植物生理生化植物的呼吸作用
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磷酸戊糖途径不经糖酵 解，葡萄糖直接脱羧， 脱氢。
磷酸戊糖途径是非氧化 的分子间基因转移，重 排。
磷酸戊糖途径所有的酶 都在细胞浆中，所以PPP 在细胞浆中进行。
2、磷酸戊糖途径的生理意义
中间产物是生物合成的重要原料：如RU5P和R5P 是核酸的合成原料；GAP与EMP相沟通；F6P，7P-景天庚酮糖(SBP)使呼吸与光合作用联系。
没有丙酮酸氧化过程， 缺乏新物质合成的原料。
（三）水分
干燥种子，呼吸很微弱， 吸水后迅速增加，所以 种子含水量是制约种子 呼吸强弱的重要因素。
整体植物的呼吸速率， 随着植物组织含水量的 增加而升高。
三、植物呼吸作用与农业生产
（一）呼吸作用与作物栽培 （二）呼吸作用与粮食储藏 （三）呼吸作用与果蔬贮藏
发生条件
光照下才可发生
光照、暗处都可发生
第二节 影响植物呼吸作用的因素
一、呼吸作用度量指标
（一）呼吸强度* （二）呼吸商
二、影响呼吸强度的主要因素*
（一）温度 （二）氧与二氧化碳的浓度 （三）水分
三、植物呼吸作用与农业生产
（一）呼吸作用与作物栽培 （二）呼吸作用与粮食储藏 （三）呼吸作用与果蔬贮藏
特点：反应物是葡萄糖，产物 是丙酮酸，没有彻底氧化；产 生的能量少，但其中许多物质 是细胞代谢的重要中间物；不 需要O2。
1、丙酮酸的形成
2、丙酮酸的去向
3、丙酮酸生成乙酰CoA
（二）三羧酸循环
三羧酸循环 （tricarboxylic acid cycle,TCA）：是生物体 内普遍存在的代谢途径， 循环中几个主要中间代 谢物含有三个羧基的柠 檬酸，又称为柠檬酸循 环或Krebs循环。
（三）末端氧化酶系统
末端氧化酶（terminal oxidase ）：是指处于 生物氧化作用一系列反 应的最末端，将底物脱 下的氢或电子传递给氧， 并形成H2O或H2O2的氧化 酶类。
主要类型：包括细胞色 素氧化酶、交替氧化酶、 酚氧化酶、抗坏血酸氧 化酶、乙醛酸氧化酶、 黄素氧化酶等。
第七章 植物的呼吸作用
三羧酸循环既是糖、脂肪、蛋白彻底氧化分解 的共同途径；又可通过代谢中间产物与其他代 谢途径发生联系和相互转变。
（三）磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）： 同糖酵解过程一样，也 是在细胞质内进行的一 种葡萄糖直接氧化降解 的过程。
1、磷酸戊糖途径的特点
第四章 植物的呼吸作用
第一节 植物呼吸作用的代谢途径 第二节 影响植物呼吸作用的因素
第一节 植物呼吸作用的代谢途径
一、呼吸作用的概念及其生理意义
（一）呼吸作用的概念 （二）呼吸作用的生理意义
二、糖代谢
（一）糖的无氧降解（糖酵解） （二）糖的有氧降解
三、电子传递与氧化磷酸化
（一）电子传递链的组成 （二）氧化磷酸化 （三）末端氧化酶系统
第一节 植物呼吸作用的代谢途径 第二节 影响植物呼吸作用的因素
光合作用与呼吸作用的区别
光合作用
呼吸作用
原料 产物
CO2、H2O O2、淀粉、己糖、蔗糖等有机
物
O2、淀粉、己糖等有机物 CO2、H2O等
能量转换
贮藏能量的过程 光能转化为稳定的化学能
释放能量的过程
稳定的化学能转化为活跃的 化学能
发生部位 绿色细胞、叶绿体、细胞质 生活细胞、线粒体、细胞质
呼吸电子传递链 (electron transport chain)：是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的 电子传递总轨道。
电子传递体：包括细胞 色素系统、黄素蛋白、 铁硫蛋白等。
呼吸链传递电子的顺序： NAD+→FAD→CoQ→细胞 色素系统→O2。
（二）氧化磷酸化
氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：是指在 生物氧化中伴随着ATP生成的作用；一般有两种，即底 物水平磷酸化和氧化磷酸化。
脂肪合成需要NADPH供给：NADPH能被植物线粒 体氧化形成ATP。
与植物的抗病性相关：4-P-赤藓糖和GAP可以合 成莽草酸，它是多种具抗病作用的多酚物质的 前体，如木质素、花菁苷等。
三、电子传递与氧化磷酸化
（一）电子传递链的组成 （二）氧化磷酸化 （三）末端氧化酶系统
（一）电子传递链的组成
呼吸作用提供植物生命活动所需的大部分能量。 呼吸代谢中间产物又是许多重要生物大分子（蛋白质、
核酸、脂类、色素等）合成原料的源泉。
二、糖代谢
（一）糖酵解 （二）三羧酸循环 （三）磷酸戊糖途径
（一）糖酵解
糖酵解（ Glycolysis）：是 指在细胞质内所发生的，由葡 萄糖直接分解为丙酮酸的过程； 该途径又称Embden— Meyerhof—Parnus途径，简称 EMP途径。
复习思考题
名词解释：呼吸速率；呼吸跃变；末端氧化酶 系统；三羧酸循环。
糖酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径的主要化 学历程和生理意义如何？
如何协调温度、湿度及气体关系做好粮食、果 蔬的安全储藏。
分析下列措施，并说明它们的作用：将果蔬存 在低温下；小麦、水稻等粮食储藏之前要晒干； 给作物中耕松土。
氧饱和点（oxygen saturation point）： 把无氧呼吸停止进行的 最低氧含量(10％左右) 称为无氧呼吸的消失点。
长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到 伤害？
无氧呼吸产生酒精，酒 精使细胞质的蛋白质变 性，
无氧呼吸利用葡萄糖产 生的能量很少，植物要 维持正常的生理需要就 要消耗更多的有机物。
μmol·g-l·h-1，μmol·m-2·s-1，μl·g-l·h-1
（二）呼吸商
呼吸商(respiratory quotient，RQ) ：又称呼 吸系数，是指植物组织在一定时间内，释放CO2 与吸收O2的数量(体积或物质的量)比值。
呼吸底物不同，RQ不同：葡萄糖，R.Q=1.0；脂 肪、蛋白质，RQ＜1；有机酸: RQ＞1。
1、α-酮戍二酸脱氢酶复合体
α-酮戍二酸脱氢酶复合 体：α-酮戍二酸脱羧酶， 二氢硫辛酸转琥珀酰基 转移酶，二氢硫辛酸脱 氢酶，CoA-SH，FAD， NAD+，硫辛酸，Mg2+ ， 硫胺素焦磷酸（TPP+）。
2、三羧酸循环的生物学意义
三羧酸循环是机体将糖或其他物质氧化而获得 能量的最有效方式。
一、呼吸作用度量指标
（一）呼吸强度 （二）呼吸商
（一）呼吸强度
呼吸强度，又称为呼吸速率（respiratory rate）：是代表呼吸强弱的定量指标。
根据呼吸作用性质，呼吸强度常用单位时间单 位植物组织（干重，鲜重）所吸收的O2或放出 CO2的数量表示；有时也可以单位时间内植物组 织干重或鲜重的损失数量来表示。
1、底物水平磷酸化
底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation)：指 底物脱氢(或脱水），其 分子内部所含的能量重 新分布，即可生成某些 高能中间代谢物，再通 过酶促磷酸基团转移反 应直接偶联ATP的生成。
2、氧化磷酸化
氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)：是 指电子从NADH或FADH2经 电子传递链传递给分子 氧生成水，并偶联ADP和 Pi生成ATP的过程；它是 需氧生物合成ATP的主要 途径。
一、呼吸作用的概念及其生理意义
（一）呼吸作用的概念 （二）呼吸作用的生理意义
（一）呼吸作用的概念
有氧呼吸：是指细胞利 用O2，将有机物彻底氧 化分解，形成CO2和H2O， 同时释放能量的过程。
无氧呼吸：是指细胞在 无氧条件下，把有机物 分解成为不彻底的氧化 产物，同时释放能量的 过程。
（二）呼吸作用的生理意义
（一）温度
最适温度: 25～35℃； 呼吸最适温度＞光合最 适温度。
最低温度：0℃左右；如 冬小麦，0℃~-7℃，松 树针叶，-25℃。
最高温度：35～45℃。
（二）氧与二氧化碳的浓度
大气中O2占10％～20％ 时，有氧呼吸；＜20％ 时，呼吸开始下降；＜ 10％时，无氧呼吸出现 并逐步增强，有氧呼吸 迅速下降。
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O R.Q=6/6=1.0
C16H32O2+23O2→16CO2+16H2O R.Q=16/23=0.70
C4H6O5 + 3O2 → 4CO2 + 3H2O
R.Q=4/3=1.33
二、影响呼吸强度的主要因素
（一）温度 （二）氧与二氧化碳的浓度 （三）水分
（一）呼吸作用与作物栽培
播前浸种，通过控制温度与通气提高种子的呼 吸速率，以便促进种子萌发。
田间中耕松土和低洼地块开沟排水，均能增加 土壤透气性，有效地抑制无氧呼吸。
在人工气候室栽培作物，降低夜温以减少呼吸 消耗，有利于干物质积累。
（二）呼吸作用与粮食储藏
控制进仓种子的含水量， 不得超过安全含水量： 油料种子含水量＜6％～ 8％，淀粉种子＜10％～ 12％时，呼吸极微弱， 可以安全贮藏。
注意库房的通风，增高 CO2含量，降低O2含量， 或充N贮藏。
（三）呼吸作用与果蔬贮藏
呼吸跃变(respiratory climacteric)：当果实 成熟到一定时期，其呼 吸速率突然增高，最后 又突然下降的现象。
贮藏措施：降低温度， 如香蕉的最适温度是 11~14℃，苹果是4℃； 增加CO2和N2的浓度，降 低O2浓度(3-6%)。
磷酸戊糖途径是非氧化 的分子间基因转移，重 排。
磷酸戊糖途径所有的酶 都在细胞浆中，所以PPP 在细胞浆中进行。
2、磷酸戊糖途径的生理意义
中间产物是生物合成的重要原料：如RU5P和R5P 是核酸的合成原料；GAP与EMP相沟通；F6P，7P-景天庚酮糖(SBP)使呼吸与光合作用联系。
没有丙酮酸氧化过程， 缺乏新物质合成的原料。
（三）水分
干燥种子，呼吸很微弱， 吸水后迅速增加，所以 种子含水量是制约种子 呼吸强弱的重要因素。
整体植物的呼吸速率， 随着植物组织含水量的 增加而升高。
三、植物呼吸作用与农业生产
（一）呼吸作用与作物栽培 （二）呼吸作用与粮食储藏 （三）呼吸作用与果蔬贮藏
发生条件
光照下才可发生
光照、暗处都可发生
第二节 影响植物呼吸作用的因素
一、呼吸作用度量指标
（一）呼吸强度* （二）呼吸商
二、影响呼吸强度的主要因素*
（一）温度 （二）氧与二氧化碳的浓度 （三）水分
三、植物呼吸作用与农业生产
（一）呼吸作用与作物栽培 （二）呼吸作用与粮食储藏 （三）呼吸作用与果蔬贮藏
特点：反应物是葡萄糖，产物 是丙酮酸，没有彻底氧化；产 生的能量少，但其中许多物质 是细胞代谢的重要中间物；不 需要O2。
1、丙酮酸的形成
2、丙酮酸的去向
3、丙酮酸生成乙酰CoA
（二）三羧酸循环
三羧酸循环 （tricarboxylic acid cycle,TCA）：是生物体 内普遍存在的代谢途径， 循环中几个主要中间代 谢物含有三个羧基的柠 檬酸，又称为柠檬酸循 环或Krebs循环。
（三）末端氧化酶系统
末端氧化酶（terminal oxidase ）：是指处于 生物氧化作用一系列反 应的最末端，将底物脱 下的氢或电子传递给氧， 并形成H2O或H2O2的氧化 酶类。
主要类型：包括细胞色 素氧化酶、交替氧化酶、 酚氧化酶、抗坏血酸氧 化酶、乙醛酸氧化酶、 黄素氧化酶等。
第七章 植物的呼吸作用
三羧酸循环既是糖、脂肪、蛋白彻底氧化分解 的共同途径；又可通过代谢中间产物与其他代 谢途径发生联系和相互转变。
（三）磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）： 同糖酵解过程一样，也 是在细胞质内进行的一 种葡萄糖直接氧化降解 的过程。
1、磷酸戊糖途径的特点
第四章 植物的呼吸作用
第一节 植物呼吸作用的代谢途径 第二节 影响植物呼吸作用的因素
第一节 植物呼吸作用的代谢途径
一、呼吸作用的概念及其生理意义
（一）呼吸作用的概念 （二）呼吸作用的生理意义
二、糖代谢
（一）糖的无氧降解（糖酵解） （二）糖的有氧降解
三、电子传递与氧化磷酸化
（一）电子传递链的组成 （二）氧化磷酸化 （三）末端氧化酶系统
第一节 植物呼吸作用的代谢途径 第二节 影响植物呼吸作用的因素
光合作用与呼吸作用的区别
光合作用
呼吸作用
原料 产物
CO2、H2O O2、淀粉、己糖、蔗糖等有机
物
O2、淀粉、己糖等有机物 CO2、H2O等
能量转换
贮藏能量的过程 光能转化为稳定的化学能
释放能量的过程
稳定的化学能转化为活跃的 化学能
发生部位 绿色细胞、叶绿体、细胞质 生活细胞、线粒体、细胞质
呼吸电子传递链 (electron transport chain)：是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的 电子传递总轨道。
电子传递体：包括细胞 色素系统、黄素蛋白、 铁硫蛋白等。
呼吸链传递电子的顺序： NAD+→FAD→CoQ→细胞 色素系统→O2。
（二）氧化磷酸化
氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：是指在 生物氧化中伴随着ATP生成的作用；一般有两种，即底 物水平磷酸化和氧化磷酸化。
脂肪合成需要NADPH供给：NADPH能被植物线粒 体氧化形成ATP。
与植物的抗病性相关：4-P-赤藓糖和GAP可以合 成莽草酸，它是多种具抗病作用的多酚物质的 前体，如木质素、花菁苷等。
三、电子传递与氧化磷酸化
（一）电子传递链的组成 （二）氧化磷酸化 （三）末端氧化酶系统
（一）电子传递链的组成
呼吸作用提供植物生命活动所需的大部分能量。 呼吸代谢中间产物又是许多重要生物大分子（蛋白质、
核酸、脂类、色素等）合成原料的源泉。
二、糖代谢
（一）糖酵解 （二）三羧酸循环 （三）磷酸戊糖途径
（一）糖酵解
糖酵解（ Glycolysis）：是 指在细胞质内所发生的，由葡 萄糖直接分解为丙酮酸的过程； 该途径又称Embden— Meyerhof—Parnus途径，简称 EMP途径。
复习思考题
名词解释：呼吸速率；呼吸跃变；末端氧化酶 系统；三羧酸循环。
糖酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径的主要化 学历程和生理意义如何？
如何协调温度、湿度及气体关系做好粮食、果 蔬的安全储藏。
分析下列措施，并说明它们的作用：将果蔬存 在低温下；小麦、水稻等粮食储藏之前要晒干； 给作物中耕松土。
氧饱和点（oxygen saturation point）： 把无氧呼吸停止进行的 最低氧含量(10％左右) 称为无氧呼吸的消失点。
长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到 伤害？
无氧呼吸产生酒精，酒 精使细胞质的蛋白质变 性，
无氧呼吸利用葡萄糖产 生的能量很少，植物要 维持正常的生理需要就 要消耗更多的有机物。
μmol·g-l·h-1，μmol·m-2·s-1，μl·g-l·h-1
（二）呼吸商
呼吸商(respiratory quotient，RQ) ：又称呼 吸系数，是指植物组织在一定时间内，释放CO2 与吸收O2的数量(体积或物质的量)比值。
呼吸底物不同，RQ不同：葡萄糖，R.Q=1.0；脂 肪、蛋白质，RQ＜1；有机酸: RQ＞1。
1、α-酮戍二酸脱氢酶复合体
α-酮戍二酸脱氢酶复合 体：α-酮戍二酸脱羧酶， 二氢硫辛酸转琥珀酰基 转移酶，二氢硫辛酸脱 氢酶，CoA-SH，FAD， NAD+，硫辛酸，Mg2+ ， 硫胺素焦磷酸（TPP+）。
2、三羧酸循环的生物学意义
三羧酸循环是机体将糖或其他物质氧化而获得 能量的最有效方式。
一、呼吸作用度量指标
（一）呼吸强度 （二）呼吸商
（一）呼吸强度
呼吸强度，又称为呼吸速率（respiratory rate）：是代表呼吸强弱的定量指标。
根据呼吸作用性质，呼吸强度常用单位时间单 位植物组织（干重，鲜重）所吸收的O2或放出 CO2的数量表示；有时也可以单位时间内植物组 织干重或鲜重的损失数量来表示。
1、底物水平磷酸化
底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation)：指 底物脱氢(或脱水），其 分子内部所含的能量重 新分布，即可生成某些 高能中间代谢物，再通 过酶促磷酸基团转移反 应直接偶联ATP的生成。
2、氧化磷酸化
氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)：是 指电子从NADH或FADH2经 电子传递链传递给分子 氧生成水，并偶联ADP和 Pi生成ATP的过程；它是 需氧生物合成ATP的主要 途径。
一、呼吸作用的概念及其生理意义
（一）呼吸作用的概念 （二）呼吸作用的生理意义
（一）呼吸作用的概念
有氧呼吸：是指细胞利 用O2，将有机物彻底氧 化分解，形成CO2和H2O， 同时释放能量的过程。
无氧呼吸：是指细胞在 无氧条件下，把有机物 分解成为不彻底的氧化 产物，同时释放能量的 过程。
（二）呼吸作用的生理意义
（一）温度
最适温度: 25～35℃； 呼吸最适温度＞光合最 适温度。
最低温度：0℃左右；如 冬小麦，0℃~-7℃，松 树针叶，-25℃。
最高温度：35～45℃。
（二）氧与二氧化碳的浓度
大气中O2占10％～20％ 时，有氧呼吸；＜20％ 时，呼吸开始下降；＜ 10％时，无氧呼吸出现 并逐步增强，有氧呼吸 迅速下降。
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O R.Q=6/6=1.0
C16H32O2+23O2→16CO2+16H2O R.Q=16/23=0.70
C4H6O5 + 3O2 → 4CO2 + 3H2O
R.Q=4/3=1.33
二、影响呼吸强度的主要因素
（一）温度 （二）氧与二氧化碳的浓度 （三）水分
（一）呼吸作用与作物栽培
播前浸种，通过控制温度与通气提高种子的呼 吸速率，以便促进种子萌发。
田间中耕松土和低洼地块开沟排水，均能增加 土壤透气性，有效地抑制无氧呼吸。
在人工气候室栽培作物，降低夜温以减少呼吸 消耗，有利于干物质积累。
（二）呼吸作用与粮食储藏
控制进仓种子的含水量， 不得超过安全含水量： 油料种子含水量＜6％～ 8％，淀粉种子＜10％～ 12％时，呼吸极微弱， 可以安全贮藏。
注意库房的通风，增高 CO2含量，降低O2含量， 或充N贮藏。
（三）呼吸作用与果蔬贮藏
呼吸跃变(respiratory climacteric)：当果实 成熟到一定时期，其呼 吸速率突然增高，最后 又突然下降的现象。
贮藏措施：降低温度， 如香蕉的最适温度是 11~14℃，苹果是4℃； 增加CO2和N2的浓度，降 低O2浓度(3-6%)。