第四章 縮減 植物的呼吸作用

第四章植物的呼吸作用

（respiration）光呼吸與“暗呼吸”的區(qū)別

光呼吸暗呼吸底物光合作用中的乙酸醇，底物一般是光下在葉綠體內(nèi)新形成的可以是碳水化合物、脂肪或蛋白質(zhì)，但最常用的底物是葡萄糖。底物可以是新形成的，也可以是貯存的。代謝途徑乙醇酸代謝途徑，或稱為“C2途徑”。只在光下進(jìn)行糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑等。光下、暗中都可進(jìn)行發(fā)生部位只發(fā)生在光合細(xì)胞中，在葉綠體、過氧化體及線粒體三種細(xì)胞器協(xié)同作用下進(jìn)行在所有活細(xì)胞質(zhì)及線粒體中進(jìn)行對O2及CO2濃度的反應(yīng)在O2濃度1%~100%范圍內(nèi)，光呼吸隨O2濃度提高而增強(qiáng)。O2及CO2互相競爭Rubisco及RuBP，如CO2/O2濃度比下降時(shí)，有利于加氧反應(yīng)與光呼吸底物乙酸醇的形成，促進(jìn)光呼吸；反之則有利于羧化反應(yīng)，促進(jìn)光合反應(yīng)O2及CO2濃度的變化對“暗呼吸”無明顯影響，O2及CO2之間亦無競爭現(xiàn)象第三節(jié)電子傳遞與氧化磷酸化4、重要的呼吸支路——抗氰呼吸（P112）（交替途徑、放熱呼吸）主要特點(diǎn)：不受CN-抑制；產(chǎn)生的ATP少，呼吸底物所貯能量大部分以熱能形式散失。主要生理功能：

放熱增溫意義A、促進(jìn)某些植物開花、授粉、種子萌發(fā)、果實(shí)成熟等。B、能量溢流C、提高植物抗病能力回節(jié)次末端氧化酶四、與呼吸作用有關(guān)的兩類藥物

1、呼吸抑制劑：能抑制呼吸作用的藥物。原因在于它能破壞某些呼吸e傳遞體而導(dǎo)致生物氧化過程受阻。CN—、CO。

2、呼吸解偶聯(lián)劑：正常情況下，植物氧化分解呼吸底物的同時(shí)，一定會產(chǎn)生ATP，也即底物氧化分解和ATP的產(chǎn)生是相偶聯(lián)的，但有的藥物會導(dǎo)致此二過程解偶聯(lián)，也即只分解呼吸底物而不產(chǎn)生ATP，呼吸底物所貯能以熱能散失，比如DNP（2.4—二硝基苯酚）這類藥物稱為呼吸解偶聯(lián)劑，原因在于它們能破壞ATP酶的活性。植物在干旱、高溫等條件下也會發(fā)生呼吸解偶聯(lián)現(xiàn)象（呼吸“空轉(zhuǎn)”）?；毓?jié)次第四節(jié)影響呼吸作用的因素一、呼吸速率和呼吸商二、內(nèi)部因素對呼吸速率的影響三、外界因素對呼吸速率的影響回節(jié)次一、呼吸速率和呼吸商1、呼吸速率：單位時(shí)間、單位重量的植物組織進(jìn)行呼吸作用所消耗的O2的量或所放出的CO2的量。

常用單位：mg、g-1、h-1；ul、g-1、h-1

表示方法：耗O2速率（QO2）放CO2速率（QCO2）回節(jié)次2、呼吸商：呼吸放CO2速率與耗O2速率之比。

公式：RQ=QCO2/QO2主要用途：反映植物呼吸底物的類別。

1)RQ=1，呼吸底物為碳水化合物如：C6H12O6+6O26CO2+6H2ORQ=2)RQ<1，呼吸底物為蛋白質(zhì)、脂肪等富氫物質(zhì)如：C16H32O2+23O216CO2+16H2O

棕櫚酸RQ=3)RQ>1,呼吸底物為有機(jī)酸等富氧物質(zhì)如：C4H6O5+3O24CO2+3H2O

蘋果酸RQ=6/6=116/23=0.74/3=1.33回節(jié)次二、內(nèi)部因素對呼吸作用的影響

植物種類：生長快的植物較生長慢的植物強(qiáng)；草本植物較木本植物強(qiáng)。

器官種類：幼嫩器官較成熟器官強(qiáng)；死細(xì)胞少的器官（草本莖）較死細(xì)胞多的器官（木本莖）強(qiáng)；生殖器官較營養(yǎng)器官強(qiáng)。

組織種類：形成層較韌皮部強(qiáng)較木質(zhì)部；分生組織較成熟組織強(qiáng)。

生育期：幼齡期較成熟期強(qiáng)較衰老期強(qiáng)?；毓?jié)次三、外部因素對呼吸作用的影響溫度：影響響呼吸酶活性，適宜最強(qiáng)、過低過高皆弱

溫度系數(shù)：溫度升高10℃引起的反應(yīng)速度的增加。

O2：A、O2有無決定呼吸類型：有O2進(jìn)行正常呼吸，無O2進(jìn)行無氧呼吸；

B、O2多少?zèng)Q定呼吸強(qiáng)弱：多強(qiáng)少弱

CO2：影響與O2相反（CO2

體積分?jǐn)?shù)升高到1％～10％以上時(shí)，呼吸作用明顯被抑制）。機(jī)械損傷：植物受機(jī)械損傷后，呼吸一般會增強(qiáng)。

原因：A、受傷后，受傷細(xì)胞較變?yōu)榉稚?xì)胞

B、受傷后細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)破壞，使原本分開存在的呼吸酶和呼吸底物混合?；毓?jié)次第五節(jié)呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

一、呼吸作用與作物栽培二、呼吸作用與糧食貯藏三、呼吸作用與果蔬貯藏回節(jié)次一、呼吸作用與作物栽培總原則：保證呼吸正常進(jìn)行，使作物生長良好獲得豐產(chǎn)。措施：中耕松土、水田曬田、粘土摻沙等?；毓?jié)次二、呼吸作用與糧食貯藏

總原則：降低呼吸→降低干耗防止“出汗”（產(chǎn)熱生水）防止病蟲滋生有利于安全貯藏回節(jié)次安全含水量：原生質(zhì)處于凝膠狀態(tài)，呼吸酶活性低，呼吸作用極其微弱，可以安全貯藏時(shí)的含水量。措施：貯前曬種，將種子含水量降至安全水標(biāo)準(zhǔn)（油料種子為8-9%，淀粉類種子為12-14%）；貯藏過程中注意散熱、散濕；采用充氮貯藏法、脫氧保管法等?；毓?jié)次三、呼吸作用與果蔬貯藏

總原則：降低呼吸

措施：

A、降低溫度如荔枝0-1℃只能貯存10-20天，而低溫速凍可保存6-8個(gè)月。香蕉貯藏的最適溫度11-4℃

蘋果4℃。

B、控制氣體成分：增加環(huán)境中CO2和N2濃度，降低O2濃度至3-6%。

C、自體保貯法：把果蔬貯藏于密閉環(huán)境，果蔬本身不斷呼吸消耗O2

，放出CO2

，可使呼吸減弱。但容器中CO2不得超過10％，否則，果實(shí)會中毒變質(zhì)。具體可采用果實(shí)套膜或涂膜、窖藏等方法。回節(jié)次生姜窖藏柑桔套袋回節(jié)次本章作業(yè)：

1、名詞解釋呼吸作用、呼吸鏈、呼吸商、巴斯德效應(yīng)、能荷、呼吸“空轉(zhuǎn)”、呼吸解偶聯(lián)劑。

2、從呼吸的角度分析用氰化物、疊氮化合物或

DNP（2.4—二硝基苯酚）處理植物，會導(dǎo)致植物