第五章植物的呼吸作用
5第5章植物的呼吸作用--复习材料+自测题
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。
第5章 植物的呼吸作用
20℃下,洋葱根尖呼吸的氧饱和点为20%。
过高的氧浓度对植物有毒,这可能与 活性氧代谢形成自由基有关。
图5-21 苹果在不同氧分 压下的气体交换 实点为耗氧量 空点为 CO2释放量 虚线为无 氧条件下CO2的释放,消 失点表示无氧呼吸停止
(三)二氧化碳
二氧化碳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。 大气中C02 的含量约为0.033%,这样的浓度不会 抑制植物组织的呼吸作用。
2、以脂肪或其它高度还原的化合物为呼吸底物,氧化过程中 脱下的氢相对较多(H/O比大) ,形成H2O时消耗的O2多,呼吸 商小于1,如以棕榈酸作为呼吸底物,: C16H32O2 + 23O2 →16CO2+16H2O RQ=16/23 = 0.7(5-23)
3、以有机酸等含氧较多的有机物作为呼吸底物,呼吸商则大 于1,如柠檬酸的呼吸商为1.33。 C6H8O7+4.5O2 → 6CO2+4H2O RQ=6/4.5=1.33 (5-24)
可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其性质 的改变,但需注意: 1、呼吸底物只有在完全氧化时,这种推测才有意义。 在无氧条件下发生酒精发酵,只有CO2释放,无O2的吸 收,则RQ=∞。 2,排除体内其他反应的干扰 如有羧化作用发生,则RQ减小。
二、内部因素对呼吸速率的影响
不同的植物种类、代谢类型、生育特性、生理状况,呼吸 速率各有所不同。 一般而言,凡是生长快的植物呼吸速率就高,生长慢的植 物呼吸速率就低。例如细菌和真菌繁殖较快,其呼吸速率 高于高等植物。在高等植物中小麦、蚕豆又比仙人掌高得 多,通常喜温植物(玉米、柑橘等)高于耐寒植物(小麦、苹 果等),草本植物高于木本植物(表5-4)。
人教版七年级上册第三单元第五章第二节植物的呼吸作用
第二节、植物的呼吸作用
过实验来
何利用推荐的器材设计实验的
首先请兴趣小组的同学向大家描述该实验是我们分别取了号锥形瓶根据推荐器材的具体作用
压时一定不要用太
石灰水变浑浊,因此就不能动物体内的有机物分解时
呼吸作用。
你认为这种说法是
初中生物学教师一般所任教学班级较多,几天后,乙暖水瓶中的温度也有不同程度的升高,教师应抓住这一契机,组织学生一起分析乙暖水瓶中的温度升高的原因。
境、层层递进的思维启动,诱发了学生学习的内在动因,学生在这种自主、探究的学习过程中始终保持最佳情绪状态,不仅获得了知识、技能,而且发展了学生的探索精神和创新能力。
20091027114434第五章 植物呼吸作用及其利用
第五章植物呼吸作用及其利用一、教学目标:1.知识性目标①描述绿色植物的呼吸作用。
②说明呼吸作用对植物生长发育的意义。
③阐明呼吸作用和光合作用之间的关系。
④举例说明呼吸作用在生产生活实际中的应用。
2.技能性目标1、尝试植物的呼吸作用实验。
2、运用植物的呼吸作用原理来解决日常生产和生活中的实际问题。
3.情感性目标1、过小组探究,形成团结合作的精神。
2、养成理论联系实际、实事求是的科学态度。
二、教学重点:1.探究呼吸作用的实验及观察分析。
2. 呼吸作用的概念和意义3.光合作用与呼吸作用的区别和联系。
三、教学难点:植物的呼吸作用释放能量。
四、课前准备:1、提前36小时为每组准备好两套两个分别装有新鲜和煮熟的菠菜叶的密闭的透明广口瓶,并用黑纸包裹后放在暗处。
2、澄清石灰水,量筒,火柴,蜡烛,燃烧匙。
3、提前三天准备好装有新鲜香芹根、新鲜大枣、正在萌发的黄豆种子的密闭的透明广口瓶。
4、提前两天准备好两个分别装有正在萌发的种子和煮熟的种子的保温瓶,并插上温度计密封放置。
5、多媒体课件。
五、教学方法:小组探究、实验观察,分析、归纳,应用、提高。
六、教学过程:七、板书设计:第五章植物的呼吸作用及其利用1、公式:有机物+氧气二氧化碳+水+能量2、利用:八、课后反思:1、实验方法的改进提高了实验的成功率。
2、重视实验的设计、运用实验逐步引导学生总结得出结论,培养了学生的科学思维能力。
3、运用能比较法使学生对光合作用和呼吸作用的理解更透彻。
4、实验多、知识点多成为一节课完成教学任务的难点,须进一步摸索出更合理的教法。
《呼吸作用》word教案 (公开课获奖)2022年冀教版 (8)
第五章植物的呼吸作用及其利用(教学设计)知识目标:1.描述绿色植物的呼吸作用。
2.说明呼吸作用对植物生长发育的意义。
3.阐明呼吸作用和光合作用之间的关系。
4.举例说明呼吸作用在生产生活实际中的应用。
能力目标:尝试植物的呼吸作用实验。
1.运用植物的呼吸作用原理来解决日常生产和生活中的实际问题。
情感态度与价值观目标1.关注植物呼吸和我们生产生活的联系。
2.养成理论联系实际、实事求是的科学态度。
教学重点:1.植物的呼吸现象。
2.探究植物细胞的呼吸作用实验。
3.呼吸作用的概念和意义。
教学难点:1.植物细胞都进行呼吸作用。
2.呼吸作用的概念。
课前准备:1.复习呼吸作用的实质、吸入和呼出气体的区别2.如何检测氧气和二氧化碳3.预习植物的呼吸作用4.设计实验验证呼吸作用吸入氧气、呼出二氧化碳5.复习光合作用原料、产物、条件、场所、两个转化教学过程:教师活动学生活动媒体设置人和动物一样每时每刻都在进行呼吸作用,你还记得我们在呼吸时呼出和吸入的气体有什么不同吗?怎样检测这两种气体?植物会不会也进行呼吸作用?如果进行呼吸作用,那么吸入什么气体?呼出什么气体?在不知不觉中我们已经完成了探究实验的前两个步骤,提出问题和作出假设。
下面就请各小组的同学们发挥你的聪明才智,设计一组实验来研究我们的假设是否正确。
然后比比看哪一组的实验更科学合理、简单易行设计实验时请注意:单一变量和设置对照,给出的材料用具仅供参考我这里准备了一组关于植物呼吸现象的实验,我将萌发的种子和煮熟的种子分别放入两个带盖的广口瓶,在温暖的环境中放置了一昼夜。
现在我把点燃的蜡烛放入瓶中,请同学们仔细观察,看看有什么现象出现。
刚刚的实验可以证明植物呼吸作用吸入氧气,那么呼吸作用是否产生二氧化碳呢?同学们请看flash种子在萌发过程中需要吸收氧气,产生二氧化碳,除此以外还会发生什么变化?将等量的萌发种子和熟种子分别放入保温瓶,插入温度计并密封瓶口,4小时后观察完成学力水平26页12.13我发现呼吸作用于之前学过的光合作用中都涉及到水、二氧化碳、氧气、有机物以及能量的变化,它们之间有什么联系呢?呼吸原料:有机物暗反应消耗有机物呼吸产物:瓶壁上有水珠光条件:暗反应时进行呼吸作用学生回答学生回答学生设计实验,不足之处相互补充方案1:学生观察实验方案2:课件链接实验演示过程观察后回答问题观察分析观察,回答练习巩固ppt第2张探究问题:植物是否呼吸?作出假设:吸入氧气,呼出二氧化碳设计实验:单一变量、设置对照材料用具:菜豆种子、清水、蜡烛、澄清的石灰水、量筒、试管、导管、烧杯、火柴、胶塞、酒精灯等ppt第3张植物的呼吸现象一●你观察到什么现象?●这种现象产生的原因是什么?●实验中煮熟种子的作用是什么?●分析实验现象,你得到什么结论?ppt第4张植物的呼吸现象二●为什么要用漏斗加水到广口瓶中?●你观察到什么现象?●为什么要用萌发的种子做实验?●分析实验现象,你得到什么结论?ppt第5张植物的呼吸现象三●甲、乙两个保温瓶的温度有什么变化?●产生的热量是从哪里的?●分析实验现象,你得出什么结论?ppt第6张光合作用与呼吸作用比较光合作用呼吸作用原料产物场所:线粒体图片能量转换:化学能释放现在我们一起写出呼吸作用的反应式,左边写原料,右边写产物,中间写条件问:如果没有光合作用,呼吸作用是否能进行?问:如果没有呼吸作用,光合作用是否能进行?哪位还有疑问,如果没有我就要考考大家了:请最后一排的同学谈一谈这节课的学习收获。
5-1呼吸作用
以葡萄糖为例,糖酵解的反应式如下:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2C3H4O3 +2NADH+2H++2ATP+2H2O
• 糖酵解具有多种功能。(1)糖酵解的一些 中间产物(如甘油醛-3-磷酸等)是合成其他 有机物质的重要原料,其终产物丙酮酸在生 化上十分活跃,可通过各种代谢途径,产生 不同物质。(2)糖酵解中生成的ATP和 NADH,可使生物体获得生命活动所需要的 部分能量和还原力。(3)糖酵解普遍存在生 物体中,是有氧呼吸和无氧呼吸经历的共同 途径。(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。
5.4 影响呼吸作用的因素
呼吸作用的指标 呼吸作用的强弱和性质,一般可 以用呼吸速率和呼吸商两种生理指标 来表示。
(1)呼吸速率(respiratory rate)又 称呼吸强度,是最常用的生理指标。 通常以单位时间内单位鲜重或干重植 物组织或原生质释放的CO2的量或吸 收O2的量来表示。
5.4.1 影响呼吸速率的内部因素 (1)植物种类 生长快的植物呼吸速率高于生长慢 的植物。
5.2.1糖酵解
在无氧条件下酶将葡萄糖降解成丙酮酸,并释放 能量的过程,称为糖酵解(glycolysis)。为纪念在研 究糖酵解途径方面有突出贡献的三位德国生物化学家 Embden, Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为 Embden-Meyerhof-Parnas途径(EMP Pathway)。 糖酵解普遍存在于动物、植物、微生物的所有细 胞中,是在细胞质中进行的。虽然糖酵解的部分反应 可以在质体或叶绿体中进行,但不能完成全过程。糖 酵解过程中糖分子的氧化分解是没有氧分子的参与下 进行的,其氧化作用所需的的氧是来自水分子和被氧 化的糖分子,故又称为分子内氧化。
第五章 植物的呼吸作用
第五章植物的呼吸作用本章重点1.高等植物呼吸作用的特点2.呼吸商3.影响呼吸作用的环境因子4.呼吸作用与农业生产本章难点1.高等植物呼吸作用的特点学时数:2教学目的和要求呼吸作用和光合作用共同组成了绿色植物代谢的核心。
光合作用所同化的碳素及其贮存的能量大部分必须经过呼吸作用的转化,才能变为构成植物身体的成分与有效的能量。
所以植物生长发育以及各种生理活动都与呼吸作用有直接的联系,研究呼吸作用不仅有理论意义,而且对控制植物的生长发育、抗病免疫、农产品贮藏加工等方面都具有广泛的实际意义。
代谢途径在生物化学课程中学习,要求学生在复习的基础上,用学过的知识解释生理现象。
教学方法与手段利用多媒体课件,采用图片进行讲解。
对环境因子及实际应用问题进行师生谈话等方式进行。
第一节呼吸作用的意义与度量一、呼吸作用的概念、特点与意义二、呼吸作用的度量:呼吸速率;呼吸商三、高等植物呼吸作用的特点及意义:1.呼吸代谢途径有多条2.呼吸电子传递链有多条3.末端氧化酶有多种四、抗氰呼吸的意义第二节呼吸代谢的途径(复习)一、糖酵解途径(EMP)二、三羧酸循环(TCA)三、磷酸戊糖途径(PPP):特点和意义四、乙醛酸循环五、乙醇酸循环第三节生物氧化与能量贮存一、生物氧化(复习)二、末端氧化酶:种类、存在部位、辅因子、与氧亲和力;应用。
第四节影响呼吸作用的因素一、影响呼吸速率的内部因素二、影响呼吸速率的外部因素:水分;温度;O2与CO2;其它因子。
第五节呼吸作用与农业生产一、呼吸作用与作物栽培二、呼吸作用与作物抗病三、呼吸作用与粮食贮藏四、呼吸作用与果蔬贮藏五、呼吸作用与生物工程技术:。
植物生理学_王忠_第五章植物的呼吸作用
四、能荷的调节
能荷(energy charge,EC) -细胞中由ATP在全部腺苷酸中所占 有的比例。 它所代表的是细胞中腺苷酸系统的能量状态。 通过细胞内腺苷酸之间的转化对呼吸代谢的调节作用称为能 荷调节。
当细胞中全部腺苷酸都是ATP时,能荷为1;全部是AMP时,能荷 为0,全部是ADP时,能荷为0.5。 三者并存时,能荷随三者比例的不同而异。 通过细胞反馈控 制,活细胞的能荷一般稳定在0.75~0.95。 反馈控制的机理如下:合成ATP的反应受ADP的促进和ATP的抑 制;而利用ATP的反应则受到ATP的促进和ADP的抑制。
最高温 能进行呼吸的 度 温度高限, 一般植物为 35~45℃
短时间内可使呼吸速率较最适温度 的高,但时间稍长后,呼吸速率就 会急剧下降,这是因为高温加速了 酶的钝化或失活。
不同的植物三基点不同:热带植物>温带>寒带植物
呼吸作用的最高温度一 般在35~45℃之间,最 高温度在短时间内可使 呼吸速率较最适温度的 高,但时间稍长后,呼 吸速率就会急剧下降 (图5-20),这是因为 高温加速了酶的钝化或 失活。
内部因素对植物呼吸速率的影响
生长快的>生长慢的, 细菌、真菌>高等植物 生长旺盛的>衰老休眠的,喜温植物>耐寒植物, 草本植物>木本植物, 阴生植物>阳生植物, 生殖器官>营养器官, 雌蕊>雄蕊>花瓣>花萼, 茎顶端>茎基部, 种子内胚>胚乳, 多年生植物春季>冬季, 受伤、感病的>正常健康的
同一植物的不同器官或组织,呼吸速率也有明显的差异。 例如,生殖器官的呼吸较营养器官强;同一花内又以雌蕊 最高,雄蕊次之,花萼最低;生长旺盛的、幼嫩的器官的呼 吸较生长缓慢的、年老器官的呼吸为强;茎顶端的呼吸比 基部强;种子内胚的呼吸比胚乳强(表5-5)。 一年生植物开始萌发时,呼 吸迅速增强,随着植株生长 变慢,呼吸逐渐平稳,并有 所下降,开花时又有所提高。 多年生植物呼吸速率表现出 季节周期性变化。温带植物 的呼吸速率以春季发芽和开 花时最高,冬天降到最低点。 受伤、感病的>正常健康的 植物
植物的呼吸作用
乳酸发酵。
植物的呼吸作用
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(二)有氧呼吸作用特点
是一个氧化还原过程。在植物细胞中底物能 够是糖、脂肪、蛋白质、氨基酸和有机酸等。以 葡萄糖为例,它是氢供体,氧是氢受体。
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2-1 △G0′指pH7时标准自由能改变。
磷酸戊糖路径(PPP)。
各路径之间关系见下列图
植物的呼吸作用
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淀粉
蔗糖 己糖磷酸
戊糖磷酸
糖
酵
丙糖磷酸
解
乙醇
酒精发酵
丙酮酸 缺氧 乳酸 乳酸发酵
磷酸戊糖途径
甘油 脂肪 脂肪酸
乙酰辅酶A
丙二酰辅酶A
草酰乙酸 柠檬酸 三羧酸循环 琥珀酸
乙酸 乙醇酸 草酸 甲酸 乙醇酸氧化途径 琥珀酸
草酸乙酸 柠檬酸 乙醛酸途径
为产生乳酸,同时释放能量过程,称为乳酸发酵,其
反应式以下:
C6H12O6→2CH3CHOHCOOH △G0′= -197 kJ·mol-1 高等植物也可发生乳酸发酵,比如,马铃薯块茎、
甜菜块根、玉米胚和青贮饲料在进行无氧呼吸时就产
生乳酸。 植物的呼吸作用
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与有氧呼吸相比,无氧呼吸特点:
不吸收O2; 底物分解不彻底;
3.草酰乙酸再生:经过上述2个阶段反应,乙酰CoA 两个碳以CO2形式释放了,四碳草酰乙酸转变成 四碳琥珀酸。为确保后续乙酰CoA能继续被氧化 脱羧,琥珀酸经过延胡索酸生成和苹果酸生成, 最终生成草酰乙酸。
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三羧酸循环化学历程
呼吸链
植物的呼吸作用
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因为糖酵解中1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸, 所以三羧酸循环反应可写成以下方程式:
第五章 植物的呼吸作用
它所需的氧是来自组织内的含氧物质,即水分子和 被氧化的糖分子,因此糖酵解也称为分子内呼吸 (intromolecular respiration)。 每1mol葡萄糖产生2mol丙酮酸时,净产生 2molATP和2molNADH+H+ ,其中ATP是通过底物 水平磷酸化(substrate level phosphorylation)产生的。
线粒体复合物I的假想结构与膜局部结构
2. 复合体Ⅱ
又称琥珀酸:泛醌氧化还原酶(succinate:ubiquinone oxidoreductase),主要成分是琥珀酸脱氢酶(SDH)、 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、细胞色素b(Cytb)和3个 Fe-S蛋白。 复合体Ⅱ的功能是催化琥 珀酸氧化为延胡索酸,并 将H转移到FAD生成 FADH2,然后再把H转移 到UQ生成UQH2。
线粒体结构示意图
(二)三羧酸循环的化学历程
丙酮酸的氧化脱羧
丙酮酸脱氢酶复合体
CH3COCOOH + CoA-SH + NAD+
CH3CO~SCoA + CO2 + NADH + H+
丙酮酸的氧化脱羧反应是连接EMP和TCA循环的桥梁。
柠檬酸生成阶段 氧化脱羧阶段 草酰乙酸的再生阶段
复合物Ⅱ的假想结构与膜局部结构
3. 复合体Ⅲ
又称UQH2 : 细胞色素C氧化还原酶(ubiquinone : cytochrome c oxidoreductase), 一般都含有2个Cytb, 1 个Fe-S蛋白和1个Cytc1。 复合体Ⅲ的功能是催化电子从UQH2经Cyt b → FeS →Cytc1传递到Cytc,这一反应与跨膜质 子转移相偶联,即将2个H+释放到膜间空间。
七年级生物上册第5章第二节《呼吸作用》知识点
七年级生物上册第5章第二节《呼吸作用》知识点第5章绿色开花植物的生活方式第二节呼吸作用一、呼吸作用概念、反应式和在农业生产中的应用1、概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
2、呼吸作用表达式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量3、场所:所有的活细胞(主要在线粒体内)4、条件: 有光无光都可以,白天晚上都能进行。
5、原料:有机物和氧气。
6、产物:二氧化碳和水。
7、实质:分解有机物,释放能量。
8、意义:为生命活动提供能量。
9、呼吸作用原理在农业生产上的应用(1)温室种植农作物时,适当降低夜间温度,可以降低呼吸作用,减少有机物的消耗,从而提高农作物产量。
(2)贮存粮食种子时采用低温、干燥和通风的方法,贮存蔬菜水果时采用低温保存或覆盖保鲜膜隔绝空气,都是为了降低呼吸作用,减少有机物的消耗。
➢抑制呼吸作用可简记为:低温、低水、低氧、高二氧化碳。
(3)农田适时松土,遇涝排水,主要是为了使根得到充足的氧气,促进根的呼吸作用。
(4)土壤板结影响草生长的主要原因是土壤缺少氧气,影响草根的呼吸。
二、呼吸作用的探究实验(结合呼吸作用表达式理解)实验一:温度计示数增高说明:种子在萌发时放出热量。
实验二:澄清石灰水变混浊说明种子萌发进行呼吸作用产生二氧化碳。
实验三:蜡烛的熄灭说明种子萌发进行呼吸作用消耗氧气。
➢在上述实验中,也可以用新鲜的豆苗和用沸水烫过的豆苗来代替,但是一定要注意用不透光的黑色瓶子来进行实验,目的是防止瓶中植物在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,影响实验结果。
➢验证氧气:带火星的木条(复燃)。
➢验证淀粉:碘液(变蓝)。
➢验证二氧化碳:澄清石灰水(变浑浊)。
三、光合作用和呼吸作用的曲线图1、外界条件对呼吸作用的影响:1、若此图代表光合作用,则:A是二氧化碳;C是氧气;B是水分;D是有机物。
若此图代表呼吸作用,则A是氧气,C是二氧化碳。
第五章--植物的呼吸作用及其利用-优质课
第五章植物的呼吸作用及其利用萃文中学马青枝一、教学目标(一)知识目标1.描述绿色植物的呼吸作用。
2.阐明呼吸作用和光合作用之间的关系。
3.说明呼吸作用对植物生长发育的意义。
(二)能力目标1.尝试植物的呼吸作用实验。
2.运用植物的呼吸作用原理来解决日常生产和生活中的实际问题。
(三)情感目标1.关注植物呼吸和我们生产生活的联系。
2.养成理论联系实际、实事求是的科学态度。
3.结合观察植物呼吸现象的实验活动,激发学生对生命科学研究的浓厚兴趣,调动其学习生物学的积极性。
二、重点难点重点:观察实验得出结论。
难点:呼吸作用的概念、过程、意义。
三、教学用具实验器具:新鲜树叶、干树叶、暖水瓶、种子、广口瓶、细木条、煤油、温度计、三角架、空烧杯、石灰水四、课时安排1课时五、教学过程(一)导入师:汽车的行驶需要能量,动物的运动也需要能量,那么植物体由小长大、开花结果,需不需要能量呢?生:需要。
师:哪儿这些能量从哪里来呢?下面我们来学习探究植物的呼吸作用。
我们先来回忆一下植物的光合作用。
1.光合作用的场所叶绿体2.光合作用的原料二氧化碳、水3. 光合作用的动力太阳光(光能)4. 光合作用的产物有机物、氧气5.光合作用的物质转变无机物→有机物6.光合作用的能量转变光能→化学能通过回想以上知识,做到了温故知新。
(二)讲授新课1.探究竟1----证明植物呼吸作用的实验:吸入氧气,释放二氧化碳人和动物的呼吸放出了二氧化碳,那么植物的呼吸放出了什么气体呢?我们来看下面的实验。
(1)取A、B两个相同的无色透明的广口瓶,瓶内分别放入同样的数量相等的新鲜树叶和干树叶。
师:新鲜树叶和干树叶在生理功能上有什么不同?生:新鲜树叶在适宜的条件下能进行光合作用和呼吸作用,干树叶是死细胞,不能进行光合作用和呼吸作用。
(2)密封瓶口,并用黑纸包裹,放在适宜的条件下。
师:为什么要用黑纸包裹?生:营造一个黑暗环境,使树叶不能进行光合作用,只能进行呼吸作用。
植物的呼吸作用说课稿(通用4篇)
植物的呼吸作用说课稿(通用4篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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八年级生物植物的呼吸作用及其利用
第五章植物的呼吸作用及其利用学习目标:1、描述绿色植物的呼吸作用2、说明呼吸作用对植物生长发育的意义3、阐明呼吸作用和光合作用之间的关系4、举例说明呼吸作用在生产生活实际中的应用自学指导:1、阅读40页探究竟1思考下列问题本实验的变量是;密封瓶口,并用黑纸包裹的目的是;放入沾有煤油的细木条的目的是为了检测是否有;实验现象是;放入干树叶的广口瓶细木条,放新鲜树叶的广口瓶细木条实验结论是:注入澄清的石灰水的目的是为了检测是否有;实验现象是:A瓶内的澄清的石灰水,B 瓶内的澄清的石灰水实验结论是:2、阅读40页探究竟2思考下列问题本实验的现象是:A瓶内的温度,B瓶内的温度实验结论是:3、阅读41页知识链第一段回答下列问题呼吸作用的定义:呼吸作用的公式:呼吸作用的主要细胞器是4、阅读41页知识链第二段了解呼吸作用对于植物生活的意义6、阅读41页知识链第四段回答下列问题影响呼吸作用的因素有、、、等7、阅读实际用了解呼吸作用在生产生活中的应用中耕松土、及时排涝,有利于植物根部的呼吸贮存植物的种子或其它器官时,要降低、减少、降低含量,提高含量等措施以降低它们的呼吸作用8、阅读43页开眼界了解新疆瓜果甜美的原因:平行训练1、任何活细胞都能进行呼吸作用,呼吸作用主要是在细胞的中进行的。
A、细胞片B、叶绿体C、细胞膜D、线粒体2、呼吸作用的实质是A、分解有机物,释放能量B、合成有机物贮存能量C、吸收氧气,放出二氧化碳D、吸收二氧化碳,放出氧气3、下列表示呼吸作用的公式中,正确的是A、二氧化碳+水→有机物+氧气B、二氧化碳+有机物→水+氧+能量C、有机物+氧→二氧化碳+水+能量D、有机物+氧→二氧化碳+水4、植物对矿物质营养的吸收和运输,有机物的运输和合成,细胞的分裂和生长,植物的生长和发育等,都离不开的生理活动是A、光合作用B、呼吸作用C、吸收作用D、蒸腾作用5、甘薯、白菜堆放久了会发热的原因是由于A、光合作用B、呼吸作用C、蒸腾作用D、吸收作用6、有关叶的呼吸作用的概述中,正确的结论是A、白天进行光合作用,夜间进行呼吸作用B、光下光合强度大于呼吸作用C、光合作用的进行先于呼吸作用D、呼吸作用在叶表皮细胞内进行7、新疆地区昼夜温差大,瓜果特别甜,这是因为A、白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用强烈B、白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用微弱C、白天光合作用微弱,晚上呼吸作用强烈D、白天光合作用微弱,晚上呼吸作用微弱8、在过度密植作物茎叶严重遮荫的情况下,会造成减产,主要原因是①光合作用大于呼吸作用②呼吸作用大于光合作用③有机物的积累大于有机物的消耗④有机物的消耗大于有机物的积累A、①③B、②④C、①④D、②③9、如图所示,甲广口瓶内装有萌发的种子,乙广口瓶装有未萌发的种子,甲暖水瓶内装有萌发的种子,乙暖水瓶内装有煮熟的种子,一段时间后,观察现象。
植物生理学—植物呼吸作用
• 糖酵解专一抑制剂:碘代乙酸、氟化物 • 糖酵解全过程净产生2个ATP,2个NADH,折合8个ATP。
C6H12O6+2Pi+2ADP+2NAD+ ------→2CH3COCOOH+2ATP+2NADH+2H+ • 无氧条件下丙酮酸脱羧还原成酒精或直接还原成乳酸; • 有氧条件下脱羧形成乙酰辅酶A(Ac-CoA),进入TCAC。 可见,EMP是有氧呼吸和无氧呼吸必经的共同途径。
酸磷酸) FMN 黄素单核苷酸(flavin
mononucleotide) FAD 黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin
adenine dinucleotide) UQ 泛醌(ubiquinone)辅酶Q(UQ或CoQ)
电子传递体: 在呼吸链中指细胞色素体系和Fe-S蛋白,只传递电子。细胞色素是一类以 铁卟啉为辅基的结合蛋白,可分为Cyta、Cytb、Cytc三类。
第五章 植物的呼吸作用
• §1 • §2 • §3 • §4 • §5 • §6
呼吸作用的概念和意义 植物的呼吸代谢途径 生物氧化 呼吸作用的调节和控制 影响呼吸作用的因素
呼吸作用与农业生产
植物代谢中心
• 呼吸作用和光合作用共同组成了绿色植物代谢 核心。
• 植物通过光合作用捕获太阳能,合成有机物, 而通过呼吸作用将有机物氧化分解,释放能量 用于生命活动,它的中间产物在植物体各种主 要物质转变中起枢纽作用,所以呼吸作用是植 物代谢中心。
氧化磷酸化抑制剂
• 氧化磷酸化抑制剂分两类: (1)电子传递抑制剂:如果将电子传递链打断,磷酸化
作用因得不到氧化作用释放出的能量,氧化磷酸化无 法进行;
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电子经
Cytb
Cytc O2
Байду номын сангаас
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。 Cyta3
外 源 N A D(P) H 脱 氢 酶
NADH
NADPH
H
NADP
+
+
复 合 体IV H+ ATP 合成酶
线粒体内膜空间
NAD
H
+
复 合 体 II
线粒体内膜
Fe-S
1.底物水平磷酸化 底物水平磷酸化是指物质在生物氧化过程中生成的一些含有高能键 的化合物,它们可以不经电子传递链,而直接偶联ATP或GTP的合成。 在高等植物中以这种形式形成的ATP只占一小部分。 甘油醛-3-磷酸被氧化脱氢,生成一个高能硫酯键,再转化为高能磷酸 键,其磷酸基团再转移到ADP上,形成ATP。 在TCA循环中,由琥珀酰CoA形成琥珀酸时通过底物水平磷酸化生成ATP。
UQ UQH2
UQ
c yt b
Fe-S
H
+
1O 2 2
H
2
O
1 O 2 2
H2O
A D P+P i
A T P
二、氧化磷酸化 细胞将有机物(糖、脂、蛋白质等)氧化分解,最终生成CO2、 H2O和放出能量的过程,称为生物氧化。生物氧化过程中释放的能量, 一部分转化成热能而散失,其余则与生物氧化相伴随而发生磷酸化作 用,促使ADP转化成ATP,称为氧化磷酸化作用。 生物氧化合成ATP的方式有两种:底物水平磷酸化和氧化磷酸化。
(一)糖酵解途径
糖酵解(glycolysis)是指己糖在无氧条件下分解成丙酮酸的过程
(图4-3)。糖酵解亦称为EMP途径,以纪念在这方面工作贡献较大的
三位生物化学家:Embden,Meyerhof和Parnas。 糖酵解是在细胞质中进行的,参与糖酵解各反应的酶都存在于细
胞质中。它的化学历程包括己糖的活化、己糖裂解和丙糖氧化3个阶段。
磷酸戊糖途径的化学历程
(1)葡萄糖氧化脱羧阶段 脱氢反应 水解反应 脱氢脱羧反应
(2)非氧化分子的重组阶段
磷酸戊糖途径的总反应式为: 6G6P+12NADP++7H2O→6CO2+12NADPH+12H++5G6P+Pi
图4-6
磷酸戊糖途径
注意:
⒈发生在细胞质中。 ⒉ PPP途径是直接氧化葡萄糖。 ⒊H的受体是NADP+,所形成的NADPH如果要形成ATP时,必须穿 梭进入线粒体,才进入呼吸链,如不穿梭,则用于脂肪酸的合成。
Qee-
衬 质
FAD
NADPH NADP + NAD + NADH
H
+
FMN
延胡索酸 鱼藤酮非敏 感性途径 琥珀酸
N A D H
N A D+
图4-8 植物线粒体内膜上的复合体及其电子传递
+
复合体 I
交替氧化酶
复合体III
c yt6
H
+
e
-
e-
c yte1
c yt6 c yt a c yta3 c uB
1. 有氧呼吸
是指生活细胞利用O2,将某些有机物质彻底氧化分解,形成CO2和H2O, 同时释放能量的过程。
2. 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 氧化产物,同时释放能量的过程。
二. 生理意义
1. 为植物生命活动提供能量
呼吸氧化有机物,将其中的化学能以ATP形式贮存起来。当ATP
② ①
H2O2
H2O2
⑦
[O]+H20
乙醛酸 O2+H20
③
H2O2
⑤
草酸
④
CO2 甲酸 NAD
+
O2 H2O2 2CO2
⑥
NADH+H+ 2CO2
图4-5 水稻根中乙醇酸途径 ①、②乙醇酸氧化酶 ③黄素氧化酶 ④草酸脱羧酶 ⑤草酸氧化酶 ⑥甲酸脱氢酶 ⑦过氧化氢酶
淀粉、蔗糖 磷酸己糖
正常情况下PPP途径占呼吸3%~30%,处于逆境 时,PPP上升,油料作物结实期PPP上升
植物受伤或受到病菌侵染时,通过旺盛的呼吸,促进伤口愈合,
加速木质化或栓质化,以减少病菌的侵染。
§4-2. 呼吸代谢的生化途径
高等植物体内存在着多条呼吸代谢的生化途径,这是植 物在长期进化过程中所形成的对多变环境的一种适应性。主 要有糖酵解途径、磷酸戊糖途径、三羧酸循环和氧化磷酸化 途径,它们通过交流中间代谢产物而相互联系和相互影响。
糖酵解的生理意义:
是有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径。
产物丙酮酸化学性质活跃,参与其它物质代谢。 大部分反应可逆,是糖异生的基本途径。
提供部分能量,是厌氧生物能量的主要来源。
§2
基质中完成
三羧酸循环途径
• 高等植物的呼吸是在线粒体和细胞质
• 线粒体是一些大小不一的球状、棒状 或细丝状颗粒,一般直径0.5~1μm,
长度1~2 μm。一个细胞中约有
500~1000个,但衰老或休眠细胞中
较少,缺氧的细胞可能无线粒体。
一、线粒体结构
• 线粒体由双层膜包裹,外膜平滑,内膜向内褶皱,形成许多搁板状或管状突起称为 嵴,线粒体内膜由于嵴的存在,大大增加了表面积。
• 内膜与外膜之间的空间称为嵴内空间,腔内充满着透明的胶体状态的衬质,衬质的 化学成分主要是可溶性蛋白质。内膜以内是衬质,由蛋白质和脂肪组成。
糖 酵 解
磷酸戊糖
乳酸脱氢酶 无 氧 脱羧酶
PPP途径
磷酸丙糖
丙酮酸
乳酸(淹酸菜、泡菜、青贮饲料)
乙 醛 乙醇
有氧
洒精发酵
脂 肪
β –氧化
有 氧
乙酸(醋)
琥珀酸 草酸 甲酸
乙酰CoA 三羧酸循环
乙醛酸循环 乙酸 乙醇酸 乙醇酸循环
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
三羧酸循环总反应式是:
CH3COCOOH+4NAD++FAD+ADP+Pi+2H2O 3CO2+4NADH+4H++FADH2+ATP
图4-4
三羧酸循环
TCA循环的特点和生理意义:
1、在TCA循环中底物脱下5对氢原子,4对以NAD+为氢的受体,一对以FAD为氢的受体, 生成的NADH和FADH2,经呼吸链将H+和电子传递给O2生成水,同时偶联氧化磷酸化 生成ATP。所以说TCA循环是生物体利用糖或者其他物质氧化获得能量的有效途径。 2、每次循环消耗2分子水,生成1分子ATP,3分子CO2(3次脱羧反应),这就是有氧呼 吸释放CO2的来源。 3、氧虽然不直接参加反应,但只有氧才能使NAD+和FAD在线粒体中再生,否则,TCA 循环就会受阻。
化底物中的氧和水分子中的氧来实现的。 ⒋ TCA循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其它物质共同的代谢过程。
3. 磷酸戊糖途径(PPP)
20世纪50年代初的研究表明EMP-TCA循环途径并不是高等植物有 氧呼吸的唯一途径。1954年Racker,1955年Gunsalus等人发现了磷酸 戊糖途径,它是葡萄糖在细胞质内直接氧化脱羧,并以戊糖磷酸为 重要中间产物的有氧呼吸途径。因为此途径的起始物是己糖磷酸, 所以又称为己糖磷酸支路(简称为HMP途径)(图4-6)。 PPP途径的酶系统和EMP途径的一样,都位于细胞质中,但EMP途 径的脱氢辅酶是NAD+,而PPP途径的脱氢辅酶是NADP+。
β -氧化
CO2 脂肪酸 草酰乙酸 己糖磷酸 蔗糖
柠檬酸 乙酰CoA 琥珀酸 乙醛酸循环 草酰乙酸 乙醛酸 苹果酸 α -甘油磷酸
糖异生作用
甘油
脂肪酸
β -氧化
图4-7
油料种子萌发时脂肪的代谢途径
乙醛酸循环总反应式是:
2乙酰CoA+NAD+ 琥珀酸+2CoA+NADH+H+
乙醛酸循环的特点及生理学意义:
乙醇酸氧化途径
乙醇酸氧化途径是水稻根系中的一 种糖酵解途径(图4-5)。水稻根呼吸 产生的部分乙酰CoA不进入TCA环,而 是形成乙酸,乙酸在一系列酶作用下 依次形成乙醇酸、乙醛酸、草酸、甲 酸及CO2,并不断形成H2O2,H2O2能氧化 各种还原物质是根系免遭毒害,确保 根系正常的生理功能。
葡萄糖 乙酰CoA 乙酸 O2+H20 H2O2 乙醇酸 O2+H20
2.氧化磷酸化 氧化磷酸化是指电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分子氧生
§4-3.电子传递与氧化磷酸化
糖酵解和三羧酸循环、戊糖磷酸途径中脱氢生成的NADH、
FADH2和NADPH,它们中的氢不能直接与氧分子结合,需经过呼吸
链传递后,才能与氧结合。这种在生物体内进行的氧化作用,
是在由载体组成的电子传递系统中进行的。当电子传递与 ADP的
磷酸化过程相偶联时,即发生氧化磷酸化,生成ATP。
三羧酸循环途径概念
糖酵解形成的丙酮酸,在有氧的条件下,先氧化脱羧成乙酰辅酶A再进入一个包
括三羧酸和二羧酸的循环,从而逐步氧化分解,直到形成CO2和水,故称这个过程为
三羧酸循环(TCA循环)(图4-4)。这个循环是由英国生物化学家Hans Krebs首先 发现的,所以又称Krebs循环。整个过程在线粒体中进行。
⒋其中间产物虽然简单,但其生理活性较高,它可以沟通其它代谢
途径。
⒌ PPP途径在成熟和老年组织中及受害时发生较多。
磷酸戊糖途径的生理意义:
产生大量NADPH为体内反应提供还原力。 为其它物质代谢提供原料。Ru5P可合成核酸。 重组阶段的酶和产物与光合C3途径相同,可相互交流。 产生绿原酸、咖啡酸等抗病物质,可增强抗病性。 (四)乙醛酸循环