植物的呼吸作用概述

《植物與植物生理》第四單元教學(xué)子單元4：植物的呼吸作用微課件1植物的呼吸作用概述匯報(bào)人：孫平平學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握呼吸作用的概念呼吸；掌握呼吸作用的類(lèi)型，掌握呼吸作用各類(lèi)型的特點(diǎn)；了解呼吸作用的生理意義。主要內(nèi)容呼吸作用的概念呼吸作用的類(lèi)型呼吸作用的生理意義重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)呼吸作用概念；呼吸作用的類(lèi)型。難點(diǎn)有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的區(qū)別及意義。一、呼吸作用的概念

呼吸作用是指生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物，在酶的參與下，逐步氧化分解成簡(jiǎn)單物質(zhì)，并釋放能量的過(guò)程。呼吸作用過(guò)程被氧化降解的物質(zhì)稱(chēng)為呼吸基質(zhì)。植物體內(nèi)許多有機(jī)物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)、脂肪都可以作為呼吸基質(zhì)，但最主要最直接的呼吸基質(zhì)還是葡萄糖。

植物有機(jī)體的一個(gè)重要特征就是以新陳代謝的特殊方式進(jìn)行物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)變。新陳代謝包括許多物質(zhì)與能量的同化與異化過(guò)程。植物呼吸代謝集物質(zhì)代謝與能量代謝為一體，是植物生長(zhǎng)發(fā)育得以順利進(jìn)行的物質(zhì)、能量和信息的源泉，是代謝的中心樞紐，沒(méi)有呼吸就沒(méi)有生命。二、植物呼吸作用的類(lèi)型植物呼吸作用依據(jù)呼吸過(guò)程中是否有氧參與，可將呼吸作用分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩大類(lèi)型。（一）有氧呼吸1.有氧呼吸概念有氧呼吸是指生活細(xì)胞利用氧(O2)，將某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解，生成CO2和H2O，并釋放能量的過(guò)程。如以葡萄糖作為呼吸底物，則有氧呼吸的總過(guò)程可用下列總反應(yīng)式來(lái)表示：C6H12O6+6H2O+6O2

→

6CO2+12H2O+△GO’△GO’=-2870KJ·mol-1△GO’表示在pH7下標(biāo)準(zhǔn)自由能的變化2.有氧呼吸的特點(diǎn)

1)有氧氣參與

2)底物分解完全(逐步被分解)；

3)釋放能量多，中間產(chǎn)物多，最終產(chǎn)物為二氧化碳和水。在正常情祝下，有氧呼吸是高等植物進(jìn)行呼吸的主要形式。（二）無(wú)氧呼吸1.無(wú)氧呼吸的概念

無(wú)氧呼吸指生活細(xì)胞在無(wú)氧條件下，把某些有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出部分能量的過(guò)程。在微生物中無(wú)氧呼吸稱(chēng)為發(fā)酵

.（1）酒精發(fā)酵：酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)物為酒精，稱(chēng)為酒精發(fā)酵。C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+△GO‘△GO'=-226KJ·mol-1（2）乳酸發(fā)酵(乳酸菌)：乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物是乳酸，稱(chēng)為乳酸發(fā)酵。C6H1206→2CH3CHOHCOOH+△GO‘△GO'=-197KJ·mol-1蘋(píng)果、香蕉貯藏久了產(chǎn)生的酒味，便是酒精發(fā)酵的結(jié)果。胡蘿卜、甜菜塊根和青貯飼料在儲(chǔ)藏時(shí)也會(huì)產(chǎn)生乳酸等。動(dòng)物組織中也會(huì)進(jìn)行乳酸發(fā)酵。有機(jī)酸如草酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、檸檬酸等也是高等植物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物，所有這些無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物，都可作為有氧呼吸的基質(zhì)繼續(xù)氧化為二氧化碳和水。例如，水稻浸種催芽的谷堆，內(nèi)部出現(xiàn)酒味時(shí)，及時(shí)翻到邊緣，時(shí)期進(jìn)行有氧呼吸，可使酒精分解二消除酒味。2.無(wú)氧呼吸的特點(diǎn)

1)底物分解不徹底；

2)釋放的能量少。

有氧呼吸是由無(wú)氧呼吸進(jìn)化而來(lái)的。

三、呼吸作用的生理意義1.為生命活動(dòng)提供能量。呼吸作用釋放出能量以ATP形式貯存起來(lái)，來(lái)滿足植物體內(nèi)各種生理過(guò)程。需呼吸作用提供能量的生理過(guò)程有：離子的主動(dòng)吸收和運(yùn)輸、細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng)、有機(jī)物的合成和運(yùn)輸、種子萌發(fā)等。不需要呼吸直接提供能量的生理過(guò)程有：干種子的吸脹吸水、離子的被動(dòng)吸收、蒸騰作用、光反應(yīng)等。2.為重要有機(jī)物質(zhì)提供合成原料。

呼吸作用的中間產(chǎn)物如，呼吸作用是有機(jī)物質(zhì)代謝的中心。α-酮戊二酸蘋(píng)果酸甘油醛磷酸糖類(lèi)、脂類(lèi)、氨基、蛋白質(zhì)、酶、核酸、色素、激素、維生素合成3.為代謝活動(dòng)提供還原力。在呼吸底物降解過(guò)程中形成的NADH、NADPH、FADH2等可為脂肪、蛋白質(zhì)的生物合成、硝酸鹽還原等生理過(guò)程提供還原力。4.增強(qiáng)植物抗病免疫能力。植物受到病菌侵染時(shí)，受侵染部位呼吸速率急劇升高，以通過(guò)生物氧化分解有毒物質(zhì)；受傷時(shí)，通