4第四章 呼吸作用
植物生理学 呼吸作用
（三）氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂
2.3 磷酸戊糖途径（PPP）
作用： 1.提供还原力NADPH2, 2.提供中间产物, 3.也能产生能量。 R-5-P→dR5P……nuclear acid. E4P + PEP→C7……莽草酸途径→芳香族氨 基酸、 植物激素。酚、醌类
油料种子形成，病虫害，开花等PPP增加。 判断： 最初脱下的CO2中C6/ C1比值。 全为PPP时C6/ C1为0；EMP-TCAC6/ C1 为 1。 如比值在0-1之间，说明两条途径都有。
重要中间产物： Pyr(丙酮酸)→Ala PEP→OAA PEP+E4P→C7…… 莽草酸途径……芳 香族氨基酸、植物 激素。
2.2
TCA cycle (Tricarboxylic acid cycle)
• 丙酮酸,在有 氧条件下, 逐 步氧化分解, 最终形成水和 CO2的过程。 Krebs cycle。
2）Alternate oxidase(Cyanide-resistant oxidase) -- 对氰化物不敏感的氧化酶。 不受CN-和N3-及CO等呼吸抑制剂所抑制的呼 吸被称为抗氰呼吸。
在氰化物存在条件下仍运行的呼吸作用称为抗氰呼吸，也即 是对氰化物不敏感的那一部分呼吸。 抗氰呼吸可以在某些条件下与细胞色素电子传递主路(CP)交 替运行，抑制正常电子传递途径就可促进抗氰呼吸的发生， 因此，抗氰呼吸又称为交替途径(alternative pathway AP)，
有氧呼吸与无氧呼吸共有的道路(阶段)
是什么?
Section 2. 呼吸作用途径
2.1 糖酵解Glycolysis--- EMP pathway
糖酵解指在细胞质中己糖降解成丙酮酸过程
植物生理学：第4章 植物的呼吸作用-续3
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➢ 根据上述情况可把呼吸分为两类：
①维持呼吸-用以维持细胞的活性的呼吸。 相对稳定的,每克干重植物约消耗15～20mg葡萄糖。
②生长呼吸-用于供生长发育所需要的呼吸。 如生物大分子的合成，离子吸收等。植株幼嫩生长活跃
20 ℃左右。经36—48小时，就可达到催芽要求(芽长半 粒谷，根长一粒谷)。晾芽以后就可播种。
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种子播种过深或长期淹水 缺氧，会影响正常的有氧呼 吸，对物质转化和器官的形 成都不利，特别是根的生长 和分化会受到明显的抑制。
油料种子萌发时，耗氧多，呼吸商小，所以更需要注意 浅播，保证O2的供应。 有不少种子在萌发早期或吸胀过程中都表现出抗氰呼吸 的存在。这可能与提高种子温度加快萌发时的物质代谢有 关。
第4章
植 物 的 呼 吸 作 用
第一节 呼吸作用的概念及生理意义
第二节 呼吸代谢途径的多样性 第三节 电子传递与氧化磷酸化
一、电子传递链 二、氧化磷酸化 三、呼吸链电子传递途径的多样性 四、末端氧化酶的多样 五、抗氰呼吸及生理意义 第四节 呼吸作用中的能量代谢 第五节 呼吸作用的指标及影响因素 第六节 呼吸作用与农业生产
2、呼吸途径 种子成熟过程呼吸途径也发生变化。水
稻植株在开花初期籽粒的呼吸途径以EMT-TCAC途径 为主，以后随着种子的成熟，PPP途径加强。
7
（二）种子的安全贮藏与呼吸作用
干燥种子的呼吸作用与粮食贮藏有密切关系
含水量很低的风干种子呼吸速率微弱, 为什么？
➢ 一般油料种子含水量在8％～9 ％、淀粉种子含水量在12％～ 14％以下，种子中原生质处于 凝胶状态，呼吸酶活性低，呼 吸极微弱，可以安全贮藏,此时 的含水量称之为安全含水量。
植物生理学课件第四章呼吸作用
物质代谢的枢纽。 TCA既是糖、脂类和氨基酸 等彻底分解的共同途径，其中间产物又是合成 糖、脂类和氨基酸的原料。
3. 戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway, PPP）
CO2+H2O
中间代谢产物是合成糖类、脂类、蛋白 质和维生素及各种次生物质的原料
二、生物氧化（biological oxidation）
生物氧化是指发生在生物体细胞线粒 体内的一系列传递氢、电子的氧化还原反 应。生物氧化过程中释放的能量一部分以 热能形式散失，一部分贮存在高能磷酸化 合物ATP中。
简称TCA）
TCA循环中 虽然没有O2的 参加，但必须 在有氧条件下 经过呼吸链电 子传递，使 NAD+ 和FAD、 UQ在线粒体中 再生，该循环 才可继续，否 则TCA循环就会 受阻。
三羧酸循环的生理意义：
（1）TCA是植物体获得能量的最主要形式。 使NAD+和FAD还原成NADH和FADH2。这些电子供
1. 为植物生命活动提供能量
需呼吸作用提供 能量的生理过程有： 离子的主动吸收和运 输、细胞的分裂和伸 长、有机物的合成和 运输、种子萌发等。
不需呼吸作用直 接提供能量的生理过 程有：干种子的吸胀 吸水、离子的被动吸 收、蒸腾作用、光反 应等。
2. 中间产物是合成重要有机物质的原料
呼吸作用的中间产物如，
如：细胞色素系统、铁硫蛋白、铁氧还蛋白等。
呼吸传递体中除 UQ外,大多数组分是与 蛋白质结合，以复合体形式嵌入膜内存在的。
植物线粒体的电子传递链位于线粒体 的内膜上，由五种蛋白复合体组成。
植物生理学题库(含答案)第四章 植物呼吸作用
植物生理学题库（含答案）第四章植物呼吸作用一、名词解释1．呼吸作用：指生活细胞内的有机物质，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解，同时释放能量的过程。
2．有氧呼吸：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成水，同时释放能量的过程。
3．糖酵解：指在细胞质内所发生的，由葡萄糖分解为丙酮酸的过程。
4．三羧酸循环：丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解CO2的过程。
5．生物氧化：指有机物质在生物体内进行氧化，包括消耗氧，生成CO2和H2O，放出能量的过程。
6．呼吸链：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总轨道。
7．P/O比：指呼吸链中每消耗1个氧原子与用去Pi或产生ATP的分子数。
8．氧化磷酸化：是指呼吸链上的氧化过程，伴随着ADP被磷酸化为ATP的作用。
9．巴斯德效应：指氧对发酵作用的抑制现象。
10．细胞色素：为一类含有铁卟啉的复合蛋白。
细胞色素辅基所含的铁能够通过原子价的变化逆向传递电子，在生物氧化中，它是一种重要的电子传递体。
11．呼吸速率：又称呼吸强度。
以单位鲜重千重或单位面积在单位时间内所放出的CO2的重量(或体积)或所吸收O2的重量(或体积)来表示。
12．呼吸商：又称呼吸系数。
是指在一定时间内，植物组织释放CO2的摩尔数与吸收氧的摩尔数之比。
13．抗氰呼吸：某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸。
即在有氰化物存在的情况下仍能够进行其它的呼吸途径。
14．无氧呼吸：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解为不彻底的氧化产物。
二、是非题(True or false)( ×)1．所有生物的生存都需要O2。
( ×)2．糖酵解途径是在线粒体内发生的。
( √ )3．在种子吸水后种皮未破裂之前，种子主要进行无氧呼吸。
( ×)4．戊糖磷酸途径在幼嫩组织中所占比例较大，在老年组织中所占比例较小。
植物生理学4呼吸作用
第二节 植物的呼吸代谢途径 糖的分解代谢途径※
1、糖酵解途径(EMP)---在细胞质进行
2、乙醇发酵和乳酸发酵---在细胞质进行 3、三羧酸循环 (TCA)---在线粒体进行 4、磷酸戊糖途径(PPP)---在细胞质进行
一、糖酵解(EMP) Embden,Meyerhof,Parnas 淀粉、葡萄糖或果糖在细胞质内，在一系列酶的 参与下分解成丙酮酸的过程。 C6H12O6+2ADP+2NAD++2Pi 2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+ +2H2O 对高等植物来说，不管是有氧呼吸还是无氧呼 吸，糖的分解都先经过糖酵解阶段，形成丙酮酸， 然后才分道扬镳。 无氧 →无氧呼吸→酒精或乳酸 葡萄糖→→丙酮酸
⒋ 抗坏血酸氧化酶 含铜，位于细胞质中，可以催化抗坏血酸的 氧化。在植物中普遍存在，果蔬中较多，与植物 的受精过程有密切关系，利于胚珠发育。 该酶对氧的亲和力低。 ⒌ 乙醇酸氧化酶体系 是一种黄素蛋白酶（含 FMN），不含金属， 存在于过氧化物酶体中，是光呼吸的末端氧化途 径，催化乙醇酸氧化为乙醛酸，并产生过氧化氢， 与甘氨酸和草酸生成有关。 该酶对氧的亲和力极低，不受氰化物和CO 抑制。
2、无氧呼吸（发酵） 一般指在无氧条件下，细胞把某些有机物质分解 成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。
高等植物无氧呼吸可产生酒精或乳酸： C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 +Δ G（-226kj） C6H12O6 2CH3CHOHCOOH+Δ G（-197kj）
二、呼吸作用的生理意义※
1. 提供植物生命活动所需要的大部分能量。 ATP等形式储存，逐步释放 需能过程？不需能过程？ 2. 为其它有机物合成提供原料。 如丙酮酸， -酮戊二酸可通过转氨基作用形 成 相应的氨基酸，进而合成蛋白质。 磷酸丙糖可以形成甘油。 脂肪 丙酮酸形成乙酰CoA，生成脂肪酸。
呼吸作用
氧化阶段
非氧化阶段
A 氧化阶段
6NADP+ 6NADPH 6NADP+ 6NADPH
葡萄糖-6-磷酸 6H2O 6mol
6-磷酸葡萄糖酸 6mol
5-磷酸核酮糖 6CO2 6mol
6G6P ＋12NADP+＋6H2O 6Ru5P＋6CO2＋12NADPH＋12H+
B 非氧化阶段
6mol 5-磷酸核酮糖 C3-C7糖的异构
3）部位：细胞质 基质的活化 六碳糖裂解（FBP裂解，TP形成） 4）生化过程：四个阶段 氧化放能 丙酮酸的形成
６）糖酵解的生理意义：
① 普遍存在于动、植物和微生物中，是无氧呼吸和有氧呼吸 的共同途径。 ② 中间产物（丙糖磷酸）和最终产物丙酮酸，化学性质活 跃，可以通过多种代谢途径，生成不同的物质。 ③ 为糖异生提供基本途径。 ④ 无氧、缺氧条件下为机体迅速提供能量。通过糖酵解，生 物体可获得生命活动所需的部分能量。对于厌氧生物来 说，糖酵解是糖分解和获取能量的主要方式。
呼吸释放CO2 → 光合
2. 区别 光合作用 原料 产物 能量 转换 发生 部位 发生 条件 CO2、H2O 呼吸作用
O2、淀粉、己糖等 有机物
O2、淀粉、己糖、蔗糖等有 CO2、H2O等 机物
贮藏能量的过程 光能→电能→活跃的化学能 → 稳定的化学能 绿色细胞、叶绿体、细胞质
光照下才可发生
释放能量的过程 稳定的化学能 → 活 跃的化学能
5mol 葡萄糖-6-磷酸
6Ru5P＋ H2O
5G6P＋Pi+
A+B 6G6P ＋12NADP+＋7H2O
5G6P +6CO2＋12NADPH＋12H+ ＋ Pi+
七年级(初一)生物 生物 第4章呼吸作用
过低:(1)无氧呼吸产生酒精；(2)能量不足，有机物过度消耗；（3）没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成的原料。
3、CO2 是呼吸作用的最终产物，当外界环境中二氧化碳浓度增高时，脱羧反应减慢，呼吸作用受到抑制。
4、机械损伤 机械损伤会显著增加呼吸速率， 因此在运输、储藏多汁果实、蔬菜时，尽可能防止机械损伤。
二、呼吸作用的生理意义(Significances)
（一）呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量
(二) 呼吸过程为其他化合物合成提供原料
三、呼吸速率和呼吸商
1、呼吸速率 植物的呼吸速率可以用植物的单位鲜重、干重或原生质（以含氮量）表示，或者在一定时间内所放出的二氧化碳的体积,或所吸收的氧气的体积来表示。
2、呼吸商 呼吸商（RQ）是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。植物组织在一定时间（如1h）内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率叫作呼吸商。
当呼吸底物是糖类（如葡萄糖）而又完全氧化时，呼吸商是1。如果呼吸底物是一些富含氢的物质，如脂肪或蛋白质，则呼吸商小于1。如果呼吸底物只是一些比糖类含氧多的物质，如已局部氧化的有机酸，则呼吸商大于1。
区别：
光 合 作 用
呼 吸 作 用
1、以CO2和水为原料
1、以O2和有机物为原料
2、产生有机物和O2
2、产生CO2和水
3、叶绿素捕获光能
3、有机物的化学能暂存于ATP或散热
4、通过光合磷酸化产生ATP
4、通过氧ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磷酸化形成ATP
5、H2O的H转移到NADP(形成NADPH)
5、有机物的H转移到NAD(形成NADH)
最适温度保持稳态的最高呼吸速率的温度，一般植物为25～35℃高于光合最适温度，处于此温度，净光合积累由于呼吸消耗而减少，对生长不利。
药用植物生理学第四章 呼吸作用
催化下还原为乳酸的过程 酒精发酵 丙酮酸在脱羧酶催化下， 脱去CO2生成乙醛，然后由乙醇脱氢酶催
化生成乙醇的过程
乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶
丙酮酸脱羧酶
☆无氧呼吸
☆细胞有机物消耗大，能量利用效率
低。
☆乳酸和酒精积累对原生质有毒害作用
3、EMP的生理意义 1）EMP是植物体在特殊的生理和病
理情况下获取能量的一种适应过程
1011121314淀粉己糖磷酸ppp戊糖磷酸emp丙糖磷酸丙酮酸乙醇酒精发酵脂肪乳酸乳酸发酵脂肪酸乙酰辅酶aoaa柠檬酸乙酸oaa柠檬酸tcac乙醇酸gac琥珀酸草酸乙醛酸异柠檬酸甲酸gaop151617磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乳酸乙醇乙酰coa18丙酮酸20212223丙酮酸脱羧酶乙醇脱氢酶乳酸脱氢酶24252627281tcac的生化途径29303132乙酰辅酶a草酰乙酸柠檬酸33卟啉谷氨酸丝氨酸丙氨酸天冬氨酸芳香族柠檬酸异柠檬酸琥珀酰coa琥珀酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸343536371ppp的生化途径383912nadppi40是生物体中各种生物合成代谢所需还原力的最主要来源对于过氧化物氧化具重要意义
琥珀酸
延胡索酸
二、氧化磷酸化
1、定义：随着物质的氧化发生
的ATP生成的过程。
2、P/O比：每吸收1个O（传递2
个H）时所形成的ATP的个数。
底物水平磷酸化 底物在氧化的
过程中，因分子内部能量的重新分配
而形成一种高能磷酸化合物，通过酶 的作用将其高能磷酸基团转移到ADP 上，生成ATP。
呼吸过程中能量的贮存和利用
呼吸作用的调节与控制
呼吸作用与药用植物生产
第一节
呼吸作用的概念、生理意义
和场所
一、呼吸作用的概念
呼吸作用(respiration)指一切生活
《植物生理学》第四章
酒精发酵酶:
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2
+能量 （△G°′= -226 kJ·mol-1）
精品课件
乳酸发酵： 酶
C6H12O6
2CH3CHOHCOOH +能
量 △G°′= -197 kJ·mol-1
在高等植物中称为无氧呼吸，在微生物 中称为发酵。高等植物通常是以有氧呼吸为主， 但在特定的条件下，如暂时缺氧也可进行无氧呼 吸。
质子传递体包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有NAD+、FMN、 FAD、泛醌（UQ或Q）等，它们既传递质子又传递电子。
除了UQ和细胞色素c（Cytc）外，组成呼吸链的有4种酶复合体， 另外还有一种ATP合酶复合体，它们嵌在线粒体内膜上。
精品课件
复合体Ⅰ：含有NADH脱氢酶，FMN,4个Fe-S蛋白 复合体Ⅱ：琥珀酸脱氢酶（FAD, Fe-S蛋白) 复合体Ⅲ：含有2个Cytb(b560和b565)，Cytc 和Fe-S。 复合体Ⅳ：含有细胞色素氧化酶复合物， Cyta,Cyta3。把Cytc的 电子传给O2，形成水。 复合体ⅴ：又称 ATP合成酶或称H+- ATP酶复合体
精品课件
（三）抗氰呼吸
1. 抗氰呼吸的概念
在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制，这 种呼吸途径称为抗氰呼吸。抗氰呼吸可以在某些条件下与
电子传递主路交替运行，因此，抗氰呼吸又称交替途径。
精品课件
2. 植物抗氰呼吸的生理意义
➢放热增温，促进植物开花、种子萌发 。 ➢增加乙烯生成，促进果实成熟，促进衰老。 ➢代谢的协同调控。 ➢增强抗逆性。
交替氧化酶又称抗氰氧化酶，它将UQH2的电子交给O2 生成H2O。它与氧的亲和力高，不受CN-、CO、N3-的抑制。
04呼吸作用-4
（4）糖酵解有三个不可逆反应,但其它反应均 是可逆的,它为糖异生作用提供基本途径。
EMP调控-不可逆反应及控速酶
磷酸果糖激酶(PFK):ADP和AMP为它的别构激活 剂,ATP为抑制剂。当ATP浓度高时,与别构中心结 合引起构象变化而抑制酶的活性。
淀粉
己糖磷酸 PPP 戊糖磷酸
EMP 丙糖磷酸
丙酮酸 乙醇 酒精发酵 脂肪
乳酸 乳酸发酵 脂肪酸
乙酰辅酶A
OAA 柠檬酸 乙酸 OAA 柠檬酸
TCAC
乙醇酸
GAC
琥珀酸
草酸 乙醛酸 异柠檬酸
甲酸GAOP
1、EMP途径的总反应式：
从以上步骤可以看到1分子的葡萄糖通过 途径的分解，变成2分子的丙酮酸，其过 程有两次脱氢，形成2分子的NADH，产 生了两分子的ATP，总反应的方程式如下：
PPP在G降解中所占的比例与生理过程 有关：
（1）感病、受旱、受伤的组织中， PPP加强
（2）植物组织衰老时，PPP所占比例 上升
（3）水稻、油菜等种子形成过程中， PPP所占比例上升
PPP生理意义
（1）为葡萄糖进行直接氧化的途径，生成的 NADPH 也可能进入线粒体，通过氧化磷酸化作用 生成ATP。
2、无氧呼吸-缺陷
无氧呼吸过程中葡萄糖分子的大部分能 量仍保存在丙酮酸、乳酸或乙醇分子中。
能量利用效率是很低的，有机物质耗损大
发酵产物酒精和乳酸的累积，对细胞原生质 有毒害作用。因此，长期进行无氧呼吸的植 物会受到伤害，甚至会死亡。
参与发酵作用的酶都存在于细胞质中，所 以发酵作用是在细胞质中进行的。
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2C3H4O3+ 2NADH+2H++2ATP+2H2O
植物生理学第4章 呼吸作用
14.丙酮酸脱羧酶，15.乙醇脱氢酶，16.乳酸脱氢酶
无氧呼吸过程中，葡萄糖分子的大部分能量 仍保存在乳酸或酒精分子中。无氧呼吸导致细胞 有机物消耗大，能量利用效率低，乳酸和酒精积 累对原生质有毒害作用。
毕希纳（Eduard Buchner）：德国化学 家，他于 1897 年发表《无细胞的发酵》 论文，证明离体酵母提取物可以象活体 酵母细胞一样将葡萄糖转变为酒精和二 氧化碳。这一研究成果结束了长达半个 世纪有关发酵的本质生命力论和机械论 的争论。 Eduard Buchner 由于毕希纳在微生物学和现代酶化 学方面做出重大项献，他被授予 1907 年 度诺贝尔化学奖。
糖酵解：葡萄糖到丙酮酸（在细胞质中）
葡萄糖的磷酸化作用 6—磷酸果糖的磷酸化作用 2分子1，3—DPGA的脱磷酸作用 2分子磷酸烯醇式丙酮酸的脱磷酸作用 2分子3—磷酸甘油醛氧化时生成的2NADH+H+ 丙酮酸转化为乙酰CoA（线粒体内）
(由于往返过程的消耗每分子NADH只能生成2ATP)
形成2NADH+H+
三羧酸循环（线粒体内 2分子琥珀酰CoA形成2分子GTP 2分子异柠檬酸，α —酮戊二酸和苹果酸氧化 作用中生成6NADH+H+ 2分子琥珀酰的氧化作用中生成2FADH2 每mol葡萄糖净生成
+6
+2 +18 +4 38molATP
1分子的葡萄糖通过糖酵解、三羧酸循环和电 子传递链彻底氧化成 CO2 和 H2O 时，总共产生 38 个ATP。
复合体I 鱼藤酮 复合体III 抗霉素A 复合体IV
氰化物，CO
2、电子传递支路1
H2O2 又在过氧化氢酶催化下分解释放氧
气，可氧化水稻根系周围的各种还原性物质 （如 H2S 、 Fe2+ 等），从而消除还原性物质对 水稻根的毒害，使水稻能在还原条件下的水田 中正常生长发育。
第四章 植物的呼吸作用
第二节 呼吸代谢途径的多样性
1965年，我国著名植物生理学家汤佩松教 授提出了高等植物呼吸代谢多条路线的论点。
一、植物呼吸代谢途径多样性的内容
（一）呼吸化学途径的多样性
（二）呼吸链电子传递系统的多样性 （三）末端氧化酶系统的多样性
（一）呼吸化学途径的多样性
目前已发现，在高等植物体内存在多条呼吸代谢途径：EMP、无 氧呼吸、TCA、PPP、乙醛酸循环和乙醇酸途径等。
PPP在G降解中所占的比例与生理过程有关：
① 感病、受旱、受伤的植物组织中，PPP加强； ② 植物组织衰老时，PPP所占比例上升； ③ 水稻、油菜等种子形成过程中，PPP所占比例 上升
5.乙醛酸循环
（1）定义 指脂肪酸经β-氧化形成的乙酰辅酶A在乙醛酸体中生
成乙醛酸的过程。它是脂肪降解及转化的途径，可把脂肪
（三）增强植物的抗病免疫能力
三、呼吸作用的度量
（一）呼吸速率（呼吸率或呼吸强度）
指单位时间单位植物组织（干重、鲜重）或 单位细胞或毫克氮所放出CO2量或吸收O2的量或 放出的能量数或者是干物质的损失量。常用的单
位是μmol ·g
-1
·h
-1、μl
·g
-1
·h
-1等。
（二）呼吸商（呼吸系数，Respiratory quotient, R.Q）
（二）呼吸链电子传递系统的多样性
1.电子传递体系——电子传递链 呼吸作用的电子传递，实际上是NADH和FDAH2的氧 化脱氢的过程，但是其中的氢不能直接被氧所氧化， 而是要经过电子传递链的传递，最后才能与氧结合生 成H2O。 电子传递链——指呼吸代谢中间产物的电子和氢， 沿着一系列有顺序的传递体，最终传递到分子氧的总轨 道，因与细胞摄取O2的呼吸过程有关，所以又称呼吸链。 呼吸传递体分为两类：氢传递体和电子传递体，前 者包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有NAD+、FMN、UQ等， 它既传递电子，又传递氢；后者包括细胞色素系统和某 些黄素蛋白、铁硫蛋白，它只传递电子。
第四章植物的呼吸作用
第四章植物的呼吸作⽤第四章植物的呼吸作⽤Ⅱ习题⼀、名词解释呼吸作⽤呼吸跃变 P/O 巴斯德效应有氧呼吸⽆氧呼吸消失点抗氰呼吸磷酸戊糖途径⽆氧呼吸呼吸链温度系数伤呼吸呼吸商氧化磷酸化糖酵解⼄醛酸循环呼吸速率末端氧化酶三羧酸循环⼆、写出下列符号的中⽂名称EMP TCA PPP HMP RQ DNP三、填空题1. 产⽣丙酮酸的糖酵解过程是（）和（）的共同途径。
2. 糖酵解的酶系定位于（）内，三羧酸循环酶系定位于（）内，呼吸链的组分定位于（）上。
3. 末端氧化酶有（）、（）、（）、（）和（）五种以上。
4. 抗坏⾎酸氧化酶是⼴泛存在于植物体内的⼀种含⾦属（）的氧化酶，存在于（）中或与（）结合。
5. 酚氧化酶是⼀种含⾦属（）的氧化酶，存在于（）、（）内，在烤烟时，要防⽌（），避免（）产⽣，以保证烟叶质量。
6. EMP 在（）中进⾏， TCA 在（）中进⾏， PPP 在（）进⾏。
7. EMP - TCA 途径中， CO 2 释放发⽣在（）中，具体反应部位是（）、（）、（）。
8. 若 2 分⼦葡萄糖经线粒体彻底氧化，那么在 EMP 中净⽣成（）分⼦ ATP ，在 TCA 中净⽣成（）分⼦ ATP ，在呼吸链上净⽣成（）分⼦ ATP 。
9. EMP-TCA 中脱氢部位为（）、（）、（）、（）、（）和（），催化相应脱氢反应的酶为（）、（）、（）、（）、（）和（）。
10. PPP 中 CO 2 释放部位是（），脱氢部位是（）和（），催化两步脱氢的酶分别为（）和（），脱氢酶的辅酶为（）。
11. 呼吸商的功能在于指出（）和（），若呼吸底物为葡萄糖并彻底氧化时，RQ 为（），若底物为脂肪或蛋⽩质时， RQ 为（），若底物为局部氧化的有机酸时， RQ 为（）。
12. 呼吸链上偶联的 ATP 形成部位为（）、（）和（）。
13. C 1 /C 6 ⽐值变化可以反应呼吸途径的发⽣情况，如果只有 EMP-TCA 途径发⽣，那么 C 1 /C 6 应等于（），假若同时还有 PPP 途径发⽣，则 C 1 /C 6 应⽐（）。
八年级生物上册第四章知识点
八年级生物上册第四章知识点第四章绿色植物的呼吸作用1、光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2、光合作用的意义：绿色植物通过光合作用制造的有机物，不仅满足了自身生长、发育、繁殖等生命活动的需要，而且为生物圈的其他生物提供了基本的食物来源。
3、光合作用的主要器官：叶。
4、光合作用的场所：叶绿体。
5、光合作用的物质变化：无机物→有机物。
6、光合作用的能量变化：光能→生物体有机物中的化学能。
7、光反应阶段和暗反应阶段的关系：光反应阶段和暗反应阶段属于光合作用的两个阶段，它们既相互独立，又相互，没有光便没光合作用，有光不一定有光合作用。
8、光合作用的应用：可提高农作物的产量，改善环境等。
9、光合作用和呼吸作用的关系：植物的绿色部分含有叶绿体，叶绿体的内膜相当于半透膜，而细胞内的线粒体和核糖体等细胞器产生的二氧化碳和水蒸气可以通过细胞膜和叶绿体膜散失到细胞外。
当光照强度比较弱时，光合作用产生的氧气量小于呼吸作用产生的二氧化碳量，而当光照强度比较强时，光合作用产生的氧气量大于呼吸作用产生的二氧化碳量。
当光合作用强度大于呼吸作用强度时，植物才真正制造出氧气。
10、绿色植物维持大气中二氧化碳和氧的平衡的意义：绿色植物通过光合作用维持大气中二氧化碳和氧的平衡，不仅为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源，而且对维持整个生物圈的稳态具有重要意义。
生物圈为生物的生存提供了基本条件：营养物质、阳光、空气和水，还有适宜的温度和一定的生存空间。
装片的制作方法（洋葱鳞片叶内表皮细胞装片、人体口腔上皮细胞装片）。
系统及组成（消化系统、呼吸系统、循环系统、神经系统、运动系统）。
花、果实、种子是生殖器官，是植物体的第二器官。
生殖过程：产生生殖细胞、受精、胚胎发育、分娩、婴幼儿的产生和发展（包括青春期）。
植物的生殖（有性生殖和无性生殖）及特点。
生物是一种生命现象，一切有生命的物质都具备这样的特征。
植物的呼吸作用
第四章植物的呼吸作用一、名词解释。
1、呼吸作用：是植物代谢的中心，是一切生物细胞的共同特征，是将体内的物质不断分解，并释放能量以供给各种生理活动的需要，属于新陈代谢的异化作用方面，包括有氧呼吸和无氧呼吸。
2、有氧呼吸：生活细胞在O2的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。
3、无氧呼吸：在无氧的条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化物，同时释放能量的过程。
4、P/O比：在以某一底物作为呼吸底物时，每利用一个氧原子、或每对电子通过呼吸链传递给氧所酯化无机磷的分子数，或每消耗一个氧原子有几个ADP被酯化呈A TP。
它是线粒体氧化磷酸化活力的一个重要指标。
5、氧化磷酸化：电子经过线粒体的电子传递链传递给氧的过程中，伴随A TP合酶催化，使ADP和磷酸合成A TP的过程。
6、能荷：说明腺苷酸系统的能量状态，是ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。
细胞中的腺苷酸的总量是恒定的，若腺苷酸全部为ATP，则能荷为1.0，细胞充满能量；若腺苷酸全部为ADP，则能荷为0.5；若腺苷酸全部为AMP，则能荷为0，细胞能量完全被放出。
7、能荷调节：通过调节能荷维持细胞内ATP、ADP、AMP三者间的动态平衡。
8、末端氧化酶：指处于生物氧化还原电子传递系统的最末端，最终把电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶。
9、巴斯德效应：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累，即氧对发酵作用的抑制现象称为巴斯德效应。
10、底物水平磷酸化：由底物的分子磷酸直接转到ADP，最后形成ATP的过程称为底物水平磷酸化。
11、抗氰呼吸：在氰化物存在的条件下，某些植物呼吸不受抑制，把这种呼吸称为抗氰呼吸。
抗氰呼吸电子传递途径在某些条件下与正常的NADH电子传递途径交替进行，因此又称为交替途径。
12、呼吸速率：也称为呼吸强度，是衡量呼吸强弱的生理指标，通常用单位时间内单位鲜重或干重植物组织或原生质释放的CO2的体积或所吸收的O2的体积或有机物质的消耗量来表示。
植物生理学习题大全--第4章植物的呼吸作用
第四章植物的呼吸作用一. 名词解释呼吸作用(respiration)：指生活细胞内的有机物质，在一系列酶的催化下，逐步氧化降解并释放能量的过程。
有氧呼吸(aerobic respiration)：指生活细胞在氧气的参与下，把体内的有机物质彻底氧化分解为二氧化碳和水并释放能量的过程。
无氧呼吸(anaerobic respiration)：在无氧条件下，生活细胞把体内的有机物质分解为不彻底的氧化产物并释放能量的过程，也称发酵(fermentation )。
糖酵解(glycolysis, EMP)：在细胞质基质内发生的，由己糖经过一些列酶促反应分解为丙酮酸的过程。
戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway, PPP)：在细胞质基质和质体内进行的葡萄糖直接氧化产生NADPH、磷酸戊糖和二氧化碳的酶促反应过程。
底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)：底物分子的磷酸直接转到ADP而形成ATP的过程。
三羧酸循环 tricarboxylic acid cycle , TCAC)：丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步分解脱氢、并释放二氧化碳的过程。
又称为柠檬酸环或Kreds环，简称TCA循环。
巴斯德效应(Pasteur effect)：由巴斯德发现的氧气抑制发酵作用的现象。
生物氧化(biological oxidation)：有机物质在生物体内发生的氧化作用，包括消耗氧，生成二氧化碳和水并放出能量的过程。
呼吸链(respiratory chain)：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体传递到分子氧的总轨道。
抗氰呼吸(cyanide resistant respiration)：指某些植物组织或器官在氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸。
参与抗氰呼吸的末端氧化酶为交替氧化酶(抗氰氧化酶)。
末端氧化酶(terminal oxidase)：处于生物氧化一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给分子氧，形成水或过氧化氢的氧化酶。
第4章 植物呼吸作用
第四章植物呼吸作用一、名词解释（写出下列名词的英文并解释）糖酵解三羧酸循环戊糖磷酸途径呼吸链P/O比巴斯德效应呼吸速率末端氧化酶细胞色素氧化酶交替氧化酶能荷能荷调节生物氧化氧化磷酸化抗氰呼吸生长呼吸维持呼吸呼吸商温度系数安全含水量呼吸跃变二、填空题11植物正常呼吸时，主要的呼吸底物是；但在持续饥饿条件下，它将动用用于呼吸代谢。
22有氧呼吸可分成、和三个阶段。
33催化EMP的酶系分布在内，催化TCA循环的酶系分布在内，催化PPP的酶系分布在内。
44糖酵解的最终产物是，在有氧条件下，它进入彻底氧化分解；在转氨酶作用下则可生成。
55高等植物的无氧呼吸随环境中O2的增加而，当无氧呼吸停止时，这时环境中的O2浓度称为 exhausting point（熄灭点）。
66高等植物如果较长时间进行无氧呼吸，由于的过度消耗，供应不足，加上的积累，因而对植物是不利的。
77高等植物的某些部位（或时期）在正常情况下也局部进行无氧呼吸，例如和。
88种子从吸胀到萌发阶段，由于种皮尚未突破，此时以呼吸为主，RQ值，而从萌发到胚部真叶长出，此时转为以呼吸为主，淀粉类种子RQ 1，油料和蛋白质种子RQ 1。
99高等植物在正常呼吸时，主要脱氢酶的辅酶是，是终的电子受体是。
1010糖酵解过程的氢受体是，磷酸戊糖途径的氢受体则是，因此二者的比例在代谢调节中起着一定的作用。
1111催化PPP的酶系分布在，催化EMP的酶系分布在，催化TCA环酶系分布在，而电子传递的部位是在。
1212糖代谢是通过中间产物和与脂肪代谢相联系的。
1313芳香族氨基酸的合成，需要由PPP与EMP途径分别提供中间产物E-4-P（赤藓糖-4-磷酸）和PEP 作为其碳架。
1414在磷酸戊糖途径的中间产物中，5-磷酸核糖是合成核酸的原料，E-4-P 可与糖酵解中的PEP 形成莽草酸。
1515糖代谢通过其中间产物、和与氨结合成相应的氨基酸与氮代谢相联系。
1616糖代谢的多种中间产物可用于其他物质的合成，例如：与可用于合成芳香族氨基酸，而合成萜类的起始物是。
第四章呼吸作用思考题
第四章呼吸作用思考题(一)名词解释：呼吸作用；有氧呼吸；无氧呼吸；糖酵解；三羧酸循环；戊糖磷酸途径；乙醛酸循环；呼吸链；氧化磷酸化；抗氰呼吸；呼吸作用氧饱和点；无氧呼吸的消失点；未端氧化酶巴斯德效应呼吸速率；呼吸商；呼吸跃变；能荷；生物氧化。
(二)写出下列缩写符号的中文名称，并简要说明其生理意义EMP；TCAC；PPP；GAC；ETS；PEP;Cyt;CoQ或UQ;P/O比；R.Q.；FP；SHAM；DNP。
(三)问答题：1.植物呼吸代谢多条路线有何生物学意义？2.TCA循环的特点和意义如何？3.抗氰呼吸的生理意义有哪些？4.油料种子呼吸作用有何特点？5.长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害？6.以化学渗透假说说明氧化磷酸化的机理。
7.葡萄糖作为呼吸底物通过EMP-TCA循环、呼吸链彻底氧化，可以生成多少ATP？能量转换效率是多少？8.呼吸作用的反馈调节表现在哪些方面？9.呼吸作用与谷物种子、果蔬贮藏有何关系？10.呼吸作用与作物栽培关系如何？第六章植物体内有机物的运输思考题(一)名词解释：压力流动学说；收缩蛋白学说；细胞质泵动学说；代谢源；代谢库；源－库单位；转移细胞；韧皮部装载与卸出；叶面积系数；光合速率；表观光合速率；真正光合速率；净光合速率。
(二)问答题：1．如何证明植物同化物长距离运输是通过韧皮部的？2．同化物在韧皮部的装载与卸出机理如何？3．简述压力流动学说的要点、实验证据及遇到的难题。
4．试述同化物运输与分配的特点和规律5．提高作物光射利用率的途径有哪些？第七章细胞信号转导缩写1 ．AP 动作电波，也叫动作电位2 ．CaM 钙调素3．PI 磷脂酰肌醇4 ．PIP 磷脂酰肌醇-4- 磷酸5 ．PIP2 为磷脂酰肌醇-4 ，5- 二磷酸6．IP 3 肌醇-1 ，4 ，5- 三磷酸7 ．DG （DAG ）二酰甘油8 ．PLC 磷酸脂酶C9 ．PK 蛋白激酶10 ．PP蛋白磷酸酯酶11 ．PKC 蛋白激酶 C12 ．cAMP 环腺苷酸名词1 ．信号转导（signal transduction ）细胞内外的信号，通过细胞的转导系统转换，引起细胞生理反应的过程。
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琥珀酸脱氢酶 NADH脱氢酶
细胞色素c 还原酶
细胞色素c 氧化酶
ATP合成酶
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琥珀酸脱氢酶 NADH脱氢酶
细胞色素 c还原酶
细胞色素 c氧化酶
将质子泵到膜间间隙，同时也将电子转移给泛醌，泛醌在 膜表面自有扩散，在复合体Ⅰ和复合体Ⅱ间传递电子。
ATP合成酶
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琥珀酸脱氢酶 NADH脱氢酶
细胞色素 c还原酶
细胞色素 c氧化酶
ATP合成酶
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四、线粒体外的末端氧化酶：
酚氧化酶：单酚氧化酶（酪氨酸酶）、多酚氧化酶 （儿茶酚氧化酶）正常情况下，酚氧化酶和底物在细 胞质中分隔开，细胞受伤或组织衰老，细胞结构解体 是，酚氧化酶和底物接触，将酚氧化为有毒的醌。 抗坏血酸氧化酶：催化抗坏血酸的氧化。 乙醇酸氧化酶：存在于过氧化物酶体中，催化乙醇酸 氧化为乙醛酸。不受氰化物和CO抑制。
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三、外界条件对呼吸速率的影响
（一）温度： • 温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率 • 呼吸作用的最适温度是25-35℃ • 呼吸作用的最高温度是35-45℃ • 呼吸作用的最低温度是0℃
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（二）氧 • 氧气直接影响呼吸速率和呼吸性质； • 为什么植物不能长时间忍受无氧呼吸？ （1）无氧呼吸产生酒精。酒精使细胞质的蛋白质 变性； （2）能量消耗过多。因为无氧呼吸利用每mol葡 萄糖产生的能量很少，相当于有氧呼吸的百分之 几，植物要维持正常生理需要，就要消耗更多的 有机物，这样，植物体内养料耗损过多； （3）没有丙酮酸氧化过程，需要中间产物形成的 物质就无法继续合成。
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二、氧化磷酸化 氧化磷酸化的概念：线粒体 NADH+H 的两个电 子沿着呼吸链传递给氧的过程中,消耗氧及无 机磷酸 , 同时收集大量的能量在 ATP 的高能键 上。
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化学渗透假说：线粒体基质的 NADH 传递电子 给O2的同时，也3次把基质的H+释放到膜间间 隙。使得内膜外侧 H+ 浓度高于内膜内侧形成 pH 梯度，同时也产生跨膜电位梯度，上述两 种梯度建立跨膜质子的电化学势梯度，使 H+ 通过并激活 ATP 合成酶，驱动 ADP 和 Pi 结合形 成ATP。
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二、内部因素对呼吸速率的影响
不同植物具有不同的呼吸速率。一般可以说，凡是 生长快的植物呼吸速率就快，生长慢的植物呼吸速 率也慢； 同一植株不同的器官，因为代谢不同、非代谢（结 构）组成的相对比重不同，以及与氧气接触程度不 同，所以呼吸速率有很大的差异； 同一器官的不同组织，呼吸速率彼此也很不相同； 同一器官在不同的生长过程中，呼吸速率亦有较大 的变化。
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• 名词：抗氰呼吸；末端氧化酶；呼吸链；氧化 磷酸化 • 解释现象：1 植物长期进行无氧呼吸造成伤害 的原因；2机械损失会显著加快植物呼吸速率的 原因；3 梨、苹果削皮后不久果实会出现锈色； 4 天南星科植物开花时，花的温度升高 • 问答题：1抗氰呼吸的电子传递途径？生理意义？ 2为什么粮食的存储要特别控制水分？ • 3 呼吸作用和光合作用的关系与区别？
第四章
植物的呼吸作用
2010年
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第一节呼吸作用的概念及其生理意义
一、呼吸作用的概念 有氧呼吸:指生活细胞在氧的参与下，把某些有 机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水， 同时释放能量的过程。 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
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（三）二氧化碳
1.浓度高抑制呼吸。 2.高浓度二氧化碳抑制呼吸这个原理可利用于贮 藏果蔬
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（四）机械损伤 机械损伤会显著加快组织的呼吸速率，理由有两个； – 氧化酶与其底物在结构上是隔开的，机械损伤使 原来的间隔破坏，酚类化合物就迅速地被氧化； – 机械损伤使某些细胞转变为分生组织状态，以形 成愈伤组织去修补伤处，这些生长旺盛的生长细 胞的呼吸速率，当然比原来休眠或成熟组织的呼 吸速率快得多。
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二、三羧酸循环的调节
NADH是主要负效应物，NADH水平过高，会抑制 丙酮酸脱氢酶（多酶复合体）、异柠檬酸脱 氨酶、苹果酸脱氢酶和苹果酸酶等的活性。 ATP对柠檬酸合成酶和苹果酸脱氢酶起抑制作 用。 根据质量作用原理，产物（如乙酸CoA税用酸 CoA和草酰乙酸）的浓度过高时也会抑制各自 有关酶的活性。
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二 利用能量
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三、光合作用和呼吸作用的关系相互矛盾、相互依存
相互矛盾：制造有机物并储存能量；分解有机物并释 放能量 相互依存： 光合作用所需的ADP（供光合磷酸化产生ATP之用）和 辅酶 NADP（供产生 NADPH 之用），与呼吸作用所需的 ADP和 NADP是相同的。这两种物质在光合和呼吸中共 用。 光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上 是正反反应的关系。光合作用和呼吸作用之间有许多 糖类（中间产物）是可以交替使用的。 光合释放的 O2 可供呼吸利用，而呼吸作用释放的 CO2 亦能为光合作用所同化。
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第六节
影响呼吸作用的因素
一、呼吸速率和呼吸商
呼吸作用的指标有两个，即呼吸速率和呼吸商。 呼吸速率（respiratory rate）:可以用植物的单 位鲜重、干重或原生质（以含氮量）表示，在一 定时间内所放出的二氧化碳的体积，或所吸收的 氧的体积来表示。 呼吸商（respiratory quotient）：又称呼吸系 数，植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的mol 数与吸收氧气的mol数的比率。
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第三节
电子传递与氧化磷酸化
糖酵解和三羧酸循环中所产生的NADH+H+不 能直接与游离的氧分子结合，需经过电子 传递链传递后，才能与氧结合。
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一、呼吸链 概念：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着 一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途 径，传递到分子氧的总过程。又称电子传递链 （electron transport chain）。
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第五节
呼吸作用的调节和控制
一、巴斯德效应和糖酵解的调节
巴斯德效应：氧可以降低糖类的分解代谢和 减少糖酵解产物的积累，这种现象被称为 巴斯德效应。 糖酵解调节： 调节酶：磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶 效应物：负效应物：ATP和柠檬酸 正效应物：ADP、Pi
ATP合成酶
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琥珀酸脱氢酶 NADH脱氢酶
细胞色素 c还原酶
细胞色素 c氧化酶
是末端氧化酶，把Cytc的电子传给O2，激发O2并与基质中 的H+结合形成H2O。
ATP合成酶
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琥珀酸脱氢酶 NADH脱氢酶
细胞色素 c还原酶
细胞色素 c氧化酶
ATP合成酶
催化ADP和Pi合成ATP。
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CH3CHOHCOOH
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糖酵解和发酵途径
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三羧酸循环（TCA） 糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧条件下，首 先转变成乙酰CoA，再进入TCA循环，被彻底氧化 成CO2的过程。
2CH3COCOOH ＋8NAD＋ ＋2FAD＋2ADP＋2Pi＋4H2O
6CO2 ＋8NADH ＋2FADH2＋2ATP＋8H＋
线粒体 三羧酸循环
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第二节
植物的呼吸代谢途径
呼吸作用中糖的分解代谢途径有三种： 糖酵解（EMP） 三羧酸循环（TCA） 戊糖磷酸途径（PPP）
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糖酵解（EMP）
己糖在有氧或无氧状态下分解成丙酮酸的过程， 称为＋2NAD＋ ＋2ADP＋2Pi
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二、呼吸作用的生理意义 为其他化合提供植物生命活动所需要的大 部分能量 物合成提供原料
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三、呼吸作用的场所
糖酵解和戊糖磷酸途径进行的场所－－细胞质、质体 三羧酸循环和生物氧化进行的位置－－线粒体
细胞质 戊糖磷酸途径 糖酵解 质体 戊糖磷酸途径
2丙酮酸＋2NADH ＋2H＋ ＋ 2ATP＋2H2O
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发酵作用： 丙酮酸在缺氧条件下，会产生乙醇或乳酸 酒精发酵主要在酵母菌作用下进行，高等植物在 氧供应不足时，也进行酒精发酵。 CH3COCOOH CH3CHO CH3CH2OH
乳酸发酵多发生于乳酸菌，高等植物缺氧时，也 发生乳酸发酵。 CH3COCOOH
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无氧呼吸：一般指在无氧条件下，细胞把某些有 机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量 的过程。这个过程用于高等植物，习惯上称为无 氧呼吸，如应用于微生物，则惯称为发酵。
C6H12O6 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 2CH3CHOHCOOH + 能量
有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的
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交替氧化酶
乙醇酸氧化酶 多酚氧化酶
抗坏血酸氧化酶
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