《呼吸的作用》PPT课件.ppt
第三章 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 影响呼吸作用的因素第四节 呼吸作用与农业生产,主目录,本章目录,退 出,第一节 呼吸作用的概念及意义和场所一、呼吸作用的概念,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,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。,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,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+2Pi2CH3COCOOH+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ATP2.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,（一）化学历程,（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）+6H2O6CO2+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,二、三羧酸循环（TCA）,（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,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+7H2O6CO2+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,（一）化学历程,呼吸链包括5种蛋白复合体：复合体-，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,第三节 电子传递与氧化磷酸化,一、呼吸链,反应定位于线粒体内膜（图4-6）。,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。,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,氧化磷酸化的机理,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,1.有氧呼吸能量的转化 EMPTCA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,第三节 呼吸过程中能量的储存和利用,3.光合作用与呼吸作用的比较,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,巴斯德.L,第五节 呼吸作用的调节和控制,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）,第三节 呼吸作用的度量指标及其影响因素,度量指标1、呼吸速率：代表呼吸强弱的生理指标，用单位时间、单位重量的植物组织吸收O2的量或放出CO2的量来表示。2、呼吸商（R.Q.）：植物组织在一定时间内放出的CO2的量与吸收O2的量的比值，又称呼吸系数。R.Q.=以葡萄糖作为呼吸底物，R.Q.=1富含氢的物质为呼吸底物，R.Q.1,放出的CO2的量,吸收的O2量,放出的CO2的量,吸收的O2量,放出的CO2的量,吸收的O2量,影响因素,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）,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,第四节 呼吸作用与农业生产,一、呼吸途径的化学历程二、呼吸调控与农业生产,本章重点与难点,主目录,本章目录,退 出,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,思考题,植物体内主要的呼吸途径,糖酵解途径,线粒体的结构,三羧酸循环的过程,ADP,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,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,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-PGA,1，3-BPGA,2-PGA,PEP,Pi,ATP柠檬酸,3-PGA,6-磷酸葡萄糖酸,Ca2+,负效应,果糖,TCA的调节部位与效应物,种子的呼吸速率变化,果实成熟过程中呼吸速率的变化,
