4呼吸作用

null第四章 呼吸作用第四章 呼吸作用第一节 呼吸作用的概念及生理意义 第二节 植物的呼吸代谢途径 第三节 电子传递和氧化磷酸化 第四节 呼吸过程中能量的储存和利用 第五节 呼吸作用的调节和控制 第六节 影响呼吸作用的因素 第七节 呼吸作用与农业生产第一节 呼吸作用的概念及意义和场所 一、呼吸作用的概念第一节 呼吸作用的概念及意义和场所 一、呼吸作用的概念主目录本章目录退 出 生活细胞内的有机物质，在一系列酶的催化下逐步氧化分解释放出能量的过程。 有氧呼吸 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量（2870KJ.mol-1） 无氧呼吸 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量（226KJ.mol-1) C6H12O6 2CH3CHOHCOOH+能量(197KJ.mol-1)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的能量。 2.提供有机物合成的原料。 3.增强植物对伤、病的抵抗能力。null糖酵解——三羧酸循环——呼吸链 磷酸戊糖途径 糖酵解——酒精或乳酸发酵途径 高等植物的呼吸代谢存在多条途径（图4-1）。 一、糖酵解 葡萄糖在无需氧状态下分解成丙酮酸的一系列反应过程，称为糖酵解（ EMP途径）。 反应在细胞质中进行。主目录本章目录退 出第二节 植物的呼吸代谢途径（一）化学历程（一）化学历程1.糖的活化阶段 2.六碳糖裂解阶段 3.氧化阶段 化学历程(图4-2，P102) C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP （二）糖酵解的生理意义 1.产生生物可利用的能量形式——ATP 2.为合成反应提供原料 3.有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径主目录本章目录退 出二、三羧酸循环（TCA）二、三羧酸循环（TCA）（一）线粒体的结构和功能（图4-3） （二）化学历程（图4-4） 2CH3COCOOH+8NAD++2FAD+2（GDP+Pi）+6H2O→6CO2+8NADH+2FADH2+2GTP （三）三羧酸循环的特点 （1）TCA的脱羧反应是呼吸释放出CO2的来源。 （2）进行一次TCA，分解1分子乙酰CoA。 （3）TCA逐步脱氢而氧化，一次循环，5次脱氢。 （4）TCA正常运转需要氧。主目录本章目录退 出null（四）生理意义 1.生命活动所需能量的主要来源 2.物质代谢的枢纽 三、磷酸戊糖途径 以磷酸戊糖为主要中间产物的已糖生物氧化过 程，简称PPP途径或HMP途径。 反应定位于细胞质。 脱氢酶的辅酶为NADP+。主目录本章目录退 出（一）化学历程（一）化学历程1.氧化阶段：释放CO2，不可逆 2.非氧化阶段：可逆 3.总反应（图4-5） 葡萄糖-6-P+12NADP++7H2O→6CO2+12（NADPH+H+）+H3PO4 （二）磷酸戊糖途径的生理意义 1.扩大了植物的适应性 2.中间产物在生理活动中十分活跃 3.形成大量NADPH+H+ 4.与植物抗伤、病等有关主目录本章目录退 出第三节 电子传递与氧化磷酸化第三节 电子传递与氧化磷酸化 呼吸链包括5种蛋白复合体：复合体Ⅰ--Ⅴ，依次为NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、Cytobc1复合物、细胞色素氧化酶、ATP合酶一、呼吸链反应定位于线粒体内膜（图4-6）。二、氧化磷酸化二、氧化磷酸化1.底物水平磷酸化 X~ P + ADP ATP + X（与氧无关） 2.氧化磷酸化 氧化磷酸化是指在ATP合酶催化下，与电子传递相偶联，将ADP和磷酸合成ATP的过程。 两个电子传递体释放的能量大于35.5kJ/mol，可以合成1molATP. 磷氧比（P/O）: 每消耗1mol氧由ADP合成ATP的mol数。氧化磷酸化的机理氧化磷酸化的机理化学渗透学说（图4-7） 氧化磷酸化与光合磷酸化的区别: （1）磷酸化反应定位不同 （2）建立质子电化学梯度的高能电子来源不同 （3）质子定向移动的方向相反主目录本章目录退 出三、末端氧化酶系统（图4-8）三、末端氧化酶系统（图4-8）（一）细胞色素氧化酶 （二）交替氧化酶—抗氰呼吸 （三）线粒体外的末端氧化酶 1.酚氧化酶 2.抗坏血酸氧化酶 3.乙醇酸氧化酶体系第四节 呼吸过程中能量的储存和利用第四节 呼吸过程中能量的储存和利用1.有氧呼吸能量的转化 EMP—TCA——呼吸链（ETC） 1摩尔葡萄糖完全氧化，一般认为产生38摩尔ATP或36摩尔ATP。能量利用率40%左右。 2.PPP的能量转化3.光合作用与呼吸作用的比较3.光合作用与呼吸作用的比较第五节 呼吸作用的调节和控制第五节 呼吸作用的调节和控制二、PPP和TCA的调控 NADPH/NDAP+高抑制PPP,NADH/NAD+高抑制TCA（图4-11）。 三、能荷调节一、巴斯德效应和EMP的调节 巴斯德发现氧气抑制酒精发酵,减少糖类的分解和糖酵解产物的积累的现象，即氧可以的效应。 EMP的过程受到柠檬酸、ATP、ADP、Pi的调节。柠檬酸、ATP的抑制； ADP、Pi起促进作用（图4-10）第六节 影响呼吸作用的因素第六节 影响呼吸作用的因素 种子萌发呼吸伤的变化(图4-11a) 生理意义 二、内部因素 1.植物种类、器官、发育年龄 2.原生质、线粒体、ATP/ADP比、呼吸底物 三、外部因素 1.温度（图4-11b） 温度系数 3.水分 2.氧与二氧化碳的浓度（图4-11cd） 4.机械伤害放出CO2（摩尔数）吸收O2（摩尔数）R.Q= ———————— 一、呼吸强度和呼吸商第七节 呼吸作用与农业生产第七节 呼吸作用与农业生产一、呼吸作用的调控与作物栽培 二、呼吸作用与粮油种子的贮藏（图4-12） 三、呼吸作用果蔬的贮藏 1.果实成长、成熟过程中呼吸作用变化规律： “呼吸跃变”（图-13） 2.果蔬的贮藏、运输主目录本章目录退 出null一、呼吸途径的化学历程 二、呼吸调控与农业生产主目录本章目录退 出思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 思考题1.植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？ 2.为什么说长时间的无氧呼吸会使陆生植物受伤，甚至死 亡？ 3.TCA循环、PPP、EMP途径各发生在细胞的什么部位?各有何生理意义？ 4.如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？ 5.呼吸作用与谷物种子贮藏的关系如何? 6.为什么说油料种子播种时应注意适当浅播？ 名词解释：呼吸商 温度系数 呼吸跃变 呼吸作用 植物体内主要的呼吸途径植物体内主要的呼吸途径糖酵解途径糖酵解途径线粒体的结构线粒体的结构三羧酸循环的过程三羧酸循环的过程戊糖磷酸途径的过程戊糖磷酸途径的过程呼吸链的组成和定位呼吸链的组成和定位呼吸链的组成和定位化学渗透学说化学渗透学说呼吸作用的末端氧化酶系统呼吸作用的末端氧化酶系统呼吸作用的末端氧化酶系统糖酵解的调节糖酵解的调节葡萄糖葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸果糖-1，6-磷酸K+,Na+Mg2+二羟丙酮3-PGA1，3-BPGA2-PGAPEPPiATP 柠檬酸 3-PGA6-磷酸葡萄糖酸Ca2+负效应 果糖TCA的调节部位与效应物TCA的调节部位与效应物null种子的呼吸速率变化种子的呼吸速率变化果实成熟过程中呼吸速率的变化果实成熟过程中呼吸速率的变化