植物生理課件呼吸作用

第五章呼吸代謝呼吸作用的類型、意義及度量有氧呼吸、無氧呼吸及磷酸戊糖途徑的概況，及與生命活動的關系呼吸代謝多樣性的表現及意義※

影響呼吸作用的外因及在農產品貯藏中的作用※

本章要求：第一節(jié)呼吸作用的概念及其生理意義生活細胞一、呼吸作用的概念（一）概念P107有機物：呼吸底物或基質有機物簡單物質酶ATP（二）特點氧化還原反應多步酶促反應能量逐步釋放貯存到ATP中C被氧化為CO2

C6H12O6+6O2

6H2O+6CO2O被還原為H2O（三）類型

P107依據是否有氧的參與，可將呼吸作用分為：有氧呼吸無氧呼吸（CO2和H2O）（乳酸或乙醇）特點有O2分子參與底物徹底氧化放出大量的熱量無O2分子參與底物不徹底氧化放出少量的熱反應式有氧呼吸C6H12O6+6O2

6H2O+6CO2+2870kJC6H12O6

2C2H5OH+2CO2+226kJC6H12O6

2CH3CHOHCOOH

+197kJ無氧呼吸主要形式物質合成物質吸收原生質運動氣孔運動

二、呼吸作用的生理意義

提供能量和還原力光合作用無氧呼吸太陽有機物有氧呼吸ATPATP還原輔酶ATPATPATP還原輔酶提供原料TCA分解有毒物質或促進傷口愈合加速木栓化或木質化促進綠原酸、咖啡酸等的合成抗病免疫（一）呼吸速率（二）呼吸商（R.Q）1.概念P1362.影響因素三、呼吸作用的度量

μmol·g-l·h-1，μmol·mg-l·h-1，μl·g-l·h-1μl·g-l·h-1等

釋放CO2的量吸收O2的量P136底物的性質氧氣供應狀況C6H12O6+6O2

6H2O+6CO2C16H32O2+23O2

16H2O+16CO2C4H6O5+3O2

3H2O+4CO2RQ＞1RQ=1RQ＜1RQ＞1C6H12O6

2C2H5OH+2CO2C6H12O6+6O2

6H2O+6CO2RQ=1糖類 =1脂肪<1有機酸>1RQ第二節(jié)高等植物的呼吸途徑乙酰COA磷酸戊糖乙醇乳酸磷酸戊糖途徑乙醇發(fā)酵乳酸發(fā)酵CO2H2O三羧酸循環(huán)糖酵解淀粉磷酸己糖丙酮酸一、植物體內呼吸途徑概況共同途徑提供原料提供能量提供糖異生作用的基本途徑2.生理意義（有氧呼吸和無氧呼吸）1G

2ATPEMP1.生化歷程（一）糖酵解（EMP）二、主要呼吸過程與生理意義（二）三羧酸循環(huán)（TCA）1.生化歷程2.生理意義獲得大量能量1PyrCO2+H2O+12.5ATPTCA提供原料（中間產物）代謝樞紐（三）磷酸戊糖途徑（PPP）1.生化歷程提供還原劑提供原料與光合作用聯(lián)系提高抗病力2.生理意義（NADPH+H+)----碳同化G-6-P+12NADP+

+7H2O

6CO2+12NADPH+12H+

+PiG+2NAD++2ADP+2Pi

2Pyr+2ATP+2NADH+2H++2H2OPyr+4NAD++FAD++GDP+Pi+3H2O

3CO2+4NADH+H++FADH2+GTPEMPTCAPPPEMP葡萄糖2Pyr2乙醇+2CO2乙醇發(fā)酵葡萄糖EMP2Pyr2乳酸乳酸發(fā)酵（四）無氧呼吸生理意義：是植物在缺氧條件下的一種補充能量方式，對植物生命活動具有一定意義。有氧1G30或32ATP1G2ATP無氧1.糖酵解2.三羧酸循環(huán)3.磷酸戊糖途徑4.乙醛酸循環(huán)5.乙醇酸循環(huán)6.無氧呼吸三、呼吸代謝多樣性的表現與意義湯佩松對環(huán)境的主動適應

（一）底物降解途徑的多樣性淀粉、蔗糖磷酸己糖磷酸丙糖丙酮酸乙酰CoA三羧酸循環(huán)CO2+H2O磷酸戊糖PPP途徑糖酵解脂肪β–氧化有氧無氧乳酸脫氫酶脫羧酶乙醛乙醇灑精發(fā)酵有氧乙酸（醋）乙醛酸循環(huán)乙酸乙醇酸草酸甲酸琥珀酸乙醇酸循環(huán)乳酸發(fā)酵（二）電子傳遞途徑的多樣性

NADH→FMN→Fe-S→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→

O2

1.細胞色素途徑（主路）琥珀酸→FAD→Fe-S→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→

O2魚藤酮氰化物抗霉素A氰化物抗霉素A2.魚藤酮不敏感支路NADH→FP2→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→

O2

NADH→FP3→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→

O2NADH→FP4→Cytb5→Cytc→Cytaa3→

O2

抗霉素A氰化物氰化物抗霉素A氰化物NADH→FMN→Fe-S→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→

O2

主路NADH→FP2→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→

O2

NADH→FP3→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→

O2NADH→FP4→Cytb5→Cytc→Cytaa3→O2

支路氰化物氰化物氰化物氰化物NADH→FMN→Fe-S→CoQ→交替氧化酶

→O23.交替途徑氰化物不敏感(抗氰呼吸)1、放熱反應2、促進果實成熟3、增強抗病能力4、代謝協(xié)同調控

（萌發(fā)、開花、受精等）抗氰呼吸的生理意義：P128途徑魚滕酮抗霉素CN-主路NADH敏感敏感敏感FADH2不敏感敏感敏感支路1不敏感敏感敏感支路2不敏感敏感敏感支路3不敏感不敏感敏感抗氰呼吸敏感不敏感不敏感對環(huán)境的主動適應

NADH→FMN→Fe-S→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3

→

O2

乙醛酸乙醇酸NADPH酚谷胱甘肽抗壞血酸轉氫酶抗壞血酸氧化酶多酚氧化酶乙醇酸氧化酶交替氧化酶（CN-、CO）（CN-）（不敏感）（不敏感）（三）末端氧化酶的多樣性

指能將底物脫下的電子最終傳給O2，并形成H2O或H2O2的酶類。（CN-、CO）第三節(jié)影響呼吸作用的因素（一）不同植物類型呼吸速率的差異（二）不同生育期呼吸速率的差異（三）不同器官呼吸速率的差異一、內部因素對呼吸速率的影響生長旺盛＞生長緩慢幼嫩＞衰老生殖器官＞營養(yǎng)器官雌蕊>雄蕊葉>根>莖（一）溫度二、外部因素對呼吸速率的影響

呼吸作用的溫度三基點：最適溫度最低溫度最高溫度25～35℃植物保持穩(wěn)態(tài)的最高呼吸速率時的溫度。（二）氧氣隨O2濃度的提高發(fā)酵消失點氧飽和點10%左右與溫度有關有氧呼吸↑無氧呼吸↓植物不能長時間忍受無氧呼吸的原因：積累酒精、乳酸有機物損耗過多中間產物形成減少（三）CO2

濃度在1%-10%時,呼吸明顯受抑。板結土壤堅硬種皮（四）水分

組織含水量↑，呼吸速率↑（五）其它因素機械損傷、病菌感染等環(huán)境因子呼吸速率溫度O2

CO2

H2O↑↑↑↑第四節(jié)呼吸作用與農業(yè)生產

浸種溫水淋種

翻堆

一、呼吸作用與作物栽培

前期后期---促進呼吸---適當降低呼吸中耕松土開溝排水播前：大田：烤田種子貯藏的原則二、呼吸作用與種子貯藏

消耗大量有機物產水放熱利于微生物繁殖旺盛的呼吸會降低種子的品質---降低呼吸速率種傷濕郁熱，則生蟲也。---《氾勝之書》種子貯藏的措施干燥---安全含水量低溫缺氧油料種子:＜6～8％淀粉種子:＜10～12％含水量（%）11131517呼吸速率/mg.(100g)-1.d-10510152025亞麻玉米三、呼吸作用與果實、塊根、塊莖貯藏

貯藏的原則