植物生理学植物的呼吸作用
植物生理学—植物呼吸作用
植物生理学—植物呼吸作用植物呼吸作用是植物进行生命活动所必需的过程之一、它是指植物通过呼吸作用吸取氧气，并释放二氧化碳。
植物呼吸是在光照条件下进行的，它通过细胞线粒体内的氧化还原反应产生能量，维持植物的生长和代谢活动。
植物呼吸的过程是气体交换的过程，与动物呼吸有所不同。
植物通过气孔进行气体交换，它们位于叶片的表面。
气孔可以根据植物的需求调节开闭，以控制二氧化碳和水分的流失。
植物吸收的氧气主要通过叶片和根部进行。
在叶片上，气孔将二氧化碳排出，在气孔的内部，氧气被吸入。
根部吸收来自土壤中微量氧气，这些氧气主要供植物的根部进行呼吸作用。
植物在氧化还原反应中产生能量，这一过程称为细胞呼吸。
细胞呼吸主要涉及线粒体，线粒体是细胞内的重要器官，里面有多种酶参与氧化还原反应。
在细胞呼吸中，植物将葡萄糖等有机物氧化分解为二氧化碳、水和能量，这个过程是植物生命必需的。
植物呼吸作用对植物的生长和代谢活动起着重要的作用。
它提供了细胞所需的能量，维持了植物体内的各种生化过程，包括物质合成、信号传导和细胞分裂等。
同时，植物呼吸还协助根系吸收水分和营养物质，并提供了分布在整个植物体内的氧气。
植物呼吸作用的速率受到多种因素的影响。
光照是一个重要的因素，光照充足时，植物进行光合作用，氧气产生速率增加，呼吸作用速率相应增加。
此外，温度也是影响植物呼吸速率的关键因素，一般来说，温度越高，呼吸速率越快。
植物呼吸在一定程度上会导致二氧化碳的排出，从而促进了大气中的二氧化碳浓度增加。
这对气候变化产生了影响，因为二氧化碳是一种温室气体，它可在大气中滞留并加剧温室效应。
然而，植物在光合作用中吸收二氧化碳，并通过光合作用将其转化为有机物质。
因此，植物呼吸作用和光合作用共同调控着大气中二氧化碳的浓度，从而维持了地球生态系统的平衡。
总之，植物呼吸作用是植物生理学中非常重要的一个方面，它通过氧化还原反应产生能量，并维持了植物的生长和代谢活动。
植物呼吸作用对大气中二氧化碳的浓度和地球气候具有影响，同时与光合作用共同调节着地球生态系统的平衡。
植物生理学第4-1章章呼吸作用
戊糖磷酸途径 (PPP) pentose phosphate pathway 在高等植物中，还发现可以不经过EMP生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径，就是PPP途径。即葡萄糖被胞质溶胶和质粒中的可溶性酶直接氧化，产生NADPH和一些磷酸糖的酶促过程。 6G6P+12NADP++7H2O 6CO2 +12NADPH + 12H+ +5G6P+Pi 发生在细胞质中 在成熟和老年组织中及逆境时发生较多
葡萄糖 ATP ATP 磷酸葡萄糖 → 磷酸果糖 二磷酸果糖 磷酸甘油醛 乙醇 2 NADH 二磷酸甘油酸 乙醛 2ATP 2ATP 丙酮酸 磷酸烯醇 磷酸甘油酸 式丙酮酸
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。
葡萄糖→→丙酮酸 无氧 →无氧呼吸→酒精或乳酸 有氧 → TCA循环→CO2
呼吸代谢途径※
糖酵解途径(EMP)---在细胞质进行
乙醇发酵和乳酸发酵---在细胞质进行
三羧酸循环 (TCA)---在线粒体进行
磷酸戊糖途径(PPP)---在细胞质进行
乙醛酸循环---在乙醛酸体、线粒体进行
乙醇酸氧化途径---在细胞质进行
第二节 植物的呼吸代谢途径
糖酵解(EMP) Embden,Meyerhof,Parnas
无氧呼吸（发酵） 指细胞在无氧条件下，把淀粉、葡萄糖等有机物质分解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） 苹果、香蕉等贮藏过久有酒味，稻谷酿酒。 胡萝卜和甜菜的块根等贮藏过久有乳酸味。 无氧呼吸是植物适应生态多样性的表现。
植物生理学植物的呼吸作用
3、没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成 的原料。
（3） CO2 CO2浓度增高, 呼吸受抑,
＞5％时，明显抑制, 土壤积累CO2可达4％～10％
（4）水分
➢种 子 含 水 量 是制约种子呼 吸强弱的重要 因素。
＜10％
呼吸开始 有氧呼吸 下降
无氧呼吸出现并 逐步增强，有氧 呼吸迅速下降。
过高? O2 过低?
无氧呼吸的消失点
氧饱和点 oxygen saturation point
氧 饱 和 点 与 温 度 有 关
长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害？
1、无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋 白质变性；
电子传递体包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白 呼吸链传递体传递电子的顺序是： 代谢物→NAD+→FAD→CoQ→细胞色素系统→O2。
氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子， 主要有NAD＋、FMN、FAD、CoQ等。 它们既传递电子，也传递质子；
2.呼吸链上的传递体
H+
图示五种酶复合体
呼吸链的组成 呼吸链中五种酶复合体 (1)复合体Ⅰ(NADH:泛醌氧化还原酶) (2)复合体Ⅱ(琥珀酸:泛醌氧化还原酶) (3)复合体Ⅲ(UQH2 :细胞色素C氧化还原酶) (4)复合体Ⅳ(Cytc:细胞色素氧化酶) (5)复合体Ⅴ(ATP合成酶)
呼吸底物的含量 机械损伤
4.乙醛酸循环(glyoxylic acid cycle) GAC
脂肪
5.乙醇酸氧化途径 (glycolic acid oxidation pathway) GAP
水稻根系 H2O2
（二）电子传递途径的多样性
植物生理学呼吸作用
植物生理学呼吸作用植物生理学呼吸作用是指植物体内的呼吸代谢。
呼吸作用是维持植物生命活动所必需的基本生物化学过程之一，它通过分解有机物质，释放出能量，以供植物进行生长和发育。
植物的呼吸作用与人类和动物的呼吸作用有着相似的原理，但具体的过程和机制会有所不同。
植物的呼吸作用可以分为两种类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸是指植物通过氧气来将有机物分解成无机物，以释放能量。
无氧呼吸是指在缺氧条件下，植物体内的能量代谢主要通过发酵方式进行。
这两种呼吸作用在植物的不同组织和不同阶段中会有所不同。
有氧呼吸是植物体内最主要的能量产生过程，它主要发生在叶片和根系中。
在叶片中，光合作用产生的葡萄糖通过线粒体的呼吸代谢过程，被分解成二氧化碳和水，并释放出能量。
这个过程叫做细胞呼吸。
植物通过这种呼吸途径消耗能量，维持生长和发育的正常进行。
与叶片不同，根系和幼嫩的器官在光合过程中能产生少量的能量。
根系的呼吸主要是为了维持细胞代谢的需要，而幼嫩器官则主要是为了保持正常发育所需的能量供应。
总之，植物的呼吸作用是一个能量供给的过程，使得植物能够维持正常的生长和发育。
有时候，植物体内的氧气供应不足，就会出现缺氧状态。
在这种情况下，植物的呼吸作用会转为无氧呼吸。
无氧呼吸就是一种在缺氧环境下进行的发酵过程。
植物通过这种呼吸方式，在缺氧环境中，仍然能够释放出一定量的能量。
植物的呼吸作用对环境条件非常敏感。
光合作用和呼吸作用之间的平衡是保证植物生长健康的关键。
夜间或在光照不足的情况下，植物无法进行光合作用，但仍然需要能量维持正常的生长代谢。
这时植物会通过呼吸作用来满足这部分能量需求。
另外，一些环境因素也会影响植物的呼吸作用。
例如，温度是影响呼吸作用速率的重要因素。
一般来说，随着温度的升高，呼吸速率也会增加。
但当温度超过一定范围时，呼吸速率会受到抑制。
此外，氧气浓度、植物的营养状况和植物的光照水平等因素也会对植物的呼吸作用产生影响。
总结起来，植物的呼吸作用是一种将有机物质分解为无机物质的过程，通过此过程释放能量，以供植物生长和发育所需。
植物生理学第四章植物的呼吸作用
一、生化途径多样性 2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环）
2）总反应
丙酮酸+4NAD+＋FAD＋ADP＋ Pi ＋2H2O→ 3CO2+4NADH＋4H+＋ FADH2＋ATP
2ATP 3ATP
TCA循环中生成的NADH和 FADH2，经呼吸链将H+和电子传给 O2生成H2O,同时偶联氧化磷酸化生 成ATP。 底物水平磷酸化生成ATP。
一、生化途径多样性
3 戊糖磷酸途径（PPP、HMP途径）
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。
1）反应场所：细胞质 2）总反应： G6P＋2NADP＋＋H2O→Ru5P＋CO2＋ 2NADPH＋2H＋
核酮糖-5-磷酸
3）生理意义： A.产生大量NADPH为体内反应提供还原力。 B.为其它物质代谢提供原料。Ru5P可合成核酸。 C.重组阶段的酶和产物与光合C3途径相同，可相互交流。 D.产生绿原酸、咖啡酸等抗病物质，可增强抗病性。
一、生化途径多样性 2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环）
3）生理意义：
A.提供生命活动所需能量的主要来源。 • 通过电子传递与氧化磷酸化偶联产生大量ATP。 B.是物质代谢的枢纽。起始物乙酰CoA是糖、脂 肪、蛋白质三大类物质代谢的枢纽。 C.释放CO2 D.需O2，接受电子，有氧条件下NAD＋和FAD 才能再生，否则TCA循环受阻。
(△G°′是指pH为7时标准自由能的变化)
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。
酒精发酵: C6H12O6 C6H12O6
酶
2C2H5OH+2CO2 2CH3CHOHCOOH
植物生理学04呼吸作用
植物生理学04呼吸作用呼吸作用是植物维持生命活动的关键过程之一、它是指植物通过氧气和糖在细胞内进行氧化还原反应，从而产生能量和二氧化碳的过程。
呼吸作用不仅能提供生命活动所需的能量，还能使植物控制体内的氧气和二氧化碳浓度。
呼吸作用在植物中分为两个过程：有氧呼吸和乳酸发酵。
有氧呼吸是指在充分供氧的条件下，植物以糖为底物，通过线粒体中的氧化还原反应产生能量、二氧化碳和水。
这是植物维持正常生命周期和生长发育的主要途径，也是光合作用的产物被利用的途径。
乳酸发酵是指在供氧不足的情况下，植物将糖转化为乳酸来产生能量。
有氧呼吸是通过三个主要步骤实现的：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
在糖酵解阶段，糖分子被分解成两分子的丙酮酸，然后再转化为乙酸，并进一步氧化生成还原辅酶NADH。
在三羧酸循环中，乙酸被氧化为二氧化碳，进一步产生ATP。
氧化磷酸化是最终产生ATP的过程，通过线粒体内部的电子传递链和ATP合成酶，将NADH和FADH2的能量转化为ATP和水。
其次，呼吸作用能够调节植物体内的氧气和二氧化碳浓度。
在光合作用中，植物通过吸收二氧化碳、释放氧气来合成有机物质。
然而，当光照强度降低或夜间无光时，植物停止光合作用，而进行呼吸作用。
这时，植物通过呼吸作用释放二氧化碳，保持了氧气和二氧化碳之间的平衡。
另外，呼吸作用还受到许多生态因素的调节。
温度是一个重要的调节因子，温度升高可以促进呼吸作用的进行，但也增加了氧化酶的活性，进而加速能量的消耗。
光照和氧气浓度也会影响呼吸作用。
高光照强度和氧气浓度会抑制呼吸作用，因为它们促进了光合作用，提供了足够的能量。
而低光照和氧气浓度则有助于呼吸作用的进行。
总之，呼吸作用是植物维持生命活动的重要过程之一，通过氧气和糖的氧化还原反应产生能量和二氧化碳。
它不仅提供了生长和发育所需的能量，还能调节植物体内的氧气和二氧化碳浓度，以适应不同的环境条件。
了解植物的呼吸作用有助于我们更好地理解植物的生命活动和生态适应性。
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。
植物生理学习题大全—第章植物的呼吸作用
植物生理学习题大全—第章植物(d e)呼吸作用TPMK standardization office TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18第四章植物(de)呼吸作用一. 名词解释呼吸作用(respiration)：指生活细胞内(de)有机物质,在一系列酶(de)催化下,逐步氧化降解并释放能量(de)过程.有氧呼吸(aerobic respiration)：指生活细胞在氧气(de)参与下,把体内(de)有机物质彻底氧化分解为二氧化碳和水并释放能量(de)过程.无氧呼吸(anaerobic respiration)：在无氧条件下,生活细胞把体内(de)有机物质分解为不彻底(de)氧化产物并释放能量(de)过程,也称发酵(fermentation ).糖酵解(glycolysis, EMP)：在细胞质基质内发生(de),由己糖经过一些列酶促反应分解为丙酮酸(de)过程.戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway, PPP)：在细胞质基质和质体内进行(de)葡萄糖直接氧化产生NADPH、磷酸戊糖和二氧化碳(de)酶促反应过程.底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)：底物分子(de)磷酸直接转到ADP 而形成ATP(de)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(de)循环逐步分解脱氢、并释放二氧化碳(de)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(de)氧气抑制发酵作用(de)现象.生物氧化(biological oxidation)：有机物质在生物体内发生(de)氧化作用,包括消耗氧,生成二氧化碳和水并放出能量(de)过程.呼吸链(respiratory chain)：呼吸代谢中间产物(de)电子和质子,沿着一系列有顺序(de)电子传递体传递到分子氧(de)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(de)情况下仍能进行(de)呼吸.参与抗氰呼吸(de)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(de)最末端,将底物脱下(de)氢或电子传递给分子氧,形成水或过氧化氢(de)氧化酶.氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)：指呼吸链上(de)氧化过程偶联ADP和无机磷酸形成ATP(de)作用.P/O：每吸收一个氧原子所酯化(de)无机磷分子数或形成ATP(de)分子数.细胞色素氧化酶(cytochrome oxidase)：是植物体内最重要(de)末端氧化酶,包括Cyt a ,含有两个铁卟啉和两个铜原子,其作用是将 Cyt c(de)电子传给氧,生成水.和Cyt a3抗氰氧化酶(cyanide resistant respiration)：又称交替氧化酶,该酶活性中心含有铁,其功能是将经泛醌和FP传来(de)电子交给氧,生成水.酒精发酵(alcoholic fermentation)：植物(de)一种无氧呼吸方式,反应(de)产物是酒精和二氧化碳.解偶联(uncoupling)：指呼吸链与氧化磷酸化(de)偶联遭到破坏(de)现象.能荷(energy charge)：是对细胞内腺苷酸ATP-ADP-AMP体系中可利用(de)高能磷酸键(de)一种度量.其数值为(ATP+0.5ADP)/(ATP+ADP+AMP ).反馈调节(feedback regulation)：指整个反应体系中某些中间产物或终产物对其前面某一步反应速率所产生(de)影响.使反应速率加快(de)称为正反馈 , 使反应速率减慢(de)称为负反馈.呼吸速率(respiratory rate)：单位鲜重、干重(de)植物组织在单位时间内所释放二氧化碳(de)量或吸收氧气(de)量.也称呼吸强度.呼吸商(respiratory quotient , RQ)：在一定时间内,植物组织释放二氧化碳(de)摩尔数与吸收氧气(de)摩尔数之比.也称呼吸系数(respiratory coefficient).呼吸跃变(respiration climacteric)：果实成熟过程中,呼吸速率突然上升,然后又很快下降(de)现象.)：温度每升高10℃,呼吸速率所增加(de)倍数.温度系数(temperature coefficient,Q10无氧呼吸消失点(anaerobic respiration extinction point)：使无氧呼吸完全停止时环境中最低(de)氧浓度.称无氧呼吸熄灭点.生长呼吸(growth respiration)：呼吸作用所产生(de)能量和中间产物主要用来合成植物生长所需要(de)物质,这种呼吸称为生长呼吸.维持呼吸(maintenance respiration)：呼吸作用所产生(de)能量除部分用于维持细胞存活外,大部分以热能形式散失,这种呼吸称为维持呼吸.硝酸盐呼吸(nitrate respiration)：在发生硝酸盐还原时,以硝酸盐代替分子氧作为氧化剂,细胞耗氧量减少,这种呼吸称为硝酸盐呼吸.伤呼吸(wound respiration)：植物组织因受到伤害而增强(de)呼吸.盐呼吸(salt respiration)：将植物幼苗从蒸馏水转移到稀盐溶液时,其根系呼吸速率增加,这种呼吸称为盐呼吸.呼吸作用氧饱和点(respiration oxygen saturation point)：一定条件下,当氧浓度升高到某一值时,呼吸速率不再增加,这时环境(de)氧浓度称为呼吸作用氧饱和点.安全含水量(safety water content)：是指能使种子安全贮藏(de)种子(de)含水量,也称为安全水.二. 符号缩写Cyt : 细胞色素CoQ : 辅酶 Q DNP : 2, 4-二硝基苯酚EMP: 糖酵解FAD: 黄素腺嘌呤二核苷酸 FMN : 黄素单核苷酸FP : 黄素蛋白GSSG: 氧化态谷胱甘肽 PAL : 苯丙氨酸解氨酶PPP: 戊糖磷酸途径HMP : 己糖磷酸途径RQ : 呼吸系数 , 呼吸商TCA: 三羧酸循环 UQ : 泛醌三. 简答题1. 呼吸作用(de)生理意义是什么①提供能量：呼吸作用通过氧化磷酸化和底物水平磷酸化形成ATP,供植物生命活动需要.②提供原料：呼吸作用产生(de)许多中间产物是合成碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸和各种生理活性物质(de)原料,从而构成植物体,调节植物(de)生长发育.-(de)代谢还原,氨基酸和脂肪③提供还原力：呼吸作用产生(de)NAD(P)H可用于NO3(de)合成.④防御功能：通过呼吸作用可消除致病微生物产生(de)毒素或消除感染,通过呼吸作用可修复被昆虫或其他动物咬伤(de)伤口以及机械损伤.2. 糖酵解(de)反应阶段.①己糖磷酸化：淀粉或己糖活化,消耗ATP,将果糖转为1,6-二磷酸果糖；②磷酸己糖(de)裂解：磷酸己糖裂解为2分子磷酸丙糖,即3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮；③ATP和丙酮酸(de)生成：3-磷酸甘油醛氧化释放能量,经过3-磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸,形成ATP、NADH和H+,最终生成丙酮酸.3. 糖酵解(de)生理意义.①糖酵解普遍存在于动植物及微生物中,是有氧呼吸和无氧呼吸(de)共同途径.②糖酵解产生(de)中间产物和最终产物丙酮酸,化学性质十分活跃,可以合成产生其他物质.③糖酵解大部分反应是可逆(de),它为糖提供基本途径.④糖酵解释放一些能量,供生物体需要,尤其是厌氧微生物.4. 三羧酸循环(de)化学历程.在有氧条件下,糖酵解产生(de)丙酮酸进入线粒体,通过氧化脱羧生成乙酰CoA,然后再进入三羧酸循环彻底分解.①柠檬酸生成阶段：乙酰CoA和草酸乙酰在柠檬酸合酶催化下,形成柠檬酰CoA,然后加水生成柠檬酸.②氧化脱羧阶段：异柠檬酸(de)生成、异柠檬酸氧化脱羧、α-酮戊二酸氧化脱羧和琥珀酸生成,此阶段释放二氧化碳并合成ATP.③草酰乙酸(de)再生阶段：琥珀酸经过延胡索酸和苹果酸,最后生成草酰乙酸.5. 三羧酸循环(de)要点.①三羧酸循环是植物有氧呼吸(de)重要途径.②三羧酸循环中一系列(de)脱羧反应是呼吸作用中二氧化碳(de)主要来源.一分子丙酮酸经三羧酸循环可产生三分子二氧化碳；当外界二氧化碳浓度增高时,脱羧反应减慢,呼吸作用受到抑制.③三羧酸循环中有五次脱氢,再经过一系列电子传递体(de)传递,释放出能量,最后与氧结合生成水.因此,氢(de)氧化过程实际上是一个放能过程.④三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质(de)共同代谢过程.6. 三羧酸循环(de)生理意义.①三羧酸循环是提供生命活动所需能量(de)主要来源,每个己糖分子通过三羧酸循环产生(de)ATP数远远超过糖酵解(de)ATP数.此外,脂肪,氨基酸等呼吸底物彻底氧化所产生(de)能量也是通过三羧酸循环.②三羧酸循环是物质代谢(de)枢纽,三羧酸循环即是糖、脂肪和氨基酸等彻底氧化分解(de)共同途径,其中间产物又是合成糖、脂肪和氨基酸等(de)原料.7. 磷酸戊糖途径(de)化学历程.①氧化阶段：6-磷酸葡糖糖氧化脱羧生成5-磷酸核酮糖和2个NADPH并释放二氧化碳.②非氧化阶段：以5-磷酸核酮糖为起点,经过异构化、基团转移、缩合等反应,非氧化地重组为糖酵解中间产物6-磷酸果糖和3-磷酸甘油酸.8. 戊糖磷酸途径(de)生理意义是什么①生物合成(de)原料来源 : PPP(de)C3、C4、C5、 C6、C7 等中间产物是合成多种物质(de)原料.②为许多物质(de)合成提供还原力：PPP产生(de)NADPH为许多物质(如脂肪等)(de)合成提供还原力.③提高植物抗病能力：以PPP形成(de)赤藓糖-4-磷酸与EMP途径形成(de)PEP为原料,经莽草酸途径可形成具有抗病作用(de)绿原酸、咖啡酸等物质.④参与植物对逆境(de)适应：在干旱条件下,PPP在己糖分解过程中所占比例增加.9. 呼吸作用中己糖彻底分解(de)代谢途径有哪几条各在细胞(de)什么部位进行呼吸作用中己糖彻底分解(de)代谢途径有两条：糖酵解-三羧酸循环和戊糖磷酸途径.前者需在细胞质基质和线粒体中完成,后者在质体中完成.10. 三羧酸循环、糖酵解和戊糖磷酸途径(de)调节酶各是什么受到怎样(de)调节①三羧酸循环中NADH和ATP对异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等活性均有抑制作用；NAD、ADP对上述酶有激活作用；草酰乙酸对苹果酸脱氢酶有抑制作用；产物（如乙酰CoA等）(de)浓度过高也会抑制各自有关酶(de)活性.②糖酵解(de)调节酶是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶,它们受到ATP与柠檬酸(de)负调控,受Pi(de)正调控,这也是巴斯德效应(de)原因所在.③戊糖磷酸途径由6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化(de)起始反应,主要受NADPH调控,NADPH/NADP+比率过高时,会对该途径起反馈抑制.11. 氧为何抑制糖酵解和发酵作用当植物组织从缺氧条件下移到空气中时,三羧酸循环和氧化磷酸化得以顺利进行,产生较多(de)ATP和柠檬酸,降低了ADP和Pi(de)水平.ATP和柠檬酸抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶(de)活性,使糖酵解作用减慢；同时在有氧条件下,糖酵解中形成(de)NADH大量进入线粒体内被氧化,从而阻止了丙酮酸(de)还原,使发酵作用受到抑制.12. 高等植物中呼吸链电子传递(de)途径.①细胞色素系统途径；②抗氰呼吸途径（交替呼吸途径）；③外NAD(P)H支路；④内NAD(P)H支路.13. 氧化磷酸化(de)机理与抑制.机理：化学渗透假说.线粒体基质(de)NADH传递电子给O(de)同时,也把基质(de)H+释2放到膜间隙.由于内膜不让泵出(de)H+自由地返回基质,因此膜外侧H+浓度高于膜内侧而形成跨膜梯度,同时也产生跨膜电位梯度,这两种梯度便建立起跨膜质子(de)电化学势梯度,于是使膜间隙(de)H+通过并激活复合体V,驱动ADP和Pi结合形成ATP.抑制：解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)等药剂可阻碍磷酸化而不影响氧化,使偶联反应遭到破坏；鱼藤酮、氰化物、丙二酸等物质能够阻断呼吸链(de)电子传递而破坏氧化磷酸化.14. 末端氧化酶(de)种类.线粒体内末端氧化酶（细胞色素c氧化酶、交替氧化酶）、线粒体外末端氧化酶（酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶）.15. 长时间无氧呼吸,植物为什么会死亡①无氧呼吸产生并积累酒精,使细胞中(de)蛋白质变性.②氧化1mol葡萄糖产生(de)能量( ATP)少,要维持正常(de)生理活动需要消耗更多(de)有机物,使体内养分耗损过多.③没有丙酮酸(de)有氧分解过程,细胞中缺少合成其他物质(de)原料.16. 植物组织受伤时,呼吸速率为何会加快①细胞中(de)酚氧化酶等与其底物在细胞中是被隔开(de),损伤使原来(de)间隔被破坏,酚类化合物被迅速氧化.②损伤使某些细胞恢复分裂能力,通过形成愈伤组织来修复伤口,这些分裂生长旺盛(de)细胞,需要合成大量(de)结构物质,这些均需通过增强呼吸作用为其合成提供原料和能量,所以组织(de)呼吸速率会提高.17. 试对暗呼吸和光呼吸进行比较.①细胞定位：暗呼吸在一切活细胞(de)细胞质和线粒体中进行,光呼吸在叶肉细胞(de)叶绿体、过氧化体和线粒体中进行.②底物：暗呼吸为己糖,光呼吸为乙醇酸.③能量：暗呼吸伴有底物水平磷酸化和氧化磷酸化而产生ATP,光呼吸则无ATP形成,反而消耗ATP.④中间产物：暗呼吸尤其PPP中间产物丰富,光呼吸中间产物种类很少.⑤代谢途径：暗呼吸有多条途径(如EM P、TCA、PPP),而光呼吸只有乙醇酸循环一条途径.⑥光：暗呼吸在有光、无光(de)条件下均可进行,而光呼吸只能在光下进行.⑦生理意义：暗呼吸是植物生命活动过程中物质代谢与能量代谢(de)中心,而光呼吸是植物对高光强和低二氧化碳浓度条件(de)一种适应,耗散掉细胞中过多(de)ATP,以防止光氧化对光合器官(de)破坏.18. 如何证明植物组织中是否有PPP发生及其在己糖分解过程中所占比例大小可采用同位素14C示踪法.把待测植物组织分成相同(de)两份,分别供给C1标记(de)葡萄糖与C6标记(de)葡萄糖,然后测定两份材料14CO(de)释放量.若C1/C6比值等于1,表明2葡萄糖在待测材料中完全经EM P-TCA途径分解；若C1/C6比值大于1,则表明部分葡萄糖是经PPP分解,其比值越大,表明PPP在己糖分解代谢中所占比例越大.19. 呼吸作用与光合作用(de)辩证关系表现在哪些方面总(de)来说,呼吸作用与光合作用是植物体内相互对立又相互联系(de)两大基本代谢过程.二者(de)对立表现在：光合作用是将无机物(水和二氧化碳)合成为有机物,蓄积能量；呼吸作用是将有机物分解为无机物(水和二氧化碳),释放能量.二者(de)联系表现在：①互为原料：呼吸作用(de)终产物二氧化碳和水是光合作用(de)原料,而光合作用(de)产物葡萄糖和氧气又是呼吸作用(de)原料：②能量代谢方面,在呼吸与光合过程中,均有ATP与NAD(P)H(de)形成；③代谢中间产物方面,虽然呼吸作用与光合作用细胞定位不同,但PPP与C3途径(de)中间产物基本一致,如果在叶片中,某些中间产物很可能被交替使用.20. 呼吸作用中,糖分解代谢(de)调节方式有哪些糖分解代谢(de)调节方式有两种：一种遵循质量作用定律,即在可逆反应中底物与产物之间按质量作用关系调节反应平衡,如磷酸果糖激酶,在无果糖-6-磷酸和ATP时,反应就很难进行.另一种代谢调节方式为变构调节,即代谢途径中(de)很多酶为变构酶,其活性受一些中间代谢产物(de)调节.21. 试说出几个植物体内需要由呼吸作用直接提供能量(de)生理过程和不需要由呼吸作用直接提供能量(de)生理过程.需要呼吸作用直接提供能量(de)生理过程：根系主动吸收水分、离子,细胞结构物质及一些生理活性物质(de)合成,蔗糖(de)运输等.不需要呼吸作用直接提供能量(de)生理过程：吸胀吸水,离子(de)被动吸收,蒸腾作用,光合作用中光能(de)吸收、传递及光合磷酸化等过程.22. 试述水分、矿质营养吸收、有机物质合成与呼吸作用(de)关系.①水分吸收与呼吸(de)关系：首先,细胞代谢性吸水是一种需能过程,呼吸作用旺盛,能量供应充分,利于细胞吸水；其次,根压是根系吸水和水分运输(de)动力,根压(de)产生和维持依赖于根系(de)呼吸作用.②矿质营养与呼吸作用(de)关系：首先,矿质(de)吸收以主动吸收为主,如离子载体(de)活化、离子泵(de)运转、离子通道(de)开启均需呼吸作用提供能量；其次,硝酸盐、硫酸盐(de)还原均需呼吸作用提供NAD(P)H和ATP.③有机物质合成与呼吸作用(de)关系：呼吸作用为蛋白质、脂肪等有机物质(de)合成提供了所需(de)原料以及NAD(P)H和ATP.23. 如何理解汤佩松先生提出(de)植物呼吸代谢多条途径(de)观点①己糖分解(de)多条途径包括EMP-TCA、PPP、乙醇酸氧化途径、乙醛酸循环途径.②电子传递(de)多条途径,如以细胞色素氧化酶为末端氧化酶(de)电子传递途径和以交替氧化酶为末端氧化酶(de)电子传递途径.③末端氧化酶(de)多样性,除线粒体内(de)细胞色素氧化酶和交替氧化酶外,线粒体外还有黄素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶.它们相互依赖,功能各异,分工合作,以保证植物延续生存.呼吸代谢(de)多样性,是植物在长期进化过程中对不断变化环境(de)适应性表现.24. 植物抗氰呼吸(de)分布及其生理意义.①放热效应,利于授粉.②促进果实成熟：果实成熟过程中呼吸跃变(de)产生,主要表现为抗氰呼吸(de)增强,而且,果实成熟中乙烯(de)产生与抗氰呼吸呈平行关系,三者紧密相连.③能量溢流：大多数组织在正常细胞色素途径未饱满之前,不会有抗氰呼吸途径；抗氰呼吸途径随供给糖类增多而增加.因此,抗氰呼吸途径发热消耗过多碳(de)积累,以免干扰源-库关系,抑制物质运输.④代谢(de)协同调控：在细胞色素电子传递途径(de)电子呈饱和状态时,抗氰呼吸就比较活跃,即可以分流电子；而当细胞色素途径受阻时,抗氰呼吸会产生或加强,以保证生命活动继续维持下去.⑤增强抗逆性：抗氰呼吸途径会减少胁迫对植物(de)不利影响.25. 制作绿茶时,为什么要把摘下(de)茶叶立即焙火杀青茶叶中(de)氧化酶主要是多酚氧化酶,加工过程中,多酚氧化酶可将酚类物质氧化成棕红色(de)醌类物质,使茶叶失去绿色.把采下(de)茶叶立即杀青就可以破坏多酚氧化酶(de)活性,保持茶叶(de)绿色.26. 粮食贮藏过程中为什么要降低呼吸速率呼吸速率高会大量消耗有机物；呼吸作用放出(de)水分会使粮堆湿度增大,粮食“出汗”,呼吸作用被进一步增强；呼吸作用放出(de)热量使粮堆温度增高,使呼吸作用增强；高温、高湿(de)环境加速了微生物(de)繁殖,最后导致粮食变质.27. 呼吸跃变与果实成熟(de)关系如何可采取怎样(de)措施延长果实(de)贮藏时间呼吸跃变是果实成熟(de)一个特征,大多数果实成熟是与呼吸跃变相伴随(de),呼吸跃变结束即意味着果实已达成熟.在果实贮藏期间,可以通过降低温度推迟呼吸跃变发生(de)时间.另外,适当减少环境中氧气浓度,增加二氧化碳浓度,降低呼吸跃变发生(de)强度,也可达到延熟、保鲜、防止腐烂(de)目(de).28. 果实成熟时产生呼吸跃变(de)原因是什么①随着果实发育成熟,细胞内线粒体增多,呼吸作用增强.②产生了天然(de)氧化磷酸化解偶联,刺激了呼吸作用(de)增强.③乙烯释放量增加,可提高果皮(de)透气性,呼吸作用增强.④乙烯可能诱导了抗氰呼吸以及其他代谢途径中关键酶基因(de)表达,尤其是水解酶类及合成酶类.29. 测定呼吸速率(de)方法.①小篮子法：在密封(de)广口瓶内盛一定量和一定浓度(de)Ba(OH)2溶液,在瓶塞下悬挂装有待测材料(de)小篮子,材料释放出(de)二氧化碳被碱溶液吸收后,再经过标准溶液标定剩余碱溶液(de)浓度就可计算呼吸作用释放(de)二氧化碳(de)量,进而计算出呼吸速率.②氧电极法.③微量呼吸检压法.30. 呼吸作用(de)影响因素.内部因素：不同植物具有不同(de)呼吸速率；同一植物(de)不同器官或同一器官(de)不同组织,呼吸速率差异较大；同一器官或组织在不同(de)生长过程中,呼吸速率也有着极大(de)变化.外界条件：①温度：温度影响酶(de)活性进而影响呼吸速率；②氧：氧是植物正常呼吸(de)重要因子,氧直接影响呼吸速率和呼吸性质；③二氧化碳：二氧化碳是呼吸作用(de)最终产物,当其浓度增加时,呼吸速率减慢；④机械损伤：机械损伤会显着加快组织(de)呼吸速率.31. 简述呼吸作用与农业生产(de)关系.①在作物栽培上,许多措施都是为保证正常呼吸(de)进行,为作物(de)生长提供充足(de)能量供应,如水稻田里要适时晒田.②其次是粮食贮藏时,要干燥通风、降温,以降低呼吸速率,保证其品质.③在果蔬贮藏方面,注意轻度干燥、降温、降低氧浓度以降低呼吸,也可采用“自体保藏法”抑制呼吸作用,达到延长贮藏时间(de)目(de).④呼吸作用与作物(de)抗病性有密切(de)关系.32.糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径和氧化磷酸化过程发生在细胞(de)哪些部位这些过程相互之间有什么联系①分别发生在细胞(de)胞质溶胶、线粒体、胞质溶胶和质体、线粒体；②糖酵解(de)产物丙酮酸是三羧酸循环(de)原料,糖酵解(de)中间产物葡萄糖-6-磷酸是戊糖磷酸途径(de)原料,三羧酸循环是氧化磷酸化所需能量(de)主要来源.③糖酵解进行到丙酮酸后,在有氧条件下,进入三羧酸循环,进行有氧呼吸.④糖酵解和戊糖磷酸途径(de)产物是三羧酸循环(de)基础,同时糖酵解和戊糖磷酸途径之间形成互补关系.33. 线粒体内膜(de)复合体Ⅰ,复合体Ⅱ,复合体Ⅲ和复合体Ⅳ各有什么结构及功能特点①复合体Ⅰ也称NADH脱氢酶(NADH),由紧密(de)辅因子FMN和几个Fe-S中心组成,其作用是将质子泵到膜间间隙,同时也将点子转移给泛醌(UQ).②复合体Ⅱ又叫琥珀酸脱氢酶,由FAD和三个Fe-S中心组成.它(de)功能是催化琥珀酸氧化为延胡索酸,并把H转移到UQ生成UQH2.此复合体不泵出质子.③复合体Ⅲ又称细胞色素c还原酶,由Cyt c是一个移动载体,其功能是在复合体Ⅲ和Ⅳ之间传递电子,并泵出质子到膜间间隙.④复合体Ⅳ又称细胞色素c氧化酶,含铜,Cyt a和Cyt a3.复合体Ⅳ是末端氧化酶,把Cyt c(de)电子传给O2,激发O2并与质子中(de)Ｈ+结合形成H2O.34. 试比较1mol蔗糖在有氧和无氧条件下生成(de)ATP数目有什么不同有氧条件：60分子ATP（真核生物）、64分子ATP（原核好氧性生物）；无氧条件：4分子ATP；35. 植物细胞(de)呼吸作用是一个耗氧(de)过程,而氧是怎样被利用(de)糖酵解和三羧酸循环所产生(de)NADH+H+不能直接与游离(de)氧分子结合,需要经过电子传递链传递后,才能与氧结合.底物氧化脱氢产生还原型辅酶(NADH、UQH2、FADH2）,还原型辅酶中(de)电子(e)要经过一系列(de)电子传递体传递给分子氧(O2),同时释放能量合成ATP.呼吸电子传递体是按一定(de)顺序排列成行起来(de).在线粒体内膜上,呼吸电子传递体按一定顺序相互衔接,所构成(de)电子传递体系,称为呼吸电子传递链.底物氧化脱下(de)电子不管是否经过呼吸链最终都要传递给分子氧(O2),将底物脱下(de)电子传递给分子氧,并使其还原水.36. 为什么呼吸作用既是一个放能(de)过程又是一个贮能(de)过程呼吸作用指生物体内(de)有机物质,通过氧化还原而产生CO2同时释放能量(de)过程.但是在呼吸作用(de)糖酵解过程中会消耗ATP.因为呼吸作用释放能量(de)速度较慢,而且逐步释放,适合于细胞利用.释放出来(de)能量,一部分转变为热能而散失掉,一部分以ATP(de)形式贮存着.37. 光合磷酸化和氧化磷酸化有什么异同。
植物生理学第四章：呼吸作用
➢氧化（电子传递）和磷酸化偶联 ➢解偶联剂：2，4-二硝基酚
植物生理学教研室
植物的呼吸作用
华南农业大学植物生理教研室 植物生理学教研室
植物的呼吸作用
三、线粒体上的末端氧化酶 末端氧化酶是把底物的电子通过传递系统
最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢 的酶类。 1、细胞色素氧华化南农酶业大：学植对物生理温教研度室 敏感；对氧气 亲和力强；易受氰化物和CO抑制 2、交替氧化酶 ：抗氰呼吸
植物的呼吸作用
第二篇 植物体内物质和能量的转变
第四章 植物的呼吸作用 第五章 植物体华内南农有业大机学植物物生理的教研代室 谢
（自修） 第六章 植物体内有机物的运输
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植物的呼吸作用
第四章 植物的呼吸作用 华南农业大学植物生理教研室 植物生理学教研室
植物的呼吸作用
第一节 呼吸作用的概念、生理意义
➢ 一系列中间产物及酶，与光合作用中卡尔文循 环相同。
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植物的呼吸作用
第三节 电子传递与氧化磷酸化
（掌握）
• 生物氧化：有机物质在生物
体内进行氧化，包括消耗氧，
生成CO 和H O，放出能量的 华南农业大学植物生理教研室
2
2
过程。
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植物的呼吸作用
一、呼吸链 呼吸链：呼吸代谢中间产物的
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植物的呼吸作用
• 呼吸商：又称呼吸系数，简称RQ。 是指在一定时间内，植物组织释 放CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔 数之比。是表示呼吸底物的性质 和氧气供应华南状农业大态学植物的生理一教研室种指标。
• RQ<1 富含氢的脂肪或蛋白质 • RQ=1 糖类 • RQ>1 含氧多的物质，如有机酸
植物生理学4呼吸作用
植物生理学4呼吸作用呼吸作用是植物体内的一种重要生理过程，是指植物体利用光合产生的有机物质进行氧化过程，产生能量和二氧化碳的同时释放出水分的过程。
呼吸作用是植物生理学中非常重要的一环，它与光合作用相对应，相互作用，共同构成了植物体内物质与能量的平衡。
植物体在进行呼吸作用时，主要通过以下三个过程完成：糖的分解、氧气的吸入和二氧化碳的排出。
首先，植物体内的糖类是呼吸作用的主要底物。
在光合作用中，植物通过吸收阳光和水，将二氧化碳和水合成为葡萄糖等有机物。
而在呼吸作用中，植物体将葡萄糖等有机物代谢成为能量。
这个过程通常被称作“有氧呼吸”，是指在充足氧气存在的情况下进行的呼吸作用。
糖的分解过程可分为糖酵解和三羧酸循环两个阶段，其中糖酵解过程是关键步骤，产生能量和产物包括乳酸、酒精等。
其次，植物体需要通过吸收氧气来完成呼吸作用。
氧气是呼吸作用的必需品，植物通过气孔、根细胞、叶肉细胞等部位吸收空气中的氧气。
氧气被植物体内的细胞吸收后，与有机物发生反应，释放出能量，进行代谢活动。
最后，植物通过呼吸作用将产生的二氧化碳排出体外。
在呼吸作用的过程中，植物体内有机物被氧化，产生一部分能量，并释放出二氧化碳。
二氧化碳与水一同经气孔排出植物体外。
这一过程不仅对植物本身而言重要，也对维持地球气候平衡起到了积极的作用。
总体来说，植物体内的呼吸作用是为了释放能量，以维持植物的生命活动。
正常情况下，植物体内的呼吸作用与光合作用是相互促进的，二者相互平衡，保持植物的正常生长发育。
然而，在一些情况下，如黑暗条件下或光合作用受到限制时，呼吸作用可能会占据主导地位，导致植物消耗过多的有机物和能量，从而影响其生长和发育。
此外，植物的呼吸作用对人类和地球生态系统也具有重要意义。
植物通过呼吸作用释放出的二氧化碳可以被其他植物利用，进行光合作用，生产氧气，维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。
同时，植物通过呼吸作用产生的能量也可以为其他生物提供食物和能量，构成生态系统的食物链和能量传递网络。
植物生理学-呼吸作用
糖酵解途径分三个阶段：
(1) 已糖磷酸化 (2) 已糖磷酸的裂解 (3) ATP和丙酮酸的生成
糖酵解
和发酵途径
植物的呼吸代谢途径
糖酵解的生理意义
普遍存在于生物体中，是有氧呼吸和无氧呼吸的共同 途径
糖酵解一些中间产物(如丙糖磷酸)和最终产物丙酮酸
的化学性质十分活跃，参与不同物质的合成
为糖的异生提供了基本途径 糖酵解释放一些能量，供生物体需要，对于厌氧生物 来说是糖分解和获取能量的主要方式
呼吸作用的概念和生理意义
呼吸作用的生理意义
提供植物生命活动所需要的大部分能量 为其他化合物合成提供原料
呼吸作用的概念和生理意义
在进化上
无氧呼吸早于有氧呼吸，因为地球开始时无游离氧，只 有绿色光合生物出现后才有氧，进而有了有氧呼吸
至今仍有专性嫌气微生物只能在无氧下生活，有氧 反而有害
高等植物虽有各种氧化酶，但仍保存了无氧呼吸的 方式，在种子萌发初期和体积大的延存器官中(块根、 块茎及果实)内部仍进行无氧呼吸; 在水淹时也可进 行无氧呼吸
第四章 植物的呼吸作用
Plants carry on both photosynthesis and respiration
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第四章 植物的呼吸作用
呼吸作用的概念和生理意义 植物的呼吸代谢途径 电子传递与氧化磷酸化
呼吸作用中能量的储存与利用 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
影响呼吸作用的因素
O2 O2浓度下降时，有氧呼吸抑制，无氧呼吸增强 长时间无氧呼吸会造成植物受伤死亡 CO2
CO2对呼吸作用具有抑制作用，但只有在CO2浓度远远超
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；
植物生理学的呼吸作用的名词解释
植物生理学的呼吸作用的名词解释植物是地球上最古老的生物之一，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，从而为地球上的生物提供食物和氧气。
然而，植物并不只是光合作用的受益者，它们也需要进行呼吸作用来维持自身的生命活动。
本文将对植物生理学中呼吸作用相关的名词进行解释。
1. 呼吸作用呼吸作用是指植物通过氧气代谢有机物质并释放出能量的过程。
与动物不同，植物的呼吸作用并不涉及外部空气的吸入和排出，而是通过气孔和根系进行气体交换。
呼吸作用在植物的每个细胞中发生，为植物提供所需的能量，用于生长、细胞分裂、物质运输等生物学过程。
2. 呼吸速率呼吸速率是指单位时间内细胞呼吸释放的二氧化碳量。
呼吸速率是植物活动状态的重要指标，通常与生理状态和环境条件密切相关。
在气候温暖、光照充足的条件下，植物的呼吸速率较高；而在低温、暗处或其他不利生长因素下，呼吸速率会降低甚至停止。
3. 有氧呼吸有氧呼吸是指植物利用氧气来氧化有机物质并释放能量的呼吸过程。
这是一种高效的能量产生方式，其主要发生在植物细胞的线粒体中。
在有氧条件下，植物通过有氧呼吸将光合作用产生的葡萄糖转化为ATP（三磷酸腺苷），以供植物细胞的生理活动使用。
4. 无氧呼吸无氧呼吸是指在缺乏氧气的情况下，植物细胞利用发酵途径进行能量产生的呼吸形式。
这种呼吸方式相对低效，并会产生乳酸、酒精等副产物。
无氧呼吸通常在光合作用暂停或无法进行的情况下发生，例如夜间或根系缺氧的情况下。
5. 呼吸代谢呼吸代谢是指植物通过呼吸作用将有机物质氧化分解，释放出能量和二氧化碳的过程。
呼吸代谢不仅在植物的生长发育过程中起着重要作用，同时也参与了植物对环境的响应。
植物在遭受脆弱条件下（如干旱、低温等）会调节呼吸代谢以适应环境变化。
6. 呼吸节律呼吸节律是指植物呼吸速率在一定时间范围内周期性变化的现象。
植物的呼吸节律受到光周期、温度、水分等内外环境因素的影响。
光周期调节的呼吸节律主要与植物的光合活动有关，而温度和水分则会直接影响细胞呼吸速率的调节。
植物生理学-第四章植物的呼吸作用
指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的数量比值。
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释放CO2的量 R·Q = 吸收O2的量
单击此处添加标题
R·Q是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。
单击此处添加标题
R·Q = 6CO2 / 6O2= 1
１、呼吸底物的性质 （１）呼吸底物为糖类（Ｇ）而又完全氧化时，Ｒ·Ｑ为１。
乙醇酸氧化E（过氧化物体）
章节一
细胞色素氧化
交替氧化E
酚氧化E
Vc氧化E
乙醇酸氧化E
分布部位
所含金属
对O2亲 和力
对氰 化物敏感
线粒体 线粒体 质体 细胞质 过氧化 微体 物体
若糖类在缺氧情况下进行酒精发酵，呼吸商大于1，异常的高； 若在呼吸过程中形成不完全氧化的有机酸，呼吸商小于1。如G不完全氧化成苹果酸：
三、呼吸速率的影响因素
（一）内部因素的影响 1、不同植物种类，呼吸速率不同。
植物种类 呼吸速率（氧气，鲜重） μl · g-1 · h-1 仙人掌 3.00 蚕豆 96.60 小麦 251.00 细菌 10 000.00
二、呼吸商的影响因素
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
R·Q = 4CO2 / 11O2= 0.36
如：油料种子萌发初期，棕榈酸先氧化为蔗糖。
（2）若呼吸底物是富含氢的物质，如蛋白质或脂肪，则呼吸商小于1。
C16H32O2 + 11O2 C12H22O11 + 4CO2 +5H2O
乙醇酸氧化途径
PPP在G降解中所占的比例与生理过程有关：
感病、受旱、受伤的组织中，PPP加强 植物组织衰老时，PPP所占比例上升 水稻、油菜等种子形成过程中，PPP所占比例上升
植物的呼吸作用 植物生理学
第二章植物的呼吸作用本章内容提要呼吸作用是高等植物的重要生理功能。
呼吸作用的停止，就意味生物体的死亡。
呼吸作用将植物体内的物质不断分解，提供了植物体内各种生命活动所需的能量和合成重要有机物质的原料，还可增强植物的抗病力。
呼吸作用是植物体内代谢的中心。
呼吸作用按照其需氧状况，可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，但至今仍保留着无氧呼吸的能力。
呼吸代谢通过多条途径控制其他生理过程的运转，同时又受基因和激素、环境等通过影响酶活性所控制。
呼吸代谢的多样性是植物长期进化中形成的一种对多变环境的适应性表现。
EMP-TCAC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，同时将底物中的能量转换成ATP 形式的活跃化学能。
EMP-TCAC只有CO2的形成，没有H2O的形成，绝大部分能量还贮存在NADH 和UQH2中。
这些物质经过电子传递和氧化磷酸化将部分能量贮存于高能键中，ATP中的高能磷酸键是最重要的能量贮存形式，因而，呼吸电子传递链和氧化磷酸化在植物生命活动中至关重要。
呼吸代谢与植物体内氨基酸、蛋白质、脂肪、激素、次生物质的合成、转化有密切关系。
植物呼吸代谢各条途径都可通过中间产物，辅酶、无机离子及能荷加以反馈调节。
植物呼吸代谢受着内、外多种因素（主要是生理状态、温度、O2、CO2）的影响。
呼吸作用影响植物生命活动的全局，因而与农作物栽培、育种和种子、果蔬、块根块茎的贮藏都有着密切的关系。
可根据人类的需要和呼吸作用自身的规律采取有效措施，加以调节、利用。
植物的一个重要特征就是新陈代谢（metabolism）进行物质与能量的转变,新陈代谢包括许多物质与能量的同化（assimilation）与异化（disassimilation)过程。
植物呼吸代谢集物质代谢与能量代谢为一体，是植物生长发育得以顺利进行的物质、能量和信息的源泉，是代谢的中心枢纽，没有呼吸就没有生命。
《植物生理学》第三章植物的呼吸作用复习题及答案
《植物生理学》第三章植物的呼吸作用复习题及答案一、名词解释1.呼吸作用（respiration）：生活细胞内的有机物,在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。
2.有氧呼吸（aerobic respiration）：生活细胞利用分子氧,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。
3.无氧呼吸（anaerobic respiration）：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。
微生物的无氧呼吸通常称为发酵（fermentation）。
4. 呼吸跃变(respiratory climacteric)：果实成熟过程中，呼吸速率突然增高，然后又迅速下降的现象。
呼吸跃变的产生与外界温度和果实内乙烯的释放密切相关。
呼吸跃变是果实进入完熟的一种特征，在果实贮藏和运输中，重要的问题是降低温度,抑制果实中乙烯的产生，推迟呼吸跃变的发生，降低其发生的强度，延迟果实的完熟。
5. 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)：在线粒体内膜上电子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。
它是需氧生物生物氧化生成ATP的主要方式。
6. P/O：磷氧比，氧化磷酸化的活力指标，指每吸收一个氧原子所能酯化的无机磷的数目,即有几个无机磷与ADP形成了ATP。
呼吸链中两个质子和两个电子从NADH＋H+开始传至氧生成水，一般可形成3分子的ATP，其P/O比为3。
7. 无氧呼吸消失点(anaerobic respiration extinction point)：无氧呼吸停止进行的最低氧浓度(10%左右)称为无氧呼吸消失点。
8.抗氰呼吸(cyanide resistant respiration) ：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电子传递主路交替运行，因此，这一呼吸支路又称为交替途径(alternative pathway)。
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“谷堆发热现象”
• 无氧呼吸（anaerobic respiration）:指生活细胞在无氧的条件 下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出部分 能量的过程。
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2 + 226kj（酒精发酵）
C6H12O6
2CH3CHOHCOOH + 197kj （乳酸发酵）
二、电子传递途径的多样性
三、末端氧化酶的多样性
第二节 呼吸代谢的多样性
• 基因通过酶控制的代谢，调控植物的形态结构和生理 功能；在一定的限度内，代谢类型、生理功能和环境 条件也调控基因表达
一、代谢途径的多样性
（一）糖酵解(glycolysis) 1、概念：是指在细胞质内所发生的、将葡萄糖降解为丙酮酸并释
一、代谢途径的多样性
（四）乙醛酸循环或脂肪呼吸（ GAC循环):脂肪酸经过氧化 产生乙酰-CoA,在乙醛酸循环体内生成琥珀酸;琥珀酸可以 转化为苹果酸,然后转化为糖; GAC是富含脂肪的油料种子 所特有的一种呼吸代谢途径，当油料种子萌发时，通过 GAC将脂肪转化为糖
（五）乙醇酸氧化途径（GAOP）：是水稻根系所特有的糖降 解途径。淹水条件下的水稻根系中形成的乙酰-CoA不进入 TCA循环,而是形成乙酸,然后在乙醇酸氧化酶等多种酶类 作用下释放出CO2和H2O2,后者在CAT作用下放氧,O2氧化某 些对根系产生毒害作用的还原物如H2S和Fe2+等其主要酶是 乙醇酸氧化酶，氧化形成的H2O2在过氧化氢酶的作用下分 解放出新生态氧，可氧化各种还原性物质，抑制还原性物 质对水稻根的毒害。
第四章 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 呼吸代谢的多样性 ※ 第三节 呼吸作用的指标及影响因素 第四节 呼吸作用与农业生产
第一节 呼吸作用的概念及生理意义
一、呼吸作用的概念及类型 二、呼吸作用的生理意义
一、呼吸作用的概念及类型
（一）概念
• 呼吸作用(respiration)指生活细胞内的有机物在一系列酶的参与 下，逐步氧化分解成简单物质并释放出能量的过程。
第二节 呼吸代谢的多样性
• 植物呼吸代谢并不只有一种途径， 不同的植物、同一 植物的不同器官或组织在不同的生育时期、不同环境条 件下，呼吸底物的氧化降解可以走不同的途径。汤佩松 (1965)提出呼吸代谢多条线路的观点，主题思想是阐明 呼吸代谢与其它生理功能之间控制与被控制的相互制约 的关系。
一、代谢途径的多样性
• TCA循环是生物体利用糖或其他物质氧化获得能量的主要 途径。
• 从物质代谢来看,TCA循环中有许多重要中间产物与体内 其他代谢过程密切相连, 相互转变。可以说,TCA循环是 糖类、脂肪、蛋白质及次生物质代谢和转化的枢纽。
一、代谢Байду номын сангаас径的多样性
（三）磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway） 1、概念：是指在细胞质内进行的一种将葡萄糖直接氧化降解的酶
促反应过程，或称为已糖磷酸支路(hexose monophosphate pathway)，简称PPP或HMP，也称为葡萄糖直接氧化途径。磷酸 戊糖途径的化学历程分为葡萄糖氧化脱羧阶段即脱氢反应、水 解反应、脱氢脱羧反应和非氧化分子的重组阶段 2、戊糖磷酸途径的生理意义 • 该途径是葡萄糖直接氧化过程, 有较高的能量转化效率。 • 该途径中生成的大量NADPH可做为主要供氢体,在脂肪酸、固醇 等的生物合成、氨的同化中起重要作用。 • 该途径中一些中间产物是许多重要有机物质生物合成的原料 • 该途径非氧化分子重排阶段形成的丙糖、 丁糖、 戊糖、 已 糖和庚糖的磷酸酯及酶类与光合作用卡尔文循环中间产物和酶 相同,因而戊糖磷酸途径和光合作用可以联系起来,相互沟通。 • 该途径在许多植物中普遍存在,特别是在植物感病和受伤、干 旱时,该途径可占全部呼吸50%以上。
（二）类型
• 有氧呼吸（aerobic respiration）：指生活细胞在氧气参与下， 把某些有机物彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放 出能量的过程。
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + 2870kj
C6H12O6※ + 6H2O※ + 6O2※
6CO2※ + 12H2O※ + 2870kj
• 呼吸过程为其它化合物合成提供原料：苹果酸,甘油酸, 酮戊二酸
• 呼吸作用为代谢活动提供还原力：呼吸过程中形成的 NADH、NADPH、UQH2等可为蛋白质、脂肪生物合成、硝酸 盐还原等过程提供还原力。
• 呼吸作用增强植物抗病免疫能力：植物受到病菌侵染或 受伤时，呼吸速率升高，分解有毒物质或促进伤口愈合， 即伤呼吸现象。
一、代谢途径的多样性
（二）三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)
1、概念：指丙酮酸在有氧条件下，在线粒体中通过一个包 括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解生成CO2的过程， 又称为柠檬酸环或Krebs环，简称TCA循环。三羧酸循环 的化学反应历程共9步
2、三羧酸循环的生理意义
“果品的酒精发酵,青贮饲料的乳酸发酵”
一、呼吸作用的概念及类型
（三）场所 • 不同的途径场所不同:糖酵解和磷酸戊糖途径是在细胞质里
面进行的；三羧酸循环和生物氧化的酶都在线粒体里面。 • 原核细胞有氧呼吸是在细胞质里面；真核细胞有氧呼吸是
在线粒体里面。
二、呼吸作用的生理意义
• 呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量：需呼 吸作用提供能量的生理过程有：离子的主动吸收、细胞 的分裂和分化、有机物的合成、种子萌发等；不需要呼 吸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。
放能量的过程。糖酵解途径分三个阶段：已糖的活化，已糖的裂 解，丙糖的氧化。研究糖酵解途径方面有突出贡献的三位生物化 学家:Embden, Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为EmbdenMeyerhof-Parnas途径,简称EMP途径。 2、糖酵解的生理意义： • 糖酵解普遍存在于生物体中, 是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径 • 糖酵解过程中产生的一系列中间产物,在不同外界条件和生理状 态下,可以通过各种代谢途径,产生不同的生理反应,在植物体内 呼吸代谢和有机物质转化中起着枢纽作用。 • 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。 • 糖酵解途径中,除了己糖激酶、果糖磷酸激酶、 丙酮酸激酶所催 化的反应以外,其余反应均可逆转,这就为糖异生作用提供了基本 途径。