化放出自由能的３8%。
这就是说,其余6２％（17６8.1ＫＪ）的自由能直接以热能的形式释放。
ﻫ由于果蔬采后呼吸作用旺盛,释放出大量的呼吸热。
因此，在果蔬采收后贮运期间必须及时散热和降温，以避免贮藏库温度升高，而温度升高又会使呼吸增强，放出更多的热，形成恶性循环，缩短贮藏寿命。
为了有效降低库温和运输车船的温度,首先要算出呼吸热,以便配置适当功率的制冷机，控制适当的贮运温度。
《植物生理学》第四章
酒精发酵酶:
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2
+能量 （△G°′= -226 kJ·mol-1）
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乳酸发酵： 酶
C6H12O6
2CH3CHOHCOOH +能
量 △G°′= -197 kJ·mol-1
在高等植物中称为无氧呼吸，在微生物 中称为发酵。高等植物通常是以有氧呼吸为主， 但在特定的条件下，如暂时缺氧也可进行无氧呼 吸。
质子传递体包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有NAD+、FMN、 FAD、泛醌（UQ或Q）等，它们既传递质子又传递电子。
除了UQ和细胞色素c（Cytc）外，组成呼吸链的有4种酶复合体， 另外还有一种ATP合酶复合体，它们嵌在线粒体内膜上。
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复合体Ⅰ：含有NADH脱氢酶，FMN,4个Fe-S蛋白 复合体Ⅱ：琥珀酸脱氢酶（FAD, Fe-S蛋白) 复合体Ⅲ：含有2个Cytb(b560和b565)，Cytc 和Fe-S。 复合体Ⅳ：含有细胞色素氧化酶复合物， Cyta,Cyta3。把Cytc的 电子传给O2，形成水。 复合体ⅴ：又称 ATP合成酶或称H+- ATP酶复合体
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（三）抗氰呼吸
1. 抗氰呼吸的概念
在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制，这 种呼吸途径称为抗氰呼吸。抗氰呼吸可以在某些条件下与
电子传递主路交替运行，因此，抗氰呼吸又称交替途径。
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2. 植物抗氰呼吸的生理意义
➢放热增温，促进植物开花、种子萌发 。 ➢增加乙烯生成，促进果实成熟，促进衰老。 ➢代谢的协同调控。 ➢增强抗逆性。
交替氧化酶又称抗氰氧化酶，它将UQH2的电子交给O2 生成H2O。它与氧的亲和力高，不受CN-、CO、N3-的抑制。
植物生理学呼吸作用
植物生理学呼吸作用植物生理学呼吸作用是指植物体内的呼吸代谢。
呼吸作用是维持植物生命活动所必需的基本生物化学过程之一，它通过分解有机物质，释放出能量，以供植物进行生长和发育。
植物的呼吸作用与人类和动物的呼吸作用有着相似的原理，但具体的过程和机制会有所不同。
植物的呼吸作用可以分为两种类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸是指植物通过氧气来将有机物分解成无机物，以释放能量。
无氧呼吸是指在缺氧条件下，植物体内的能量代谢主要通过发酵方式进行。
这两种呼吸作用在植物的不同组织和不同阶段中会有所不同。
有氧呼吸是植物体内最主要的能量产生过程，它主要发生在叶片和根系中。
在叶片中，光合作用产生的葡萄糖通过线粒体的呼吸代谢过程，被分解成二氧化碳和水，并释放出能量。
这个过程叫做细胞呼吸。
植物通过这种呼吸途径消耗能量，维持生长和发育的正常进行。
与叶片不同，根系和幼嫩的器官在光合过程中能产生少量的能量。
根系的呼吸主要是为了维持细胞代谢的需要，而幼嫩器官则主要是为了保持正常发育所需的能量供应。
总之，植物的呼吸作用是一个能量供给的过程，使得植物能够维持正常的生长和发育。
有时候，植物体内的氧气供应不足，就会出现缺氧状态。
在这种情况下，植物的呼吸作用会转为无氧呼吸。
无氧呼吸就是一种在缺氧环境下进行的发酵过程。
植物通过这种呼吸方式，在缺氧环境中，仍然能够释放出一定量的能量。
植物的呼吸作用对环境条件非常敏感。
光合作用和呼吸作用之间的平衡是保证植物生长健康的关键。
夜间或在光照不足的情况下，植物无法进行光合作用，但仍然需要能量维持正常的生长代谢。
这时植物会通过呼吸作用来满足这部分能量需求。
另外，一些环境因素也会影响植物的呼吸作用。
例如，温度是影响呼吸作用速率的重要因素。
一般来说，随着温度的升高，呼吸速率也会增加。
但当温度超过一定范围时，呼吸速率会受到抑制。
此外，氧气浓度、植物的营养状况和植物的光照水平等因素也会对植物的呼吸作用产生影响。
总结起来，植物的呼吸作用是一种将有机物质分解为无机物质的过程，通过此过程释放能量，以供植物生长和发育所需。
呼吸作用
呼吸作用果蔬采收后，同化作用基本停止，但仍是活体，其主要代谢为呼吸作用。
呼吸是呼吸底物在一系列酶参与的生物氧化作用下，将生物体内的复杂有机物分解为简单物质，并释放出化学键能的过程。
果蔬的呼吸有两种类型，即有氧呼吸和无氧呼吸。
1.1 有氧呼吸和无氧呼吸1. 有氧呼吸有氧呼吸是指果蔬的生活细胞在O2的参与下，将有机物(呼吸底物)彻底分解成CO2和水，同时释放出能量的过程。
呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质，常用的呼吸底物是G。
2. 无氧呼吸无氧呼吸是果蔬的生活细胞在缺O2条件下，有机物(呼吸底物)不能被彻底氧化，生成乙醛、酒精、乳酸等物质，释放出少量能量的过程。
无氧呼吸对贮藏不利的原因◆一方面因为无氧呼吸所提供的能量比有氧呼吸少，消耗的呼吸底物多，加速果蔬的衰老过程；◆另一方面，无氧呼吸产生的乙醛、乙醇物质在果蔬中积累过多会对细胞有毒害作用，导致果蔬风味的劣变，生理病害的发生。
果蔬采后在贮藏过程中应防止产生无氧呼吸。
3.巴斯德效应巴斯德效应：在无氧呼吸消失点之前，供给氧气可避免无氧呼吸的出现，可使碳水化合物的分解速度减慢，从而降低物质消耗和减少了无氧呼吸产物。
意义：可通过降低氧气浓度使有氧呼吸减至最低限度，但不激发无氧呼吸，对果蔬贮藏保鲜有重要意义。
4.愈伤呼吸果蔬产品的组织在受到机械损伤时呼吸速率显著增高的现象叫做愈伤呼吸，又称为创伤呼吸、伤呼吸。
愈伤呼吸产生原因：机械损伤使酶与底物的间隔被破坏，酶与底物直接接触，使氧化作用加强。
愈伤呼吸的意义：消极面：造成体内物质的大量消耗；积极面：是呼吸保卫反应的主要机制，在植物产品对损伤的自我修复中具有重要作用。
1.2 与呼吸有关的几个概念（1）呼吸强度也称呼吸速率，以一定温度下，单位数量植物组织、单位时间的氧气消耗量或二氧化碳释放量表示。
一般单位用O2或CO2mg(或mL)／(kg·h )(鲜重)表示。
呼吸强度是衡量产品贮藏潜力的依据，呼吸强度越高，呼吸越旺盛，贮藏寿命越短。
呼吸作用
2.氧化磷酸化 氢或电子在呼吸链中传递，逐渐释放能量， 其中一部分能量推动ADP与磷酸合成ATP 的过程。氧化磷酸化是呼吸作用形成ATP的 主要方式。 反应式如下： ADP+Pi (线粒体) ATP
二、磷酸戊糖途径（PPP）
1.概念 葡萄糖在细胞质内直接氧化脱羧，并以戊糖磷酸为 重要中间产物的有氧呼吸途径。它是葡萄糖的直 接氧化途径。
2.植物的发育阶段 2.植物的发育阶段
• 一年生植物开始萌发时，呼吸Байду номын сангаас率迅速增强，随 着植株生长变慢，呼吸逐渐平稳，并有所下降， 开花时呼吸又有所提高。 • 多年生植物呼吸速率表现出季节周期性变化。温 带植物的呼吸速率以春季发芽和开花时最高，冬 天降到最低点。 受伤、感病的呼吸速率＞正常健康的植物呼吸速率 呼吸跃变：坐果时呼吸速率逐渐下降至最低水平后， 在果实即将成熟时，呼吸速率又急剧升高的现象。 如苹果、桃、梨、李、杏、番茄、西瓜、哈密瓜 等。呼吸高峰出现后，果实即完全成熟。
（2）无氧呼吸：指生活细胞在无氧条件下， 无氧呼吸：指生活细胞在无氧条件下， 无氧条件下 将有机物进行不彻底 氧化分解， 将有机物进行不彻底 氧化分解，同时释放 能量的过程。 能量的过程。 A. 酒精发酵 高等植物在无氧呼吸时，先形成丙酮 高等植物在无氧呼吸时，先形成丙酮 然后转变为酒精的过程。 酒精的过程 酸，然后转变为酒精的过程。对于微生物 来说，习惯将这个过程称为发酵 发酵。 来说，习惯将这个过程称为发酵。 +100KJ能量 C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+100KJ能量 (箭头上标:酶，此反应主要发生在植物中) 箭头上标: 此反应主要发生在植物中)
二、呼吸作用的生理意义
呼吸作用是所有生物的基本生理功能，是一切生 活细胞的共同特征，呼吸停止，也就意味着生命 的终止。 1. 提供植物生命活动所需的大部分能量 提供植物生命活动所需的大部分能量 呼吸作用释放出来的能量， 呼吸作用释放出来的能量，一部分转变为热能而散 另一部分储存在ATP（三磷酸腺苷）中。当 失，另一部分储存在 （三磷酸腺苷） ATP在酶的作用下分解时，就把储存的能量释放 在酶的作用下分解时， 在酶的作用下分解时 出来，用于生物体的各项生命活动， 出来，用于生物体的各项生命活动，如细胞的分 的吸收等。 植株的生长，矿质元素的吸收等 裂，植株的生长，矿质元素的吸收等。
植物生理学04呼吸作用
二 呼吸作用与粮食储藏 降水、控温、控湿、控气、控微生物。
三 呼吸作用与果蔬储藏 降温、控氧（3－6％）、保湿、充N2等
第四章练习题 1 何谓植物的呼吸作用？它有什么生理作用？ 2 EMP、HMP、TCA 途径的主要过程及各自特点是什么？ 3 分析线粒体结构与呼吸作用的相关性。 4 举例说明植物呼吸过程中末端氧化具有多样性的生理义。 5 简述植物通过光合作用和呼吸作用所驱动的能量流动过程。 6 分析植物的光合作用和呼吸作用的相互关系。 7 空气中的氧对植物的呼吸有何影响？为什么？ 8 指出柠檬酸、NADPH、NADH 对植物呼吸作用调控的作用 位
促进 抑制ຫໍສະໝຸດ 三腺苷酸能荷调节（一）能荷(EC) 1 定义：用以表示细胞中腺苷酸系统能量状态的指标。
75 100
[ATP] + 1/2 [ADP] 能荷＝
[ATP] + [ADP] + [AMP]
ATP合成反应
相对速度（％）
2 能荷与代谢调节
50
通过反馈抑制，话细胞的
25
能荷一般稳定在0.75~0.95
间。能荷是细胞中ATP合
ATP利用反应
成反应和利用反应的调节
0
因素。
0.0
0.5
1.0
能荷
第六节 影响呼吸作用的因素
一 呼吸速率和呼吸商
（一）呼吸速率：
是度量呼吸强度的最常 用的生理指标。通常用植 物的单位鲜重、干重或原生质，在一定时间内所放出 CO2的量或吸收O2的量来表示。
(二）呼吸商
1 定义：呼吸商又称呼吸系数。是表示呼吸底物性
细胞质（基质）：糖酵解 戊糖磷酸途径 线粒体：三羧酸循环 生物氧化
必考实验探究题28植物光合作用(呼吸作用)条件与影响因素(原卷版+解析)
必考实验探究题 28 植物光合作用（呼吸作用）条件与影响因素题型分析：本考题主要考察绿色植物的光合作用和呼吸作用，绿色植物的光合作用只发生在白天有光时候，而呼吸作用发生在任何时候，定量计算时需注意净光合作用与光合作用的区别；同时要牢记呼吸作用和光合作用的条件、原料、产物、影响因素等。
杭州中考常见于第27题题，全省各地市也高频考查。
一、实验探究题1.（2020·衢州）科学家探索光合作用过程和本质经历了漫长的历程。
我们知道绿色植物利用太阳光能把二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气。
H 2O 和CO 2均含有O ，那么O 2中的O 是来源于什么物质呢？ 资料一：19世纪末，科学家普遍认为：CO 2在光的作用下被分解为CO 和（O 2。
资料二：范?尼尔通过实验得出紫硫细菌合成有机物的反应式，与高等植物光合作用的反应式进行比较研究后，建立了猜想。
紫硫细菌：CO 2+2H 2S →光（CH 2O ）（糖类）+2S+H 2O高等植物：CO 2+2H 2O →光 （CH 2O ）（糖类）+O 2+H 2O资料三：英国化学家希尔在一个密闭的装置中加入含叶绿体的悬浮液和高铁盐（作氧化剂，不产生氧气），并除去装置内的CO 2 ， 在光照下发现密闭装置中产生了O 2。
资料四：美国科学家鲁宾、卡门给三组小球藻提供含有一定比例18O 的水和碳酸氢盐（释放二氧化碳，其他条件均相同），光照相同时间后，分别检测小球藻释放氧气中18O 的比例，实验结果如表所示。
（18O 是表示中子数为10的氧原子，可作为示踪原子）（1）通过资料二中的比较分析，可以作出的猜想是________。
（2）希尔实验能否证明光合作用产生的O 2全部来源于H 2O ？请作出判断并说明理由（3）分析鲁宾、卡门的实验结果，可得出的结论及相应的依据分别是________。
2.（2020·湖州）科学兴趣小组为研究金鱼藻的光合作用，做了如下实验：步骤1：将溴麝香草酚蓝”和呈弱碱性的NaHCO 3溶液配成蓝色液体， 并向试管中通入一定量的CO 2 ， 使液体呈浅绿色。