呼吸作用競賽課件 上課

1、呼吸作用呼吸作用(生物氧化、細(xì)胞呼吸生物氧化、細(xì)胞呼吸) 呼吸作用是指活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物（主主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)），在一系列酶的參與下，分解時(shí)逐步釋放能量，最終生成分解時(shí)逐步釋放能量，最終生成COCO2 2 和和 H H2 2O O的過程。的過程。一、概念一、概念呼吸作用分為呼吸作用分為有氧呼吸有氧呼吸和和無氧呼吸無氧呼吸兩大類型兩大類型區(qū)分區(qū)分 “ “呼吸呼吸”呼吸：呼吸：指指機(jī)體與環(huán)境交換氧和二氧化碳的過程。機(jī)體與環(huán)境交換氧和二氧化碳的過程。包括外呼吸（又稱肺呼吸）、氣體運(yùn)輸和內(nèi)呼包括外呼吸（又稱肺呼吸）、氣體運(yùn)輸和內(nèi)呼吸（又稱組織呼吸）三個(gè)相互緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)吸（又稱組

2、織呼吸）三個(gè)相互緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)。糖原糖原 三酯酰甘油三酯酰甘油 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 葡萄糖葡萄糖 脂酸脂酸+甘油甘油 氨基酸氨基酸 乙酰乙酰CoA 呼吸鏈呼吸鏈 ADP+Pi ATP n 生物氧化的一般過程生物氧化的一般過程呼吸作用的呼吸作用的糖的分解代謝糖的分解代謝途徑有三種，途徑有三種，糖酵解糖酵解、三三羧酸循環(huán)羧酸循環(huán)（TCATCA）和和磷酸戊糖磷酸戊糖途徑途徑（課本（課本P37-42P37-42）。不管是有氧呼吸或無氧呼吸，糖的分解都必須先經(jīng)不管是有氧呼吸或無氧呼吸，糖的分解都必須先經(jīng)過過糖酵解糖酵解階段，形成階段，形成丙酮酸丙酮酸，然后才分道揚(yáng)鑣。還，然后才分道揚(yáng)鑣。還有一種葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)

3、內(nèi)進(jìn)行的直接氧化降解的酶有一種葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行的直接氧化降解的酶促反應(yīng)過程稱為磷酸戊糖途徑。在正常情況下，植促反應(yīng)過程稱為磷酸戊糖途徑。在正常情況下，植物細(xì)胞里葡萄糖降解主要是通過糖酵解和三羧酸循物細(xì)胞里葡萄糖降解主要是通過糖酵解和三羧酸循環(huán)，戊糖磷酸途徑所占的比重較小（一般只占百分環(huán)，戊糖磷酸途徑所占的比重較小（一般只占百分之幾到三十之間）。但這兩種途徑在葡萄糖降解中之幾到三十之間）。但這兩種途徑在葡萄糖降解中所占的比例，隨植物的種類、器官、年齡和環(huán)境而所占的比例，隨植物的種類、器官、年齡和環(huán)境而異。異。二、二、呼吸作用的途徑呼吸作用的途徑三、三、呼吸作用的過程呼吸作用的過程以以葡萄糖的

4、氧化葡萄糖的氧化為例，呼吸作用可分為三個(gè)部分：為例，呼吸作用可分為三個(gè)部分： 糖酵解糖酵解、三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)和和氧化磷酸化氧化磷酸化2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2H2O指葡萄糖在指葡萄糖在無氧條件無氧條件下被酶降解成下被酶降解成丙酮酸丙酮酸，并，并釋放能量釋放能量的過的過程。包括一系列反應(yīng)，都在程。包括一系列反應(yīng)，都在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中發(fā)生。這一過程可以分為中發(fā)生。這一過程可以分為以下兩步（圖以下兩步（圖4-44-4）：）：第一步是第一步是1 1分子葡萄糖經(jīng)過兩次磷酸化，而形成分子葡萄糖經(jīng)過兩次磷酸化，而形成1 1分子的分子的1 1，6-6-二磷酸果糖，這一過程要消耗二磷酸果糖，這一

5、過程要消耗2 2分子的分子的ATPATP；第二步是；第二步是1 1分子的分子的1 1，6-6-二磷酸果糖，在有關(guān)酶的催化作用下，最終形成二磷酸果糖，在有關(guān)酶的催化作用下，最終形成2 2分子的丙分子的丙酮酸，并將酮酸，并將2 2分子的氧化型輔酶分子的氧化型輔酶（NAD+NAD+）還原成）還原成2 2分子的還原分子的還原型輔酶型輔酶（NADHNADH），這一過程生成），這一過程生成2 2分子的分子的ATPATP。總反應(yīng)：。總反應(yīng)：在缺氧情況下，在缺氧情況下，NADHNADH就去還原乙醛成乙醇，或還原丙酮酸為乳就去還原乙醛成乙醇，或還原丙酮酸為乳酸。如果氧氣充足，則丙酮酸就完全氧化形成水和二氧化碳。

6、酸。如果氧氣充足，則丙酮酸就完全氧化形成水和二氧化碳。葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+（一）糖酵解（一）糖酵解（EMPEMP途徑）途徑）圖圖4-4 糖酵解的過程糖酵解的過程 糖酵解的產(chǎn)物糖酵解的產(chǎn)物丙酮酸丙酮酸，在，在有氧條件有氧條件下進(jìn)入下進(jìn)入線粒體線粒體，首，首先丙酮酸氧化脫羧，與輔酶先丙酮酸氧化脫羧，與輔酶A A（ CoA CoA ）結(jié)合成為活化的乙結(jié)合成為活化的乙酰輔酶酰輔酶A A（乙酰（乙酰CoACoA），再通過一個(gè)包括三羧酸和二羧酸循），再通過一個(gè)包括三羧酸和二羧酸循環(huán)而逐步氧化分解，最終環(huán)而逐步氧化分解，最終形成水和二氧化碳并釋放能量形成水和二氧化碳并釋放能量的的過程。發(fā)生在

7、在過程。發(fā)生在在線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)中。中。 這一循環(huán)過程的最初中間產(chǎn)物是檸檬酸，而檸檬酸是這一循環(huán)過程的最初中間產(chǎn)物是檸檬酸，而檸檬酸是一種三羧基酸，所以這個(gè)過程叫做三羧酸循環(huán)，也叫做一種三羧基酸，所以這個(gè)過程叫做三羧酸循環(huán)，也叫做KrebsKrebs循環(huán)或檸檬酸循環(huán)循環(huán)或檸檬酸循環(huán)。 （圖4-5）概括地說，這一過程一共發(fā)生了概括地說，這一過程一共發(fā)生了5 5次脫氫次脫氫，其中，其中4 4次脫出的氫都次脫出的氫都被被NAD+NAD+攜帶著，攜帶著，形成形成NADHNADH，另一次則被黃酶（，另一次則被黃酶（FADFAD）攜帶著，）攜帶著，形成還原型黃酶（形成還原型黃酶（FADHFADH2 2

8、），），并形成并形成2 2分子分子ATPATP。各種細(xì)胞的呼吸作用都有三羧酸循環(huán)；三羧酸循環(huán)是最經(jīng)濟(jì)和各種細(xì)胞的呼吸作用都有三羧酸循環(huán)；三羧酸循環(huán)是最經(jīng)濟(jì)和最有效率的氧化系統(tǒng)。最有效率的氧化系統(tǒng)。（二）（二）三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)（TCATCA循環(huán)循環(huán)或或檸檬酸循環(huán)）檸檬酸循環(huán)）圖圖4-5 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 在這一過程中，在這一過程中，NADHNADH中的中的H H傳遞給了傳遞給了FADFAD，于是，于是NADHNADH被被氧化成氧化成NADNAD+ +，而，而FADFAD則被還原成則被還原成FADHFADH2 2。FADHFADH2 2中的中的H H2 2則分離則分離成游離的氫離子（成游離

9、的氫離子（H H+ +）和電子（）和電子（e e）：）：（三）（三）氧化磷酸化氧化磷酸化FADH2FAD+2H+ + 2e電子電子e e可以在多種細(xì)胞色素中按順序傳遞，最終傳遞給可以在多種細(xì)胞色素中按順序傳遞，最終傳遞給氧氧，再加上由再加上由FADHFADH2 2游離出來的游離出來的H H+ +，最終，最終生成生成H H2 2O O。這一過程中，。這一過程中，H H+ +和和e e在各傳遞體中依次傳遞，共同構(gòu)成了一條鏈，因此在各傳遞體中依次傳遞，共同構(gòu)成了一條鏈，因此叫做叫做細(xì)胞呼吸電子傳遞鏈細(xì)胞呼吸電子傳遞鏈，或簡稱為，或簡稱為呼吸鏈呼吸鏈。在電子傳。在電子傳遞過程中，因?yàn)檠趸f過程中，因?yàn)?/p>

10、氧化NADHNADH和和FADHFADH2 2而釋放出的能量形成了而釋放出的能量形成了ATPATP，并且這一氧化作用與磷酸化作用總是偶聯(lián)在一起的，并且這一氧化作用與磷酸化作用總是偶聯(lián)在一起的，所以這一過程叫做所以這一過程叫做氧化磷酸化氧化磷酸化。1 1、呼吸鏈的組成、呼吸鏈的組成由由4 4種具有傳遞電子能力的復(fù)合體組成種具有傳遞電子能力的復(fù)合體組成復(fù)合體復(fù)合體酶名稱酶名稱質(zhì)量質(zhì)量(kD)多肽多肽鏈數(shù)鏈數(shù)功能輔基功能輔基含結(jié)合位點(diǎn)含結(jié)合位點(diǎn)復(fù)合體復(fù)合體NADH-Q還原酶還原酶85039FMN，F(xiàn)e-SNADH（基質(zhì)側(cè)）（基質(zhì)側(cè)）CoQ（脂質(zhì)核心）（脂質(zhì)核心）復(fù)合體復(fù)合體琥珀酸琥珀酸-輔酶輔酶Q還

11、原酶還原酶1404FAD，F(xiàn)e-S琥珀酸（基質(zhì)側(cè)）琥珀酸（基質(zhì)側(cè)）CoQ（脂質(zhì)核心）（脂質(zhì)核心）復(fù)合體復(fù)合體細(xì)胞色素細(xì)胞色素還原酶還原酶25011細(xì)胞色素細(xì)胞色素bL, bH, c1,Fe-SCyt c（膜間隙側(cè)）（膜間隙側(cè)）復(fù)合體復(fù)合體細(xì)胞色素細(xì)胞色素氧化酶氧化酶16213細(xì)胞色素細(xì)胞色素a，a3，CuA, CuBCyt c（膜間隙側(cè)）（膜間隙側(cè)） （1）復(fù)合體）復(fù)合體 作用：將作用：將NADH+H+中的電子傳遞給泛醌：中的電子傳遞給泛醌： l NADHFMNFe-S CoQ Fe-S CoQ l 每傳遞每傳遞2個(gè)電子可將個(gè)電子可將4個(gè)個(gè)H+從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到 胞漿側(cè)，胞漿側(cè)，

12、復(fù)合體復(fù)合體有質(zhì)子泵功能。有質(zhì)子泵功能。 組成：組成：NADH-泛醌還原酶。泛醌還原酶。 黃素蛋白：輔基是黃素蛋白：輔基是FMN 鐵硫蛋白（鐵硫蛋白（Fe-S）：以鐵硫族為輔基）：以鐵硫族為輔基 （2） 復(fù)合體復(fù)合體 作用：將電子從琥珀酸傳遞到泛醌。作用：將電子從琥珀酸傳遞到泛醌。 l 琥珀酸琥珀酸FADFe-S CoQl 復(fù)合體復(fù)合體沒有沒有H+泵的功能泵的功能。 組成：琥珀酸脫氫酶組成：琥珀酸脫氫酶，又稱，又稱琥珀酸琥珀酸-泛醌還原酶泛醌還原酶。 黃素蛋白：輔基是黃素蛋白：輔基是FAD 鐵硫蛋白：輔基是鐵硫族鐵硫蛋白：輔基是鐵硫族 細(xì)胞色素細(xì)胞色素 (cytochrome, Cyt）：）：

13、 b b560560 （3）復(fù)合體）復(fù)合體 作用：將電子從還原型泛醌傳遞給細(xì)胞色素作用：將電子從還原型泛醌傳遞給細(xì)胞色素c。l CoQH2(Cyt b562Cyt b566) Fe-S Cytc1Cytcl 泛醌泛醌從復(fù)合體從復(fù)合體、募集還原當(dāng)量和電子并穿梭傳遞募集還原當(dāng)量和電子并穿梭傳遞到復(fù)合體到復(fù)合體。復(fù)合體復(fù)合體具有質(zhì)子泵功能。具有質(zhì)子泵功能。 組成：組成：泛醌泛醌-細(xì)胞色素細(xì)胞色素C還原酶還原酶 Cyt b(b562, b566)、 Cyt c1 鐵硫蛋白鐵硫蛋白 細(xì)胞色素細(xì)胞色素(cytochrome, Cyt) CytaCytbCytc （4）復(fù)合體）復(fù)合體 作用：將電子從細(xì)胞色素

14、作用：將電子從細(xì)胞色素C傳遞給氧傳遞給氧l Cyt cCuACyt aCuB Cyt a3O2l Cyt a3CuB形成活性雙核中心，將電子傳遞給形成活性雙核中心，將電子傳遞給O2。l 每每2個(gè)電子傳遞過程使個(gè)電子傳遞過程使2個(gè)個(gè)H+跨內(nèi)膜向胞漿側(cè)轉(zhuǎn)移跨內(nèi)膜向胞漿側(cè)轉(zhuǎn)移 。 組成：組成：細(xì)胞色素氧化酶細(xì)胞色素氧化酶 Cyt a、Cyt a3和和Cu ( Cu A 和和 CuB ) ) Cu+ Cu2+ Cyt a 和和Cyt a3 結(jié)合緊密常以結(jié)合緊密常以 Cytaa3 表示表示-e+e1、NADH氧化呼吸鏈氧化呼吸鏈NADH 復(fù)合體復(fù)合體Q 復(fù)合體復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體復(fù)合體O22 2、F

15、ADH2氧化呼吸鏈氧化呼吸鏈 琥珀酸琥珀酸 復(fù)合體復(fù)合體 Q 復(fù)合體復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體復(fù)合體O2體內(nèi)已知的兩條呼吸鏈體內(nèi)已知的兩條呼吸鏈NADHFMN(Fe-S)琥珀琥珀酸酸FAD(Fe-S)CoQCyt bCyt cCyt cCyt aa3O2NADHNADH氧化呼吸鏈氧化呼吸鏈 FADH2氧化呼吸鏈氧化呼吸鏈 2 2、磷酸化（、磷酸化（氧化磷酸化氧化磷酸化和和底物水平磷酸化）底物水平磷酸化） 氧化磷酸化氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation) 指指NADH+H+或或FADH2的的H原子或電子經(jīng)電子原子或電子經(jīng)電子傳遞體系傳遞給氧形成傳遞體系傳遞給氧形成H2O

16、時(shí)伴隨的時(shí)伴隨的ADP磷酸化磷酸化生成生成ATP的過程。的過程。 底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 與脫氫反應(yīng)偶聯(lián)，生成底物分子的高能鍵，使與脫氫反應(yīng)偶聯(lián)，生成底物分子的高能鍵，使ADP(GDP)磷酸化生成磷酸化生成ATP(GTP)的過程。不經(jīng)的過程。不經(jīng)電子傳遞。電子傳遞。3 3、氧化磷酸化的因素影響、氧化磷酸化的因素影響有三類氧化磷酸化抑制劑：有三類氧化磷酸化抑制劑：(1)(1)呼吸鏈抑制劑：呼吸鏈抑制劑：阻斷氧化磷酸化的電子傳遞過程阻斷氧化磷酸化的電子傳遞過程(2)解偶聯(lián)劑解偶聯(lián)劑: 使氧化與磷酸化脫節(jié)使氧化與磷酸化脫節(jié), P

17、/O比值降低比值降低(3) ATP合酶抑制劑：合酶抑制劑：同時(shí)抑制電子傳遞和同時(shí)抑制電子傳遞和ATP的生成的生成 NADHFMN(Fe-S)琥珀酸琥珀酸FAD(Fe-S)CoQCyt bCyt cCyt cCyt aa3O2魚藤酮魚藤酮粉蝶霉素粉蝶霉素A A異戊巴比妥異戊巴比妥 抗霉素抗霉素A A粘噻唑菌醇粘噻唑菌醇CO、CN-、N3-及及H2S (1) 呼吸鏈抑制劑呼吸鏈抑制劑萎銹靈萎銹靈 (2)解偶聯(lián)劑解偶聯(lián)劑 ： 解偶聯(lián)劑能使氧化與磷酸化脫節(jié)解偶聯(lián)劑能使氧化與磷酸化脫節(jié), P/O比值降低，比值降低， ATP的生成減少，機(jī)體加快燃料的氧化。的生成減少，機(jī)體加快燃料的氧化。 如如: 二硝基苯

18、酚、水楊酸、水楊酰苯胺、等。二硝基苯酚、水楊酸、水楊酰苯胺、等。 (3) ATP合酶抑制劑：合酶抑制劑： 同時(shí)抑制電子傳遞和同時(shí)抑制電子傳遞和ATP的生成的生成4 4、呼吸作用產(chǎn)生的、呼吸作用產(chǎn)生的ATPATP統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)4 4、呼吸作用產(chǎn)生的、呼吸作用產(chǎn)生的ATPATP統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)1 1分子葡萄糖經(jīng)過呼吸作用產(chǎn)生的分子葡萄糖經(jīng)過呼吸作用產(chǎn)生的ATPATP統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)：糖酵解糖酵解底物水平的磷酸化底物水平的磷酸化己糖分子活化產(chǎn)生己糖分子活化產(chǎn)生2NADH2NADH4ATP4ATP（細(xì)胞質(zhì)）（細(xì)胞質(zhì)）2ATP(2ATP(細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)) )4 4 或或6 ATP6 ATP（線粒體）（線粒體）丙酮酸脫羧丙酮酸

19、脫羧2NADH2NADH6 ATP6 ATP（線粒體）（線粒體）三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)底物水平磷酸化底物水平磷酸化產(chǎn)生產(chǎn)生6NADH6NADH產(chǎn)生產(chǎn)生2FADH22FADH22 ATP2 ATP（線粒體）（線粒體）18 ATP18 ATP（線粒體）（線粒體）4 ATP4 ATP（線粒體）（線粒體）總計(jì)總計(jì)3636或或38 ATP38 ATP在氧化磷酸化過程中，在氧化磷酸化過程中，1分子分子NADH徹底被氧化，生成徹底被氧化，生成3分子的分子的ATP；1分子的分子的FADH2徹底被氧化，則生成徹底被氧化，則生成2分子的分子的ATP。每氧化每氧化1 mol的葡萄糖，則生成的葡萄糖，則生成6 mol的

20、二氧化碳和的二氧化碳和6 mol的水，并的水，并生成生成38 mol的的ATP。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1 mol ADP形成形成1 mol ATP，需要，需要30.54 kJ的能量，那么，的能量，那么，38個(gè)個(gè)ATP就需要就需要1 161 kJ的能量。的能量。每氧化每氧化1 mol葡萄糖釋放出來的能量是葡萄糖釋放出來的能量是2 870 kJ，其中只有，其中只有1 161 kJ被保留在被保留在ATP中，中，它們可供細(xì)胞生命活動(dòng)利用。這就是說，有氧呼吸的能量它們可供細(xì)胞生命活動(dòng)利用。這就是說，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率約為轉(zhuǎn)換效率約為40%左右，其余的能量則以熱能的形式散失或作他用。左右，其余

21、的能量則以熱能的形式散失或作他用。（1 1）ADPADP和和NADPNADP+ +在光合和呼吸中可共用。在光合和呼吸中可共用。（2 2）光合）光合C C3 3途徑與呼吸途徑與呼吸PPPPPP途徑基本上正反反應(yīng)，途徑基本上正反反應(yīng)，中間產(chǎn)物可交替使用。中間產(chǎn)物可交替使用。（3 3）光合釋放）光合釋放O O2 2 呼吸；呼吸釋放呼吸；呼吸釋放COCO2 2 光合光合5.5.呼吸作用與光合作用的關(guān)系呼吸作用與光合作用的關(guān)系四、影響呼吸作用的因素四、影響呼吸作用的因素1.1.呼吸速率呼吸速率respiratory raterespiratory rate: :又稱呼吸又稱呼吸強(qiáng)度，強(qiáng)度，指在指在一定溫

22、度一定溫度下，下，單位重量單位重量的活細(xì)胞的活細(xì)胞( (組織組織) )在在單位時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)吸收內(nèi)吸收O2或釋放或釋放CO2的量。的量。（一）呼吸作用的指標(biāo)（一）呼吸作用的指標(biāo)2.2.呼吸商呼吸商respiratory quotient(R.Q.):respiratory quotient(R.Q.): 植物組織在植物組織在一定時(shí)間內(nèi)一定時(shí)間內(nèi)放出的放出的COCO2的量與吸收的量與吸收O O2的量的比值。的量的比值。R.Q.=R.Q.=釋放的釋放的COCO2/ /吸收吸收O O2的量的量 R.Q.R.Q. Q COQ CO2 2 / Q O / Q O2 2 R.Q.R.Q.可以反應(yīng)底物的性質(zhì)

23、可以反應(yīng)底物的性質(zhì)：碳水化合物碳水化合物徹底氧化徹底氧化分解，分解，R.Q.R.Q.1 1C C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O+6COO+6CO2 2脂肪、脂肪酸、蛋白質(zhì)等氧化時(shí)，脂肪、脂肪酸、蛋白質(zhì)等氧化時(shí)，R.Q.R.Q.1 1棕櫚酸：棕櫚酸：C C1616H H3232O O2 2+23O+23O2 216CO16CO2 2+16H+16H2 2O O富含氧的有機(jī)酸氧化時(shí)，富含氧的有機(jī)酸氧化時(shí)，R.Q.R.Q.1 1蘋果酸：蘋果酸：C C4 4H H6 6O O5 5+3O+3O2 24CO4CO2 2+3H+3H2 2O O RQRQ還可以反映氧的供應(yīng)狀

24、態(tài)，缺氧進(jìn)行酵解時(shí)還可以反映氧的供應(yīng)狀態(tài)，缺氧進(jìn)行酵解時(shí)RQRQ1 11 1、不同植物具有不同的呼吸速率，一般是生長快的植、不同植物具有不同的呼吸速率，一般是生長快的植物呼吸速率也快。物呼吸速率也快。2 2、同一植株的不同器官或組織，呼吸速率也有很大差、同一植株的不同器官或組織，呼吸速率也有很大差異。一般來說，生殖器官營養(yǎng)器官；生長旺盛生長異。一般來說，生殖器官營養(yǎng)器官；生長旺盛生長緩慢；幼嫩器官年老器官；種子內(nèi)，胚胚乳緩慢；幼嫩器官年老器官；種子內(nèi)，胚胚乳（二）內(nèi)部因素對(duì)呼吸速率的影響（二）內(nèi)部因素對(duì)呼吸速率的影響（三）外界條件對(duì)呼吸速率的影響（三）外界條件對(duì)呼吸速率的影響1.1.溫度溫度：

25、最適溫度最適溫度: 25: 253535，且呼吸最適溫度光合最適溫度，且呼吸最適溫度光合最適溫度最低溫度最低溫度：00左右左右 （冬小麥（冬小麥: 0 -7: 0 -7，松樹針葉，松樹針葉: -25: -25）最高溫度最高溫度：35354545 COCO2 2濃度增高濃度增高, , 呼吸受抑；呼吸受抑；COCO2 25 5時(shí)，明顯抑制；時(shí)，明顯抑制；土壤積累土壤積累COCO2 2可達(dá)可達(dá)4 41010，2.2.COCO2 2：作物須中耕松土，促進(jìn)氣體交換。作物須中耕松土，促進(jìn)氣體交換。放出的二氧化碳量氧濃度無氧呼吸有氧呼吸氧飽和點(diǎn)無氧呼吸消失點(diǎn)呼吸作用放出的CO2量氧氣濃度氧氣濃度2020時(shí)，

26、呼吸時(shí)，呼吸開始下降；開始下降；氧氣濃度在氧氣濃度在10102020時(shí)，有氧呼吸為時(shí)，有氧呼吸為主主；氧氣濃度氧氣濃度1010；無；無氧呼吸出現(xiàn)并逐步增強(qiáng)氧呼吸出現(xiàn)并逐步增強(qiáng)，有氧呼吸迅速下降。把無有氧呼吸迅速下降。把無氧呼吸停止進(jìn)行的最低氧氧呼吸停止進(jìn)行的最低氧含量含量(10(10左右左右) )稱為無氧稱為無氧呼吸的呼吸的消失點(diǎn)消失點(diǎn)。氧濃度過高，對(duì)植物有毒氧濃度過高，對(duì)植物有毒害；氧濃度過低害；氧濃度過低, , 無氧呼無氧呼吸增強(qiáng)，產(chǎn)生酒精中毒，吸增強(qiáng)，產(chǎn)生酒精中毒，消耗體內(nèi)養(yǎng)料過多。消耗體內(nèi)養(yǎng)料過多。 3.3.氧氣氧氣：干燥種子，呼吸很微弱；吸水后迅速增加，所以種干燥種子，呼吸很微弱；吸

27、水后迅速增加，所以種子含水量是制約種子呼吸強(qiáng)弱的重要因素。整體植子含水量是制約種子呼吸強(qiáng)弱的重要因素。整體植物的呼吸速率，隨著植物組織含水量的增加而升高。物的呼吸速率，隨著植物組織含水量的增加而升高。4.4.水分水分：5.5.機(jī)械損傷機(jī)械損傷：損傷明顯促進(jìn)組織的呼吸損傷明顯促進(jìn)組織的呼吸，因?yàn)椋?，因?yàn)椋?1)(1)原來的氧化酶與底物在結(jié)構(gòu)上隔離的，損傷原來的氧化酶與底物在結(jié)構(gòu)上隔離的，損傷使區(qū)域化作用破壞，引起底物的氧化。使區(qū)域化作用破壞，引起底物的氧化。(2)(2)損傷增加了底物與酶的接觸，使更接近，加損傷增加了底物與酶的接觸，使更接近，加速氧化。速氧化。(3)(3)損傷使一些組織變?yōu)榉稚M

28、織以修復(fù)損傷，損傷使一些組織變?yōu)榉稚M織以修復(fù)損傷，使代謝加強(qiáng)。使代謝加強(qiáng)。五、呼吸作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)五、呼吸作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用中的應(yīng)用 對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對(duì)無機(jī)鹽的吸收。充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對(duì)無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對(duì)夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對(duì)無機(jī)鹽的吸收。無機(jī)鹽的吸收。

29、水稻的根系適于在水中生長，這是因?yàn)樗镜那o和根能水稻的根系適于在水中生長，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長了，酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。了，酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞

30、產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。（1 1）呼吸作用與作物栽培）呼吸作用與作物栽培 種子是有生命的有機(jī)體，不斷進(jìn)行著呼吸作用。呼吸速率種子是有生命的有機(jī)體，不斷進(jìn)行著呼吸作用。呼吸速率快，會(huì)引起有機(jī)物的大量消耗；呼吸放出的水分，又會(huì)使糧堆快，會(huì)引起有機(jī)物的大量消耗；呼吸放出的水分，又會(huì)使糧堆濕度增大，糧食濕度增大，糧食“出汗出汗”，呼吸加強(qiáng)；呼吸放出的熱量，又使，呼吸加強(qiáng)；呼吸放出的熱量，又使糧溫增高，反過來又促使呼吸增強(qiáng)，最后導(dǎo)致發(fā)熱霉變，使糧糧溫增高，反過來又促使呼吸增強(qiáng)，最后導(dǎo)致發(fā)熱霉變，使糧食變質(zhì)變量。因此，在貯藏過程中，必須降低呼吸速率，確保食變質(zhì)變量。因此，在貯藏過程中，必須降低呼吸

31、速率，確保貯糧安全。經(jīng)分析，種子本身呼吸增高不大，主要是種子上附貯糧安全。經(jīng)分析，種子本身呼吸增高不大，主要是種子上附著的微生物，它們在著的微生物，它們在75%75%相對(duì)濕度中可迅速繁殖。所以，糧食相對(duì)濕度中可迅速繁殖。所以，糧食安全貯藏，首先要曬干。安全貯藏，首先要曬干。（2 2）呼吸作用與糧食貯藏）呼吸作用與糧食貯藏 果蔬貯藏不能干燥，因?yàn)楦稍飼?huì)造成皺縮，失去果蔬貯藏不能干燥，因?yàn)楦稍飼?huì)造成皺縮，失去新鮮狀態(tài)，但柑橘、白菜、菠菜等貯藏前可輕度干燥，新鮮狀態(tài)，但柑橘、白菜、菠菜等貯藏前可輕度干燥，以減少呼吸。果蔬貯藏也應(yīng)采取降低氧濃度或降低溫度以減少呼吸。果蔬貯藏也應(yīng)采取降低氧濃度或降低溫度的原理。的原理。 現(xiàn)在常用現(xiàn)在常用“自體保藏法自體保藏法”來貯藏果蔬，其原理是來貯藏果蔬，其原理是在密閉環(huán)境里，利用果蔬本身呼吸釋放出的二氧化碳，在密閉環(huán)境里，利用果蔬本身呼吸釋放出的二氧化碳，達(dá)到高濃度后抑制呼吸作用，以延長貯藏時(shí)間。達(dá)到高濃度后抑制呼吸作用，以延長貯藏時(shí)間。（3 3）呼吸作用與果蔬貯藏）呼吸作用與果蔬貯藏 較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中較深的傷口