四章植物的呼吸作用课件.ppt

1、第四章第四章 植物的呼吸作用植物的呼吸作用 第一节第一节 呼吸作用的概念、生理意义呼吸作用的概念、生理意义和场所和场所 一、一、呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作用（呼吸作用（respiration）包括：）包括：1、有氧呼吸有氧呼吸（aerobic respiration）:2、无氧呼吸无氧呼吸（anaerobic respiration）:3、从发展的观点来看，有氧呼吸是由无氧、从发展的观点来看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。呼吸进化而来的。二、呼吸作用的生理意义二、呼吸作用的生理意义 1、提供植物生命活动所需要的大部分能、提供植物生命活动所需要的大部分能量量:2、呼吸作用为其他化合物合

2、成提供原料：、呼吸作用为其他化合物合成提供原料：3 3、可提高植物抗病和抗伤害的能力。、可提高植物抗病和抗伤害的能力。三、呼吸作用的场所三、呼吸作用的场所 糖酵解和磷酸戊糖途径细胞质基质；三羧酸循环和生物氧化线粒体 第二节第二节 植物的呼吸代谢途径植物的呼吸代谢途径 一、糖酵解（一、糖酵解（EMPEMP途径）途径）糖酵解是指淀粉、葡萄糖、葡萄糖糖酵解是指淀粉、葡萄糖、葡萄糖-1-磷酸磷酸或果糖等在无氧状态下分解成丙酮酸的或果糖等在无氧状态下分解成丙酮酸的一系列反应，是糖的无氧酵解，在一系列反应，是糖的无氧酵解，在细胞细胞质质中进行中进行。过程：过程：糖 酵 解 途 径 的 反 应 式 为：糖

3、酵 解 途 径 的 反 应 式 为：C C6 6H H1212O O6 6+2NAD+2NAD+2ADP2CH+2ADP2CH3 3COCOOH+2NCOCOOH+2NADH+2HADH+2H+2ATP+2H+2ATP+2H2 2O O二、三羧酸循环（二、三羧酸循环（TCA环、环、Krebs环）环）1、丙酮酸进入线粒体后，在有氧条件下，经氧化脱羧变成乙酰辅酶A（乙酰CoA）。乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化。2、过程：3、由糖酵解产生的2分子丙酮酸，经过氧化脱羧后进入三羧酸循环彻底氧化，总反应式可写成：2丙酮酸+8NAD+2FAD+2ADP+2Pi +4H2O6CO2+2ATP+8NADH+8

4、H+2FADH2三、磷酸戊糖途径（三、磷酸戊糖途径（PPP途径、途径、HMP途径）途径）1、部位：存在于细胞质中。、部位：存在于细胞质中。2、过程：、过程：3、PPP途径和途径和EMP途径的比较：途径的比较：4、生理意义：生理意义：a：.NADPH的生成；的生成；b：它的中间产物为许多化合物的合成：它的中间产物为许多化合物的合成 提提供原料供原料；c：PPP与与EMP和和TCA相互联系相互联系；d：PPP途径与光合作用的途径与光合作用的C3途径的某些中途径的某些中间产物相同，它把光合作用和呼吸作用联系起间产物相同，它把光合作用和呼吸作用联系起来；来；e：植物对不良环境的一种适应反应。植物对不良

5、环境的一种适应反应。第三节第三节 生物氧化生物氧化 概念概念：一、电子传递系统一、电子传递系统1、呼吸链：呼吸链：氢传递体：氢传递体：NAD、NADP、FMN、FAD 传递电子和质子传递电子和质子 电子传递体：细胞色素体系和铁硫蛋白电子传递体：细胞色素体系和铁硫蛋白 传递电子传递电子2、线粒体内膜上电子传递链的、线粒体内膜上电子传递链的5种蛋白复种蛋白复合体合体及及电子传递链抑制剂电子传递链抑制剂：复合体复合体I（NADH脱氢酶复合体）脱氢酶复合体）复合体复合体II（琥珀酸脱氢酶复合体）（琥珀酸脱氢酶复合体）复合体复合体III（细胞色素（细胞色素bc1复合体）复合体）复合体复合体IV（细胞色素

6、氧化酶复合体）（细胞色素氧化酶复合体）复合体复合体V（ATP合成酶复合体）合成酶复合体）二、二、氧化磷酸化作用氧化磷酸化作用1 1、概念概念：2 2、氧化磷酸化偶联部位、氧化磷酸化偶联部位3 3、氧化磷酸化的机理氧化磷酸化的机理:Mitchell:Mitchell提出的化学渗提出的化学渗透学说透学说 4 4、P/OP/O比比：5 5、氧化磷酸化是磷酸化和氧化的偶联反应：、氧化磷酸化是磷酸化和氧化的偶联反应：解偶联剂：解偶联剂：电子传递抑制剂：电子传递抑制剂：6 6、光合与氧化磷酸化的异同光合与氧化磷酸化的异同：三、三、呼吸过程中的氧化酶呼吸过程中的氧化酶 呼吸过程中的氧化酶是把底物的电子传递呼

7、吸过程中的氧化酶是把底物的电子传递到分子氧，形成水或过氧化氢。细胞色到分子氧，形成水或过氧化氢。细胞色素氧化酶是其中最有名的。素氧化酶是其中最有名的。1 1、细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶2 2、交替氧化酶、交替氧化酶（抗氰呼吸）（抗氰呼吸）3 3、酚氧化酶、酚氧化酶4 4、抗坏血酸氧化酶、抗坏血酸氧化酶5 5、黄素氧化酶、黄素氧化酶第四节第四节 呼吸过程中能量的贮存和利用呼吸过程中能量的贮存和利用一、贮存能量和能量的利用一、贮存能量和能量的利用 ATPATP的形成：的形成：二二、光合作用与呼吸作用的关系光合作用与呼吸作用的关系 相互对立而又相互依存的关系。光合作相互对立而又相互依存的关系。光合

8、作用是制造有机物、贮藏能量，而呼吸作用是制造有机物、贮藏能量，而呼吸作用则是分解有机物、释放能量的过程。用则是分解有机物、释放能量的过程。不同：不同：联系：联系：第五节第五节 呼吸作用的调节与控制呼吸作用的调节与控制一、巴斯德效应与一、巴斯德效应与EMP的调节的调节 1 1、巴斯德效应：、巴斯德效应：2 2、糖酵解的调节：、糖酵解的调节：二、二、PPPPPP途径的调节途径的调节三、三、TCATCA途径的调节途径的调节 四、腺苷酸能荷的调节四、腺苷酸能荷的调节 1 1、腺苷酸库：、腺苷酸库：2 2、能荷（、能荷（energy chargeenergy charge）：）：3 3、ATPATP生命

9、活动都与之有关，但它不是贮存物质，生命活动都与之有关，但它不是贮存物质，而是能量的携带者、传递者。而是能量的携带者、传递者。第六节第六节 影响呼吸作用的因素影响呼吸作用的因素 一、呼吸速率与呼吸商一、呼吸速率与呼吸商 1 1、呼吸速率：、呼吸速率：2 2、呼吸商（、呼吸商（RQRQ）：二、内部因素对呼吸作用的影响二、内部因素对呼吸作用的影响 1 1、不同植物：不同植物：2 2、同一植株的不同器官：同一植株的不同器官：3 3、同一器官的不同组织：同一器官的不同组织：4 4、同一器官在不同生长过程：、同一器官在不同生长过程：三、外界条件对呼吸速率的影响三、外界条件对呼吸速率的影响 温度、氧供应、二

10、氧化碳、温度、氧供应、二氧化碳、机械损伤机械损伤第七节第七节 呼吸作用和农业生产呼吸作用和农业生产 1 1、植物涝害：、植物涝害：2 2、旱害或缺钾：、旱害或缺钾：3 3、H H2 2S S等还原性有毒物质：等还原性有毒物质：4 4、低温烂秧：、低温烂秧：5 5、粮食贮藏：、粮食贮藏：作业：作业：1 1、名词解释：呼吸链；末端氧化酶；氧名词解释：呼吸链；末端氧化酶；氧化磷酸化；化磷酸化；P/OP/O比；抗氰呼吸；呼吸商比；抗氰呼吸；呼吸商2 2、光合磷酸化与氧化磷酸化的异同？光合磷酸化与氧化磷酸化的异同？3 3、简述生物氧化的多样性简述生物氧化的多样性一、填空一、填空 1依据呼吸过程中是否有氧

11、的参与，可将呼吸作用分依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为为 和和 两大类型。两大类型。2有氧呼吸是指生活细胞利用有氧呼吸是指生活细胞利用 ，将某些有机物彻，将某些有机物彻底氧化分解，形成底氧化分解，形成 和和 ，同时释放能量的过程。，同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为呼吸作用中被氧化的有机物称为 。3无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的物分解成为不彻底的 ，同时释放能量的过程。微，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为生物的无氧呼吸通常称为 。4代谢物的生物氧化与在体外燃烧的主要区别：生物代谢

12、物的生物氧化与在体外燃烧的主要区别：生物氧化是在氧化是在 进行的，其氧化条件进行的，其氧化条件 ，并由，并由 催催化化 5植物细胞内产生植物细胞内产生ATP的方式有三种，即的方式有三种，即 磷酸磷酸化、化、磷酸化和磷酸化和 磷酸化磷酸化 6在完全有氧呼吸的条件下，在完全有氧呼吸的条件下，C6H12O6的呼吸商的呼吸商为为 。若以脂肪作为呼吸底物时呼吸商则。若以脂肪作为呼吸底物时呼吸商则 7呼吸链中常见的抑制剂作用如下：鱼藤酮抑制电子呼吸链中常见的抑制剂作用如下：鱼藤酮抑制电子由由 到到 的传递；抗菌素的传递；抗菌素A抑制电子由抑制电子由 到到 的的传递；氰化物复合体抑制电子由传递；氰化物复合体

13、抑制电子由 到到 的传递。的传递。8高等植物如果较长时间进行无氧呼吸，由于高等植物如果较长时间进行无氧呼吸，由于 的的过度消耗，过度消耗，供应不足，加上供应不足，加上 物质的积累，因物质的积累，因而对植物是不利的。而对植物是不利的。9线粒体内的末端氧化酶除了细胞色素氧化酶外，还线粒体内的末端氧化酶除了细胞色素氧化酶外，还有有 氧化酶、氧化酶、氧化酶、氧化酶、氧化酶和氧化酶和 等氧化酶。其等氧化酶。其中细胞色素氧化酶是植物体内最主要的末端氧化酶，其中细胞色素氧化酶是植物体内最主要的末端氧化酶，其作用是将作用是将Cyta3中的电子传至中的电子传至 ，生成，生成 。10种子从吸胀到萌发阶段，由于种皮

14、尚未突破，此时种子从吸胀到萌发阶段，由于种皮尚未突破，此时以以 呼吸为主，呼吸为主，RQ值值 ，而从萌发到胚部真叶长，而从萌发到胚部真叶长出，此时转为以出，此时转为以 呼吸为主，呼吸为主，RQ值降到值降到1。11天南星科植物的佛焰花序放热较多，这是由于进天南星科植物的佛焰花序放热较多，这是由于进行行 呼吸的结果。呼吸的结果。12把采下的茶叶立即杀青可以破坏把采下的茶叶立即杀青可以破坏 酶的活性，保酶的活性，保持茶叶绿色持茶叶绿色 13高等植物在正常呼吸时，主要的呼吸底物是高等植物在正常呼吸时，主要的呼吸底物是 ，最终，最终的电子受体是的电子受体是 。14在解偶联剂存在时，从电子传递中产生的能量

15、以在解偶联剂存在时，从电子传递中产生的能量以 的的形式散失。形式散失。15呼吸传递体中的氢传递体主要有呼吸传递体中的氢传递体主要有NAD、和和 等。它们既传递电子，也传递质子；电子传递体主等。它们既传递电子，也传递质子；电子传递体主要有要有 系统、某些系统、某些 蛋白和蛋白和 蛋白等。蛋白等。16线粒体中呼吸链从线粒体中呼吸链从NADH开始至氧化成水，可形成开始至氧化成水，可形成 分子的分子的ATP，即，即P/O比是比是 。如从琥珀酸脱氢生成的。如从琥珀酸脱氢生成的FADH2通过泛醌进入呼吸链，则形成通过泛醌进入呼吸链，则形成 分子的分子的ATP，即，即P/O比比是是 。1在植物体内，糖与油脂

16、可以发生互相转变，油脂转在植物体内，糖与油脂可以发生互相转变，油脂转化为糖时，呼吸商化为糖时，呼吸商 。A变小变小 B变大变大 C不变不变 2以下以下 物质可以自辅酶物质可以自辅酶至黄素蛋白处打断呼吸链，至黄素蛋白处打断呼吸链，使氧化磷酸化不能进行。使氧化磷酸化不能进行。A抗霉素抗霉素 B安密妥安密妥 C NaN3 3水稻幼苗之所以能够适应淹水低氧条件，是因为低水稻幼苗之所以能够适应淹水低氧条件，是因为低氧时氧时 活性加强的缘故。活性加强的缘故。A黄酶黄酶 B细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶 C酚氧化酶酚氧化酶 D抗氰抗氰氧化酶氧化酶 4琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂是：琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂是：

17、AKCN B丙二酸丙二酸 CNaN3 DCO 5呼吸作用发生解偶联是指呼吸作用发生解偶联是指 。A底物氧化受阻底物氧化受阻 B发生无氧呼吸发生无氧呼吸 C呼吸链电子呼吸链电子传递中断传递中断 D氧化磷酸化受影响氧化磷酸化受影响 6在呼吸链中既可传递电子又可传递质子的组分在呼吸链中既可传递电子又可传递质子的组分是是 组。组。ANAD、FAD和和Cytb BNAD、FAD和和CoQ CCytb、FAD和和CoQ DFe-S、Cytaa3和和Cytb 7在呼吸链中只能传递电子的组分是在呼吸链中只能传递电子的组分是 组。组。ANAD、FAD和和Cytb BNAD、FAD和和CoQ CCytb、FAD和和CoQ DFe-S、Cytaa3和和Cytb 8在缺氧条件下，呼吸速率减慢，底物分解速在缺氧条件下，呼吸速率减慢，底物分解速率率 。A也减慢也减慢 B反而上升反而上升 C变化不显著变化不显著 D无无一定变化规律一定变化规律 9下列生理活动中，不产生下列生理活动中，不产生ATP的是的是 。A光反应光反应 B暗反应暗反应 C有氧呼吸有氧呼吸 D无氧呼无氧呼吸吸 10影响贮藏种子呼吸作用的最明显因素是影响贮藏种子呼吸作用的最明显因素是 。A温度温度 B水分水分 CO2 DCO2