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1、1,第四章 植物的呼吸作用,1 呼吸作用的概念及生理意义2 呼吸作用中底物的分解途经3 呼吸链和氧化磷酸化4 呼吸作用的调节和控制5 影响呼吸作用的因素,矛卢匪蝴那胸连叭榴脾冷莆寇银乞卯留捕睁疯种泼咆钳伟灾瓮蚤泣驮抢儡第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,2,1 呼吸作用的概念及生理意义,1 呼吸作用的概念 呼吸作用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。1.1 有氧呼吸 C6H12O6+6O26CO2+6H2O+680千卡1.2 无氧呼吸 C6H12O62C2H5OH+2CO2+24千卡 C6H12O62CH3CHOHCOOH+18千卡1.3 有氧呼吸与无氧呼
2、吸的区别*有无氧气参与；*有机物分解程度；*释放能量多少。,葬对碴糜熟拆党猪层杜主窥谆墅奋盾而琉溃袋拭扎捆让蚌皿盯塔淮歧从兢第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,3,2 呼吸作用的生理意义,2.1 为植物生命活动提供能量2.2 中间产物是合成植物体内重要有机物的原料2.3 在植物抗病免疫方面有着重要作用,扇说酮浚瘸特笆镊思蘸导庐顾拼侣耶膀肌科撒耐蝴缉醉溯差签岳找旨票乒第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,4,2 呼吸作用中底物的分解途经,街钱匆呕剩娃毖寻免蓬护坯铸柴晾玖浴孺娘桶酬嫡椒忌隧旭叔纸边董锣依第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,5,1 糖酵解,1.1 概念 淀粉或己糖在细
3、胞质中分解成丙酮酸的过程，称为糖酵解（EMP）。1.2 过程 C6H12O6+2NAD+2ADP+2H3PO4 2CH3COCOOH+2NADH+2H+2ATP,势廷营瘦致托育棋售囤男瞬本田寿巳皂御募抛蛋约疤坤呈吗母邪陶渍款卓第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,6,式千驰鼓池侣瞧纷舆偷雕脏租郭贱房氛赦伊滞俯西纤平科隋宠疙亏猜炕箔第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,7,1.3 糖酵解途经的特点：,糖类在分解时，首先要活化磷酸化，以提高其能量水平（反应5、7、8）。途径中仅有一个碳链断裂反应（反应10）。途径中仅有一个氧化还原反应（反应12），脱下的H交给NAD+。途径中有两处进行底物
4、水平磷酸化（反应13、16），形成ATP。,喇钉瓮淘坦抓楚釉而砌禾谷巾贱嘿厨佰能灰碰睡邦伟唐耙诽摊愈早塌惰含第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,8,1.4 糖酵解产物的去向：,乏蓖煤狠哭釜缕什出甄累蛤驼桃沿网郁赦蹈早河钵贞靡葱夜岩陶寻网奇徐第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,9,2 三羧酸循环,2.1 概念 糖酵解的终产物丙酮酸，在有氧条件下进入线粒体，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步脱羧脱氢，彻底氧化分解，这一过程称为三羧酸循环（TCAC）。2.2 化学过程 CH3COCOOH+4NAD+FAD+ADP+Pi+2H2O 3CO2+4NADH+4H+FADH2+ATP,约钢晰拆
5、装皿飘怔膊览屯绰珐饮凝芬坦遁气萎痢恨鳖般龟夷嘉彩否窟唱舰第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,10,柞都缀楷篮渝甘悸朝替错阜蜂落奴绷使拴抒铁跨证橇规扭弃控园网春燕墙第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,11,2.3 三羧酸循环的特点,途径中有5次脱H（反应1、4、5、7、9），脱下的5对H分别交给NAD+和FAD。途径中有3次脱羧（反应1、4、5），形成3分子CO2离开循环。途径中有1个底物水平磷酸化反应（反应6），形成1分子ATP。每次循环消耗2分子水（反应2、8）。,乖产味四灵矫驯绅勉沸弄吱狙藉鞘翠哆肖缓准讲内河贾还犀猫苇驱歉欲稀第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,12,2.
6、4 三羧酸循环的生理意义,途经中脱下的5对H，在呼吸链中可产生大量ATP（14个/丙酮酸），加上底物水平上形成的ATP，是生物体生理活动所需能量的主要来源。循环中的一系列代谢中间产物与其它代谢途经发生联系和相互转变，为植物体内的物质合成提供原料。,邵覆沮频万读锹蓄烽吕省龚葬陆虽琅佬周江膏讨寇涨诺堕搏乃捷凯秽倒泞第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,13,3 戊糖磷酸途径,3.1 概念与别名 戊糖磷酸途径（PPP）是指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。根据该途径的不同特点，又名磷酸戊糖途径、己糖磷酸途径（HMP）、己糖磷酸支路、磷酸葡萄糖酸途径、葡萄糖直
7、接氧化途径。3.2 化学过程,凌炸砍莽脐扫荣迪捣吊示欲犊钩矣攀蹦钒绿腰积棋泄半祖碰弟江育鸳旨涪第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,14,撼备例编腊揉委吊际辅鬃记宝晃盆褒斡论搁傀万柠斑垮癣窝抄败榆嘎淘递第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,15,戊糖磷酸途径的总反应式：C6H12O6+12NADP+ATP+7H2O 6CO2+12NADPH+12H+ADP+Pi,3.3 戊糖磷酸途径的特点途径中有两处脱H氧化（反应2、3），脱下的H均由NADP+接受。途径中有1个脱羧反应（反应3），形成CO2，使碳链缩短。途径中有两处加入H2O（反应2、11）。途经中进行了分子重组，形成了C3、C4、
8、C5、C6不同碳原子数目和结构的有机物。,盾源艘艘驳江绰柯收梢淄暂娘妥脾怀婉心伪本椒榴恤乓跪水再兽坦损烯芝第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,16,3.4 戊糖磷酸途径的生理意义,每氧化1分子葡萄糖形成12分子NADPH，进入呼吸链可净产生35个ATP。在TCAC受阻时，PPP可替代正常的有氧呼吸。NADPH还可作为还原剂用于脂肪酸等合成。途径中的一些中间产物是许多重要有机物质合成的原料。植物感病、受伤、干旱时，该途径可占全部呼吸的50%以上，增强植物抗性。,宅扛脾切睦疯播衍即解疆画腐市贸母浩蔗煤侄翰芍栗冗力抛位剃压财京翱第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,17,3 呼吸链和氧化磷
9、酸化,1 呼吸链1.1 呼吸链的概念 呼吸链是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。1.2 呼吸链的组成 氢传递体传递质子和电子:NADH=NAD+H+2e-FADH2=FAD+2H+2e-CoQH2=CoQ+2H+2e-电子传递体仅传递电子：Fe3+e-=Fe2+,轩棉疮丹公喇腻徒毗采戍谬睡叶钢也督屯历呕韵捷艺憨喷颐柏鼠列蛀击羞第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,18,1.3 呼吸链中传递体的排列 AH2 NAD FAD CoQ Cytb Cytc Cyta Cyta3 O21.4 呼吸链的功能,把底物脱下的H和电子有序地传递给氧，形成H2O。在电子传递过程中，逐步释放能量，偶
10、联磷酸化，产生ATP，供植物生命活动所利用。,狗壮赘淤陵陌丘淡予送绦蹲沈蚌自坐酸磊钎春夜苑残毁绢灿沽斟城片哈锐第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,19,2 氧化磷酸化,2.1 概念 氧化磷酸化是指电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给O2的过程中，偶联ADP和Pi生成ATP的化学过程。即在呼吸链上发生的磷酸化作用。2.2 氧化与磷酸化的关系 氧化与磷酸化是线粒体内膜上同时发生的两个化学过程。它们是一个偶联反应。磷酸化作用所需要的能量由氧化作用供给，氧化作用所释放的能量要通过磷酸化作用储存。2.3 氧化磷酸化的意义 氧化底物上脱下的H，形成ATP，维持生命活动。,嫌闽裂起嗜忍区漠迫虐
11、乃卫袜疟谬彬失劣澳恶憾屿臀诞匀祈律搅席堕酌距第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,20,3 电子传递的其它途径和末端氧化酶,跨醒命床横踊弃歉呐害恋赖泰悟概音掖例受束幻砰纽巷器关唇拱截掀父罪第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,21,4 呼吸作用的调节和控制,1 巴士德效应和糖酵解的调节1.1 巴士德效应 指氧抑制酒精发酵的现象。有氧条件下，NADH进入呼吸链，发酵作用就会停止。1.2 糖酵解的调节 有氧条件下，会产生较多的负效应剂ATP等，反馈抑制糖酵解调节酶磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性，使糖酵解速度减慢。无氧条件下，会积累较多的正效应剂ADP和Pi等，促进糖酵解调节酶磷酸果糖激酶和
12、丙酮酸激酶的活性，使糖酵解速度加快。,孝谅炮囚屠桅瘦宿槛技祷握止扫压踏窟忠缮践铰议挪勉援辰蔗鸵跪亢淄参第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,22,2 三羧酸循环的调节,NADH、ATP、琥珀酰CoA、-酮戊二酸、草酰乙酸等对循环起抑制 作用。NAD+、ADP、AMP等对循环起促进作用。3 磷酸戊糖途经的调节 主要受NADPH/NADP+比值的调节:比值大时，抑制PPP；比值小时，促进PPP。4 能荷的调节4.1 能荷的概念 能荷指全部腺苷酸中ATP的相对含量（%）。ATP+1/2ADP EC=ATP+ADP+AMP4.2 能荷的调节 能荷减小（ATP减少，ADP增多）时，呼吸速率增高；能荷
13、增大（ATP增多，ADP减少）时，呼吸速率下降。,慑恕税绑饶株窿瓣硒垛肚粹丈昏堡诛济淀南扮吹苏望撤屹膜铰嫉三哺庸炎第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,23,5 影响呼吸作用的因素,1 影响呼吸作用的内部因素1.1 生物膜1.2 呼吸酶1.3 呼吸底物的含量1.4 植物呼吸的规律性1.4.1 不同的植物种类，呼吸速率不同。1.4.2 同一植物的不同器官或组织，呼吸速率不同。1.4.3 同一植物器官，生理状态不同，呼吸速率不同。1.4.4 一个植物体或一个植物器官，在它的整个生长发育 过程中，呼吸速率具有“快-慢-快”的变化规律。,阔莽掖缓匀曲驮贮饯陨坯您谗费篱荫惊帝茫枯蕉钓厦猫豹责厩毕纫傍拌旬第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,24,2 影响呼吸作用的外界条件,2.1 温度（最适温度：25-35）2.2 氧气2.3 二氧化碳2.4 水分(溶胶凝胶）2.5 机械创伤（伤呼吸）,其擒览镁晒唇腺夺莲每遥柠草苞疤芍魁睛像蒜蓉珐兼挞究悯阂灰岗歧家疾第四章植物的呼吸作用第四章植物的呼吸作用,
