有機物的運輸與分配課件

第四章植物的呼吸作用前面講的光合作用是植物把外界物質(zhì)改造為自身物質(zhì)的過程，是新陳代謝的同化作用方面。本章討論的呼吸作(Respiration):是將植物體內(nèi)的物質(zhì)不斷分解的過程，是新陳代謝的異化作用方面。一.呼吸作用的概念、特點與意義呼吸作用:植物體一切生活細胞經(jīng)過某些代謝途徑使有機物氧化分解,釋放能量的過程。

第一節(jié)呼吸作用的概念、途徑與度量有氧呼吸呼吸作用無氧呼吸二.呼吸作用(生物氧化)的特點:

體內(nèi)氧化體外氧化（1）物質(zhì)氧化方式：加氧、脫氫、失電子（2）物質(zhì)氧化時消耗的氧量、得到的產(chǎn)物和能量相同。1）相同點2）不同點

體內(nèi)氧化體外氧化（1）反應條件：溫和劇烈（2）反應過程：分步反應一步反應

能量逐步釋放能量突然釋放（3）產(chǎn)物生成：間接生成直接生成（4）能量形式：熱能、ATP熱能、光能三.呼吸作用的意義:

1.呼吸作用提供植物生命活動所需要的大部分能量。慢，逐步釋放，ATP等形式儲存2.呼吸作用為其它化合物合成提供原料。3.為脂肪、蛋白質(zhì)的合成以及硝酸鹽的還原提供還原型的NAD+或還原型NADP+。

4.增強植物的抗性

健壯，中間產(chǎn)物

第二節(jié)呼吸代謝途徑一、糖酵解

EmbdenMeyerhofParnas–EMPpathway獲得諾貝爾獎1、定義：葡萄糖經(jīng)1，6-二磷酸果糖和3-磷酸甘油酸降解，生成丙酮酸并產(chǎn)生ATP的代謝過程，又叫EMP途徑。有氧和無氧條件下都能進行。定位：細胞質(zhì)中。起始物：葡萄糖。產(chǎn)物：丙酮酸己糖激酶ADPATP葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶ADPATP1,6-二磷酸果糖磷酸葡萄糖異構(gòu)酶6-磷酸果糖變位酶2-磷酸甘油酸2ATP丙酮酸激酶2ADP丙酮酸2ATP2ADP3-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶磷酸甘油醛脫氫酶1,3-二磷酸甘油酸2NAD+NADH+H+醛縮酶3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮糖原1-磷酸葡萄糖己糖激酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶ATPATP2ATP2ATP2NADH+H+2、生化歷程1）總反應方程式：G+2NAD++2ADP+2Pi2丙酮酸+2（NADH+H+）+2ATP+2H2O2）只有一次脫氫3）具有3步不可逆反應，這3步的酶是限速酶，防止糖分解的逆轉(zhuǎn)。4）對于原核生物，1分子G經(jīng)糖酵解生成2丙酮酸，共凈剩8ATP。3、總結(jié)2、TCA循環(huán)的準備階段：丙酮酸形成乙酰CoAG2丙酮酸（細胞質(zhì)）（線粒體內(nèi)）EMP丙酮酸脫氫酶系Mg2++H+丙酮酸乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸乙酰CoACoAH2O檸檬酸合成酶順烏頭酸琥珀酰CoA異檸檬酸H2OH2O異檸檬酸脫氫酶NAD+NADH+H+CO2α-酮戊二酸脫氫酶復合體檸檬酸合成酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體延胡索酸蘋果酸FADFADH2H2O草酰琥珀酸CO2NAD+NADH+H+三羧酸循環(huán)琥珀酸GDPGTPATPNADH+H+NAD+α-酮戊二酸CO2CO2HHHHH2HHNAD+NAD+NAD+FADATP3生化歷程AMP煙酰胺核苷酸RNAD+:

R=HNADP+:R=PO3H2煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）又叫輔酶Ⅰ（CoⅠ）煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）又叫輔酶Ⅱ（CoⅡ）維生素B5體內(nèi)活性形式：作為脫氫酶的輔酶，參與新陳代謝4、總結(jié)：1）總方程式：乙酰COA+3NAD++FAD+ADP（GDP）+Pi+2H2O—2CO2+COA+3（NADH+H+）+FADH2+ATP（GTP）（1）需氧（2）兩次脫羧、四次脫氫（三次受體是NAD+，一次是FAD）、一次底物水平磷酸化（3）共產(chǎn)生12molATP2）三羧酸循環(huán)的反應特點：三、磷酸戊糖途徑（pentosephosphatepathway簡稱PPP）----磷酸己糖支路hexosemonophosphatepathway，簡稱HMP）1、定義：G在細胞漿中逐步降解氧化的酶促過程。定位：細胞質(zhì)特點：氧化、脫羧、非氧化重組。起始物：G-6-P①：6-P葡萄糖脫氫酶；缺乏易得溶血性貧血癥,又叫蠶豆病.②：6-P葡萄糖酸內(nèi)酯水解酶（內(nèi)酯酶）③：6-P葡萄糖酸脫氫酶2、生化歷程：蠶豆病1）氧化脫羧階段一.生物氧化（biologicaloxidation）：在生物體內(nèi)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)徹底氧化分解為CO2、H2O并釋放能量的過程,

稱為生物氧化。實質(zhì)是需氧細胞呼吸作用中的一系列氧化還原反應，又叫細胞氧化或細胞呼吸。第三節(jié)生物氧化脂肪葡萄糖、其它單糖三羧酸循環(huán)呼吸鏈蛋白質(zhì)脂肪酸、甘油多糖氨基酸乙酰CoAH、e-磷酸化+Pi小分子化合物分解成共同的中間產(chǎn)物（如丙酮酸、乙酰CoA等）共同中間物進入三羧酸循環(huán),氧化脫下的氫由電子傳遞鏈傳遞生成H2O，釋放出大量能量，其中一部分通過磷酸化儲存在ATP中。大分子降解成基本結(jié)構(gòu)單位二、生物氧化的過程H2O三、電子傳遞鏈（呼吸鏈）-----Electiontransportchain(ETC)

1、概念：電子傳遞鏈又叫呼吸鏈，是指代謝物上脫下的氫（H＋＋e），經(jīng)一系列遞氫體和遞電子體(酶或輔酶)的傳遞，最終傳遞給被激活的氧，而生成水的全部體系。線粒體的結(jié)構(gòu)呼吸鏈3、

呼吸鏈中的組成以及主要的呼吸鏈復合體Ⅰ、復合體Ⅱ、復合體Ⅲ、復合體Ⅳ、泛醌、CytcNADH呼吸鏈FADH2呼吸鏈2、線粒體內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)的質(zhì)子（基質(zhì)側(cè)）泵到線粒體內(nèi)膜的外側(cè)（膜間隙側(cè)）內(nèi)膜內(nèi)側(cè)內(nèi)膜外側(cè)ⅠⅢⅣCQeˉeˉ1/2O2H+H+H+H+H+Pi+ADPNAD

H+H+H+H+H+H+

H+ATP11H+H+3、線粒體的內(nèi)膜是封閉的膜系統(tǒng)，膜上有ATP合成酶，利用質(zhì)子電化學梯度（Pmf），推動ATP的生成。第四節(jié)影響呼吸速率的因素(一)內(nèi)部因素的影響種間差異.器官差異幼嫩器官＞衰老器官，生殖器官＞營養(yǎng)器官,雌蕊＞雄蕊

1.

水分⑴干燥種子：隨著水分上升，呼吸速率上升。

所以要安全儲藏，種子含水量應在16%以下。安全含水量：種子能安全儲藏時的最高含水量.(二)外因的影響⑵葉片或其他器官，由于失水過多處于萎蔫狀，呼吸反而上升。

因為此時細胞質(zhì)中淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，增加了呼吸底物。⑶長期處于萎蔫狀態(tài)，呼吸速率下降。

氣孔關閉，不利于氣體交換。2.溫度的影響:正常情況下影響最大的因素。呼吸作用的溫度三基點:最低溫:呼吸作用能夠進行的溫度下限。最高溫:呼吸作用能夠進行的溫度上限。最適溫:持續(xù)維持高水平呼吸的溫度。3.O2含量的影響O2:影響呼吸速率和呼吸類型對呼吸速率影響:氧飽和點,與溫度有關。對呼吸類型影響:O2<3%,以無氧呼吸為主;4%~8%,兩種呼吸共存;達9%時無氧呼吸停止,9%的含氧量被稱為發(fā)酵消失點。巴斯德效應:氧氣對無氧呼吸的抑制作用。

4.CO2含量的影響CO2含量達1%,呼吸受到影響;達5%,受到明顯抑制;達10%,造成二氧化碳中毒。5.機械損傷使呼吸加速進行。（1）氧化酶直接與底物接觸;（2）某些細胞轉(zhuǎn)變成分生組織狀態(tài)。6.其它:微量生長素、氮肥可使呼吸加強。第五節(jié)呼吸作與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一.呼吸作用與農(nóng)業(yè)栽培保證呼吸作用正常進行。二.呼吸與抗病植株感病后,呼吸增強,可以提高抗病性。三.呼吸與糧