植物生理学课件4.ppt

第四章 植物的呼吸作用 目的要求： 通过本章学习，主要了解呼吸作用及其多条路线的生理意义、环境因素对呼吸作用的影响，为作物栽培和农产品采后贮藏保鲜提供理论基础。 本章重点： 1、呼吸作用的多样性及其意义。 2、EMP、TCAC、PPP途径在细胞中的定位及其生理意义，抗氰呼吸及其意义。 3、影响呼吸作用的因素及其与农产品采后贮藏的关系。 第一节 呼吸作用的概念及其生理意义 一、 呼吸作用的概念和类型 呼吸作用(respiration)是氧化有机物并释放能量的异化作用disassimilation) 。 有氧呼吸(aerobic respiration)指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物彻底氧化分解, 形成CO2和H2O，同时释放能量的过程。 无氧呼吸(anaerobic respiration)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氧化产物，同时释放能量的过程。 有氧呼吸与物质的燃烧的区别： 1.燃烧时,有机物被剧烈氧化散热,而在呼吸作用中氧化作用则分为许多步骤进行,能量是逐步释放的,一部分转移到ATP和NADH分子中,成为随时可利用的贮备能,另一部分则以热的形式放出。 2.燃烧是物理过程，呼吸作用是生理过程，在常温、常压下进行。 二、呼吸作用的多条途径: 三、呼吸作用的生理意义 1.呼吸作用提供植物生命活动所需要 的大部分能量。 2.呼吸代谢的中间产物为其他化合物合成提供原料。 3.呼吸作用在植物抗病免疫方面也有重要意义。 四、呼 吸作用的 指 标 1 呼吸速率（呼吸强度）植物的单位鲜重、干重或原生质，在一定时间内所放出的CO2或吸收O2的数量或气体容积的变化表示。 2 呼吸商（呼吸系数）是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。即植物组织在一定时间内，呼吸作用放出CO2与吸收O2的摩尔数的比率。 RQ=放出CO2摩尔数/吸收O2的摩尔数 第二节 植物的呼吸代谢途径 一、糖酵解 1.概念： 糖酵解(glycolysis) 指在细胞质内所发生的、将淀粉、葡萄糖和其它六碳糖降解为丙酮酸并释放能量的过程， 研究糖酵解途径方面有突出贡献的三位生物化学家:Embden, Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为Embden-Meyerhof-Parnas途径，简称EMP途径。 第二节 植物的呼吸代谢途径 2. 糖酵解的化学历程 糖酵解途径分四个阶段： (1)已糖的活化 (2)果糖–1,6–二磷酸的裂解 (3)丙糖磷酸的氧化和ATP的生成 (4)丙酮酸的生成 总反应式为： 3.糖酵解的生理意义 (1)糖酵解普遍存在于生物体中, 是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。 (2)糖酵解的中间产物和最终产物丙酮酸,在不同外界条件和生理状态下,可以通过各种代谢途径,产生不同的生理反应,在植物体内呼吸代谢和有机物质转化中起着枢纽作用。 (3)通过糖酵解,生物体可获得生命活动所需的部分能量。对于厌氧生物来说,糖酵解是糖分解和获取能量的主要方式。 (4)糖酵解途径中,除了己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶所催化的反应是不可逆的以外,其余反应均可逆转,这就为糖异生作用提供了基本途径。? 二、发酵作用 1.酒精发酵 在无氧条件下, 丙酮酸脱羧生成CO2和乙醛，乙醛再被还原为乙醇的过程。 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 2.乳酸发酵 在无氧条件下, 丙酮酸被NADH+H+直接还原为乳酸的过程 。 C6H12O6 2CH3CHOHCOOH+能量 三、三羧酸循环 1.概念： 三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle) 指丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步氧化分解，直到形成水和CO2为止，简称TCA循环。又称为柠檬酸环或Krebs环， 三、三羧酸循环 2.三羧酸循环的化学历程 全程反应共9步。 总反应式为： CH3COCOOH+4NAD++FAD+ADP+Pi+2H2O 3CO2+4NADH+4H++FADH2+ATP 3.三羧酸循环的生理意义 （1）TCA 循环是生物体利用糖或其他物质氧化获得能量的主要途径。 （2）从物质代谢来看,TCA循环中有许多重要中间产物与体内其他