5 第5章 植物的呼吸作用--复习材料+自测题

第5章植物的呼吸作用

一、教学大纲基本要求

掌握呼吸作用的概念及其生理意义；了解线粒体的结构和功能；熟悉糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环等呼吸代谢的生化途径；熟悉呼吸链的概念、组成、电子传递多条途径和末端氧化系统的多样性；了解氧化磷酸化、呼吸作用中的能量代谢和呼吸代谢的调控；掌握呼吸作用的生理指标及其影响因素；掌握呼吸速率的概念及其测定方法；了解种子、果实、块根、块茎等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系，并掌握呼吸作用与农业生产的关系。

二、本章知识要点

呼吸作用是一切生活细胞的基本特征。呼吸作用是将植物体内的物质不断分解的过程，是新陈代谢的异化作用。呼吸作用为植物体的生命活动提供了所需的能量，其中间产物又能转变为其他重要的有机物（蛋白质、核酸、脂肪等），所以呼吸作用就成为植物体内代谢的中心。按照需氧状况将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，在缺氧条件下，植物进行无氧呼吸。从进化的观点看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。高等植物的呼吸主要是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸的能力。高等植物的呼吸生化途径、电子传递途径和末端氧化系统具有多样性。呼吸代谢的多样性是植物在长期进化中形成的对多变环境适应的一种表现。EMP-TCAC-细胞色素系统是植物体内有机物质氧化分解的主要途径，而PPP、GAC途径和抗氰呼吸在植物呼吸代谢中也占有重要地位。呼吸底物的彻底氧化包括CO2的释放与H2O的产生，以及将底物中的能量转换成ATP。EMP-TCAC途径只有CO2的释放，没有H2O的形成，绝大部分能量还贮存在NADH和FADH2中。这些物质所含的氢不能被大气中的氧所氧化，而是要经过一系列可进行迅速氧化还原的呼吸传递体的传递之后，才能与分子氧结合生成水。而作为生物体内“能量货币”的ATP就是在与电子传递相偶联的磷酸化过程中大量形成。因而，呼吸电子传递链和氧化磷酸化在植物生命活动中是至关重要的。呼吸作用与植物各器官的生长与发育都有直接或间接的关系，凡是生长旺盛，生理活性高的部位都有强的呼吸强度。植物呼吸代谢受着多种内、外因素(主要是生理状态、温度、O2、CO2和水分)的影响，为了保证植物生命活动的正常运转，就必须有一套应变调控措施。许多研究结果表明，细胞内呼吸代谢主要是通过能荷以及关键酶的合成和活性的调节来实现的。

呼吸作用影响植物生命活动的全局，因而与农作物栽培、育种以及种子、果蔬、块根、块茎的贮藏都有着密切的关系。我们可根据植物呼吸作用自身的规律采取有效措施，利用呼吸，控制呼吸，使其更好地服务于人类。

三、自测题

（一）名词解释：

1.呼吸作用

2.有氧呼吸

3.无氧呼吸

4.呼吸速率

5.呼吸商

6.呼吸链

7.糖酵解

8.三羧酸循环

9.戊糖磷酸途径10.巴斯德效应11.抗氰呼吸12.能荷13.P/O14.无氧呼吸消失点15.氧化磷酸化

16.末端氧化酶17.温度系数18.生长呼吸19.伤呼吸20.盐呼吸21.反馈调节22.生物氧化

23.呼吸作用氧饱和点24.呼吸跃变25.细胞色素氧化酶26.酒精发酵27.抗氰氧化酶28.安全含水量

（二）写出下列符号的中文名称：

1.Cyt

2.CoQ

3.DNP

4.EMP

5.FAD

6.FMN

7.FP

8.PAL

9.PPP10.RPPP11.RQ12.TCAC13.UQ

（三）填空题：

1．依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为和两大类型。

2．有氧呼吸是指生活细胞利用，将某些有机物彻底氧化分解，形成和，同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为。

3．无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为。

4．糖酵解途径可分为下列三个阶段：(1)己糖，(2)己糖，(3)丙糖。

5．代谢物的生物氧化与在体外燃烧的主要区别：生物氧化是在进行的，其氧化条件，并由催化。

6．TCA循环开始的二步反应是：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶催化下氧化脱羧生成，后者在酶催化下与草酰乙酸缩合生成。

7．戊糖磷酸途径可分为葡萄糖和分子两个阶段。若6分子的G6P经过两个阶段的运转，可以释放分子CO2、分子NADPH，并再生分子G6P。

8．植物细胞内产生ATP的方式有三种，即磷酸化、磷酸化和磷酸化。（光合，氧

化，底物水平）

9．在完全有氧呼吸的条件下，C6H12O6的呼吸商为。若以脂肪作为呼吸底物时呼吸商则。

10．呼吸链中常见的抑制剂作用如下：鱼藤酮抑制电子由到的传递；抗菌素A抑制电子由到的传递；氰化物复合体抑制电子由到的传递。

11．线粒体是进行的细胞器，在其内膜上进行过程，衬质内则进行。

12．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，加上物质的积累，因而对植物是不利的。

13．线粒体内的末端氧化酶除了细胞色素氧化酶外，还有氧化酶、氧化酶、氧化酶和等氧化酶。其中细胞色素氧化酶是植物体内最主要的末端氧化酶，其作用是将Cyta3中的电子传至，生成。

14．许多肉质果实在成熟时其呼吸作用，这一现象称为现象，植物激素中的与这一过程有密切的关系。

15．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，RQ值降到1。

16．天南星科植物的佛焰花序放热较多，这是由于进行呼吸的结果。

17．把采下的茶叶立即杀青可以破坏酶的活性，保持茶叶绿色。

18．EM P途径是在中进行的，PPP途径是在中进行的，酒精发酵是在中进行的，TCA循环是在中进行的。

19．巴斯德效应是指氧气对的抑制现象；瓦布格效应是指氧气对的抑制现象。

20．高等植物在正常呼吸时，主要的呼吸底物是，最终的电子受体是。

21．使植物的无氧呼吸完全停止的环境条件中O2浓度称为。

22．通过细胞内之间转化对呼吸代谢的调节叫做能荷调节。

23、淀粉种子的安全水分约在，油料种子的安全水分大约。超出这一范围后，种子的呼吸速率很快提高。

24．就同一植物而言，呼吸作用的最适温度总是于光合作用的最适温度。

25．制作泡菜时，泡菜坛子必须密封的原因是避免氧对的抑制。

26．呼吸传递体中的氢传递体主要有NAD+、、和等。它们既传递电子，也传递质子；电子传递体主要有系统、某些蛋白和蛋白等。

27．磷酸戊糖途径的最主要的生理意义是生成和等。

28．糖酵解过程中发生次底物水平磷酸化，在TCA循环中发生次底物水平磷酸化。

29．线粒体中呼吸链从NADH开始至氧化成水，可形成分子的ATP，即P/O比是。如从琥珀酸脱氢生成的FADH2通过泛醌进入呼吸链，则形成分子的ATP，即P/O比是。

30．质子动力使H+流沿着酶的H＋通道进入线粒体基质时，释放的自由能推动的合成。

31．所谓呼吸最适温度是使呼吸速率保持的最高的温度，一般温带植物呼吸速率的最适温度为℃。

32．所谓气调法贮藏粮食，是将粮仓中空气抽出，充入，达到呼吸，安全贮藏的目的。

33．根据是否出现呼吸跃变现象可将果实分为两类，一类是呼吸跃变型果实，如等；另一类是非呼吸跃变型果实，如等。

34．植物组织衰老时，PPP途径在呼吸代谢中所占比例。

（四）选择题：

1．苹果贮藏久了，组织内部会发生（）。

A．抗氰呼吸B．酒精发酵C．糖酵解D．乳酸发酵

2．在植物正常生长条件下，植物细胞中葡萄糖降解主要是通过（）。

A．PPP B．EMP-TCA C．EMP D．TCA

3．植物呼吸速率最高的器官是（）。

A．叶片 B.根 C.茎 D.花

4．水稻、油菜等种子形成过程中，PPP所占比例（）。

A．下降B．上升C．不变D．不一定