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呼吸作用讲义

(3)呼吸作用的一些中间产物可转化成抗病物质, 如酚类物质等,抑制病原菌的活动和繁殖。
光合
呼吸
还原力
物质吸收
中间产物 物质运输
ATP
原生质运动
器官运动
抗病
三、呼吸作用的总过程 Process of respiration
从结果看,呼吸作用是与光合作用相反的过程。首先,是 底物氧化脱氢,形成还原型辅酶,如NADPH 、FADH2等, 然后还原型辅酶通过电子传递和氧化磷酸化合成ATP,从 底物 中脱下的H (H+ 和电子),最终将分子氧(O2)还原 为H2O。
呼吸作用总过程
还原型底物 氧化型辅酶
AH2
NAD+
电子传递e
½ O2
A
NADH ADP+Pi ATP H2O
氧化型底物 还原型辅酶
氧化磷酸化
四、呼吸途径的多样化
呼吸作用有多条途径,这是植物对自然环境适应的一种表 现。
底物氧化途径:
电子传递途径)
(还原型辅酶的氧化途径)
1. 糖酵解(EMP途径)
2. 呼吸作用为其它有机物质合成提供原料 呼吸作用是一 个逐步氧化过程,经过一系列反应,产生一系列的中间产 物,这些中间产物在植物体内用于各种物质合成的原料, 如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、脂类、半纤维素、果 胶质、生物碱、激素等。上述这些物质又都可进入呼吸途 径。这样,各种物质代谢通过呼吸作用联系起来。因此, 呼吸作用是各种物质合成的原料来源,是植物物质代谢的 中心。
2CH3CHOHCOOH 乳酸发酵 乳酸 lactic acid fermentation
G=-197kJ/mol
由于底物氧化不彻底,一些能量还贮存于产物中,因此, 无氧呼吸只释放少量的能量。
二、呼吸作用的生理意义
Functions of respiration
呼吸是植物物质代谢和能量代谢的中心,因此, 呼吸作用的生理意义都与物质和能量代谢有关。
3.呼吸作用为物质合成提供还原力 在呼吸作用中,底物 氧化脱氢形成还原力,即还原型辅酶,如NADH(还原型 辅酶I ),NADPH(还原型辅酶II),FADH2(还原型黄素 二核苷酸),这些还原型辅酶是物质还原反应的氢供体
(H+和电子)。在细胞内,脂肪酸合成需要NADPH为氢供 体,硝酸还原以NADH为氢供体。
有氧呼吸
无氧呼吸。
1.有氧呼吸 aerobic respiration 有氧呼吸指生活细胞在氧的参与下,将有机物质氧
化为CO2和水,同释放能量的过程。 在有氧呼吸过程中,可将有底物氧化,生成CO2和
水,使能量释放达到最大值。
在呼吸作用中,被氧化的有机物称为底物。植物 体内四大类物质,碳水化合物、蛋白质、核酸、 脂肪酸,还有有机酸都可作为呼吸底物,其中碳 水化合物是大多植物呼吸作用的主要底物。而葡 萄糖则是多数植物呼吸作用的直接底物,因此, 有氧呼吸可用下式表示:
C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O G=-2871.6kJ/mol
(G= 产物-反应物,负值说明产物能量小于反应物, 反应是一个放能过程,可自发进行)。有氧呼吸 是高等植物呼吸作用的主要方式,一般所说的呼 吸作用都是指有氧呼吸。没有有氧呼吸,植物就 无法进行正常生长发育。
2. 无氧呼吸 anaerobic respiration
引言
Introduction
呼吸作用是植物物质代谢和能量代谢的中心。光 合作用合成和贮存的能量,需要通过呼吸作用来 分解和释放,植物生长发育所需要的物质原料几 乎都直接来自呼吸作用。在植物体内四大物质的 代谢,碳水化合物代谢、蛋白质代谢、核酸代谢 和脂类物质代谢,也通过呼吸作用提供中间产物 和能量。因此,呼吸作用是植物体内释放能量的 发电站,是物质代谢的枢纽。
1.呼吸作用提供植物生命活动的大部分能量 除 绿色细胞生命活动的一些能量直接来自光合作用 外,大部分植物细胞生命活动所需要的能量都直 接来自呼吸作用。在呼吸作用中,有机物的能量 是逐步释放的,释放的能量可用来合成ATP (三磷 酸腺苷)。ATP是植物体内的通用能量,可用于各 种生理活动和生化反应,物质合成、物质吸收、 原生质运动、植物器官运动等。人在剧烈运动时, 每小时可消耗0.5Kg 的ATP。
4.在植物受到病原菌侵入时,呼吸作用往往增强, 呼吸作用在植物抵抗病原菌侵入时,可能有几个 方面的作用:
(1)分解病原菌产生的水解酶或毒素,病原侵入时 往往分泌水解酶或毒素,破坏细胞和组织,而呼 吸作用可将它们分解;
(2)呼吸作用产生的能量和中间产物,可用来形成 隔离组织将被感染部位与其它部位隔开,防止感 染进一步扩大,如形成木栓层;
无氧呼吸一般指在无氧条件下,生活细胞将有机物质部分 氧化分解,同时释放能量的过程。
无氧呼吸在微生物中称为发酵。
无氧呼吸是底物的不彻底氧化过程,产物为乙醇、乳酸等。
C6H12O6 葡萄糖
2C2H5OH+2CO2
酒精发酵
乙醇
alcohol fermentation
G=-226kJ/mol
C6H12O6 葡萄糖
1. 细胞色素系统
2. 三羧酸循环(TCA途径)
2. 交替氧化途径
(抗氰呼吸)
3. 磷酸戊糖途径(PPP 途径)
呼吸作用讲义
内容
第一节 呼吸作用概述 一、呼吸作用的概念 二、呼吸作用的生理意义 三、呼吸作用的总过程 第二节 呼吸代谢的途径 一、底物的氧化途径 二、呼吸电子传递和氧化磷酸化 第三节 呼吸作用的调控 一、反馈调节 二、能荷调节 三、NAD+/NADH 和NADP+/NADPH的比值调节
第四节 呼吸作用的影响因子 一、呼吸作用的指标 二、影响呼吸作用的内部因子 三、影响呼吸作用的环境因子 第五节 呼吸作用与农业生产 一、呼吸作用与植物生长发育 二、呼吸作用与作物产量 三、呼吸作用与粮食贮藏 四、呼吸作用与果蔬贮藏
第一节 呼吸作用概述 Section 1 An overview to restion of respiration 呼吸作用指在生活细胞内有机物质经过某些代谢途
径氧化分解,并释放能量的过程。
呼吸作用是生活细胞的共同特征。
根据有无氧的参与,呼吸作用以分为两种,
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