植物生理学呼吸底物氧化途径.ppt

植物生理学呼吸底物氧化途径;同化作用（assimilation）：植物从环境中吸收简单的无机物，经过各种变化，形成这种复杂的有机物，综合成为自身的一部分，同时把太阳能转变为化学能，贮存于有机物中的代谢过程。 简言之：合成物质的同时获得能量的代谢过程。 以植物光合作用为主。;异化作用（disassimilation）：植物将体内复杂的有机物分解为简单的无机物，同时将贮存于有机物中的能量释放出去供生命活动用，分解物质的同时，释放能量的代谢过程。 以生物有氧呼吸为主;呼吸作用的定义：;我国??汤佩松先生综合上述四点对呼吸作用定义如下（植物学报, 1979, 21(2): 93-106）: 呼吸作用是这样一个过程：即植物把贮存于其机体内的化学能（糖、淀粉等），一部分转化为生物功（呼吸运输等），一部分转化为具有更高序性的结构和组合形式，以维护有机体的存在和功能，在基因潜势所确定的限度内通过呼吸作用控制着植物的形态结构和生理功能，并同时受到内因（生长发育、激素等）和外界条件（水、氧分压、温度等）的影响和调节。 ;该定义概括了呼吸作用的四个方面： 植物呼吸作用把其贮存物转化为功，为其他生理功能提供能量，表达了呼吸中的物质和能量转化。 呼吸作用中的这个转化过程不是单纯的异化过程，而是在异化中存在同化过程，也就是其中间产物和其所释放出的能量又提供了植物体内合成代谢的原料和能量。 表达了呼吸作用和其他生命活动（生理功能）间的相互联系，突出了呼吸作用的重要的生物学意义。 把呼吸代谢的多样性看作是基因通过酶的一种表达而且受外因（环境等）的影响。;汤佩松先生用下面两个公式来概括呼吸作用： ;它是生物的总呼吸代谢的化学反应过程，它表明呼吸代谢是使底物氧化而产能（△G）和产生代谢中间产物（X1、X2）以及其他生理功能过程。 基因 →酶 →呼吸代谢 →功能＋性状及结构 ;4.1 呼吸作用的概念和指标; 有氧呼吸的特点：;2. 无氧呼吸 ;;1. 呼吸速率(respiratory rate) ;2. 呼吸商(respiratory quotient，RQ) 又称呼吸系数，是指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的数量(体积或物质的量)比值。;呼吸底物不同，RQ不同： ; 呼吸底物为糖类化合物时，RQ=1； 呼吸底物为脂肪、蛋白质等富含H的 化合物时，RQ＜1； 呼吸底物为有机酸等富含O2的化合物 时，RQ＞1。 ;植物呼吸作用的测定方法：;瓦氏呼吸计： 但是测定需注意一个问题，呼吸作用进行时，即吸氧气（减少体积），又放二氧化碳（增加体积），这样一来密闭容器中的体积变化究竟是由谁引起的？ 为解决这个问题，一般采用在反应瓶中加Ba(OH)2溶液，目的在于将反应中产生的二氧化碳吸附掉，产生BaCO3沉淀，使得密闭容器中体积变化完全是由氧气的吸收引起。;瓦氏呼吸计： 优点：在于准确度高，可测出1‰ml气体的改变； 缺点：其反应瓶容量太小，因此只适用于体积较小的植物样品测定。;植物呼吸作用的测定方法：;植物呼吸作用的测定方法：;呼吸作用;包括：糖酵解 三羧酸循环 戊糖磷酸途径 乙醛酸循环 乙醇酸途径 等;定位：;;1. 糖酵解（glycolysis）;（一） 场所：细胞质 （二） 生化历程： 1 己糖活化 2 果糖1,6-二磷酸裂解成2分子三碳糖 3 甘油醛-3-磷酸脱氢形成丙酮酸 ;; 以葡萄糖为呼吸底物，EMP的总方程如下：C6H12O6+ 2NAD+ +2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH+ 2H+ + 2ATP + 2H2O EMP中糖的分解氧化未直接消耗O2，所需的氧来自反应物，故EMP又称为分子内呼吸（intramolecular respiration）.;（三）糖酵解的生理意义： 1 EMP是有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径； 2 EMP的中间产物是合成其他有机化合物的 原料； 3 丙酮酸代谢活跃，是有氧呼吸与无氧呼吸 分界点； ;2 无氧呼吸;总反应： C6H12O6 + 2ADP + 2Pi 2CO2 + 2C2H5OH + 2ATP ;2. 乳酸发酵： 分步反应： ;（2）发酵反应： 2CH3COCOOH + 2NADH 2CH3CHOHCOOH + 2NAD+ ;乳酸发酵总反应：;（三） 无氧呼吸的生理意义： 1 无氧呼吸虽然能量效率低，形成的ATP数量 虽少，但可使植物在无氧条件下获得能量