【植物生理学】第四章植物的呼吸作用
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（3）机械损伤
机械损伤会加快呼吸速率：
A）正常情况下，末端氧化酶与底物是隔 开的，机械损伤破坏了这种分隔，底物 迅速被氧化； B）机械损伤使某些细胞转变为分生组织 状态，形成愈伤组织去修补伤，这些生长 旺盛的细胞呼吸提高。
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1.4 呼吸作用与农业生 产1 呼吸效率的概念与意义
所谓呼吸效率（respiratory ratio）是指每消耗 1克葡萄糖所合成生物大分子物质的克数。
呼吸效率％＝（合成生物大分子的克数/1克葡 萄糖氧化）×100％ 生长旺盛和生理活性高的部位，呼吸效率高； 生长活动已经停止的成熟组织或者器官，呼吸 效率低。
19
根据呼吸效率高低，将呼吸分成两种类型： 维持呼吸和生长呼吸
维持呼吸（maintenance respiratoin）是指为了维 持细胞活性所进行的呼 吸作用。呼吸效率低。
有： 时O2－微１升（μL）·mg N－１·小
时－１
（2）呼吸商（R·Q）
又称呼吸系数.是呼吸作用释放的CO2摩尔数或
体积与吸收O2的摩尔数或体积之比。
R·Q＝
QCO2/QO2
7
影响呼吸商大小的因素
（1）呼吸底物的性质 （2）氧气的供应情况。
A）当呼吸底物是碳水化合物，又被完全氧化 时，R·Q＝1。
11
NADPH2 NADP+
呼吸作用与光合作用之间的关系 返回总目录 12
1.3 影响呼吸作用的 因素内部因素：代谢类型、结构差异
外部因素：水分、O2与CO2浓度、温 度、底物供应等
1 内部因素对呼吸作用的影响
生长快的植物呼吸也快。
13
2 外部因素对呼吸作用的影响
（1）温度
呼吸的最低、最适和最高温度称温度三基点。 最高与最低温度都是呼吸的极限温度。 能够持续地维持较快的呼吸速率的温度称呼吸最 适温度。 呼吸作用的温度系数Q10： 是指温度每升高10℃时呼吸速率相当于原温度 的倍数。
细胞结构 细胞壁
细胞成分
细胞器
淀粉 核酸 蛋白质 脂肪 激素等
生理活动
细胞分裂 原生质运动
离子吸收 硝酸还原等
提高体温
呼吸作用的主要功能示意图
6
3 呼吸作用的指标
（1）呼吸速率 (又称呼吸强度)
指单位植物材料（鲜重、干重、原生质），在单 位时间内，呼吸释放的CO2或吸收O2的量。
常用 单位
O2微升（μL）·克鲜重（干重）－１·小 C时O－2微１升（μL）·克鲜重（干重）－１·小
生长后期维持呼吸占的 比例增大。
生长呼吸（growth respiration）是指用于 生物大分子的合成、离 子的吸收、细胞的分裂 生长等进行的呼吸。呼 吸效率高。
否
需
要 氧
无 氧 呼
指生活细胞在无氧条件下，把 有机物进行不彻底的氧化分解， 同时释放出部分能量的过程。
无氧呼吸又称发酵。有酒精发
气吸
酵和乳酸发酵。
3
与有氧呼吸相比，无氧呼吸的特点：
A）不吸收O2； B）底物分解不彻底； C）释放能量少。
4
（2）呼吸作用的特点
一个氧化还原过程。
C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能 量
14
（2）氧气和二氧化碳
O2供应不足, 长时间无氧呼吸致使植物死亡。 其原因有三： A）无氧呼吸产生酒精，引起原生质蛋白质变性； B）无氧呼吸产生能量少，物质消耗多； C）没有丙酮酸氧化过程，许多中间产物不能 合成。
15
无氧呼吸的熄灭点：
在缺氧条件下，提高氧浓度，无氧呼吸随之减弱， 直至消失。一般把无氧呼吸停止进行的最低氧浓度（ 10%左右）称为无氧呼吸的熄灭点（anaerobic respiration extinction point）。
wenku.baidu.com
主要途 径有三 条:
糖酵解（EMP）－酒精或乳酸发酵； 糖酵解－三羧酸循环（TCA）； 磷酸戊糖途径（PPP）。
各途径之间的关系见下图
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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
氧饱和点：
在O2浓度较低的情况下，呼吸速率随着O2浓度 的增大而提高，但当O2浓度增至一定值时，对呼 吸作用就没有促进作用了，这一O2浓度称为氧饱 和点（oxygen saturation point）。
过高的O2浓度对植物反而有毒。与形成氧自 由基有关。
16
氧饱和点
无氧呼吸的熄灭点
O2浓度对小麦、水稻幼苗呼吸作用的影响
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
乙醛
异柠檬酸
植物体内主要呼吸代谢途径相互关系示意图
10
2 光合作用与呼吸作用的关系
相互依存关系，主要有以下几个方面：
A）互为原料和产物。光合释放的O2可供呼吸作用 利用；呼吸释放的CO2为光合作用的原料。
B）能量代谢。光合与呼吸过程中都有ATP和 NADPH产生，所需ADP和NADP+在光合与呼吸 中共用。 C）光合卡尔文循环与呼吸的PPP途径基本上是逆过 程，许多中间产物，如三碳糖（磷酸甘油醛）、四 碳糖（磷酸赤藓糖）、五碳糖（磷酸核糖、核酮糖 、木酮糖）、六碳糖（磷酸葡萄糖和果糖）、七碳 糖（磷酸景天庚糖）等可以交替使用。
还原剂
氧化剂
2 呼吸作用的生理意义
（1）呼吸作用为生命活动提供直接能源ATP；
（2）呼吸作用为生物合成提供还原力；
（3）呼吸作用为其它生物合成提供原料；
（4）在植物抗病免疫方面有重要作用。
5
光合作用 呼吸作用
碳水化合物
光 CO2 + H2O
矿质 水分 物质合成
中间产物
ATP NAD（P）H
放热
原生质
第四章 植物的呼吸作用
1
主要讲述以下内容:
1.1 呼吸作用概述 1.2 植物呼吸代谢的主要 途1.3径影响呼吸作用的 因1.4素呼吸作用与农业生 产
2
1.1 呼吸作用概 述1 呼吸作用的概念及特点
（1）呼吸作用的概念
呼吸作用是指生活细胞氧化分解有机物，并 释放能量的过程。
根 据
有 氧 呼
是吸
指生活细胞吸收O2，把有机物 进行彻底的氧化分解，放出CO2 ，同时释放能量的过程。
B）当呼吸底物是富氢物质，氧化分解需较多 的O2，则呼吸商小于1。 C）当呼吸底物是富氧物质，氧化分解需氧较 少，呼吸商大于1。 D）在缺氧状态下，R·Q会异常地升高。相反 ，若呼吸过程中形成了不完全氧化的中间产物 ，释放CO2少，氧较多地保留在中间产物中， R·Q就会小于1。
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1.2 植物呼吸代谢的主要 途1径呼吸途径
（3）机械损伤
机械损伤会加快呼吸速率：
A）正常情况下，末端氧化酶与底物是隔 开的，机械损伤破坏了这种分隔，底物 迅速被氧化； B）机械损伤使某些细胞转变为分生组织 状态，形成愈伤组织去修补伤，这些生长 旺盛的细胞呼吸提高。
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1.4 呼吸作用与农业生 产1 呼吸效率的概念与意义
所谓呼吸效率（respiratory ratio）是指每消耗 1克葡萄糖所合成生物大分子物质的克数。
呼吸效率％＝（合成生物大分子的克数/1克葡 萄糖氧化）×100％ 生长旺盛和生理活性高的部位，呼吸效率高； 生长活动已经停止的成熟组织或者器官，呼吸 效率低。
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根据呼吸效率高低，将呼吸分成两种类型： 维持呼吸和生长呼吸
维持呼吸（maintenance respiratoin）是指为了维 持细胞活性所进行的呼 吸作用。呼吸效率低。
有： 时O2－微１升（μL）·mg N－１·小
时－１
（2）呼吸商（R·Q）
又称呼吸系数.是呼吸作用释放的CO2摩尔数或
体积与吸收O2的摩尔数或体积之比。
R·Q＝
QCO2/QO2
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影响呼吸商大小的因素
（1）呼吸底物的性质 （2）氧气的供应情况。
A）当呼吸底物是碳水化合物，又被完全氧化 时，R·Q＝1。
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NADPH2 NADP+
呼吸作用与光合作用之间的关系 返回总目录 12
1.3 影响呼吸作用的 因素内部因素：代谢类型、结构差异
外部因素：水分、O2与CO2浓度、温 度、底物供应等
1 内部因素对呼吸作用的影响
生长快的植物呼吸也快。
13
2 外部因素对呼吸作用的影响
（1）温度
呼吸的最低、最适和最高温度称温度三基点。 最高与最低温度都是呼吸的极限温度。 能够持续地维持较快的呼吸速率的温度称呼吸最 适温度。 呼吸作用的温度系数Q10： 是指温度每升高10℃时呼吸速率相当于原温度 的倍数。
细胞结构 细胞壁
细胞成分
细胞器
淀粉 核酸 蛋白质 脂肪 激素等
生理活动
细胞分裂 原生质运动
离子吸收 硝酸还原等
提高体温
呼吸作用的主要功能示意图
6
3 呼吸作用的指标
（1）呼吸速率 (又称呼吸强度)
指单位植物材料（鲜重、干重、原生质），在单 位时间内，呼吸释放的CO2或吸收O2的量。
常用 单位
O2微升（μL）·克鲜重（干重）－１·小 C时O－2微１升（μL）·克鲜重（干重）－１·小
生长后期维持呼吸占的 比例增大。
生长呼吸（growth respiration）是指用于 生物大分子的合成、离 子的吸收、细胞的分裂 生长等进行的呼吸。呼 吸效率高。
否
需
要 氧
无 氧 呼
指生活细胞在无氧条件下，把 有机物进行不彻底的氧化分解， 同时释放出部分能量的过程。
无氧呼吸又称发酵。有酒精发
气吸
酵和乳酸发酵。
3
与有氧呼吸相比，无氧呼吸的特点：
A）不吸收O2； B）底物分解不彻底； C）释放能量少。
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（2）呼吸作用的特点
一个氧化还原过程。
C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能 量
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（2）氧气和二氧化碳
O2供应不足, 长时间无氧呼吸致使植物死亡。 其原因有三： A）无氧呼吸产生酒精，引起原生质蛋白质变性； B）无氧呼吸产生能量少，物质消耗多； C）没有丙酮酸氧化过程，许多中间产物不能 合成。
15
无氧呼吸的熄灭点：
在缺氧条件下，提高氧浓度，无氧呼吸随之减弱， 直至消失。一般把无氧呼吸停止进行的最低氧浓度（ 10%左右）称为无氧呼吸的熄灭点（anaerobic respiration extinction point）。
wenku.baidu.com
主要途 径有三 条:
糖酵解（EMP）－酒精或乳酸发酵； 糖酵解－三羧酸循环（TCA）； 磷酸戊糖途径（PPP）。
各途径之间的关系见下图
9
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
氧饱和点：
在O2浓度较低的情况下，呼吸速率随着O2浓度 的增大而提高，但当O2浓度增至一定值时，对呼 吸作用就没有促进作用了，这一O2浓度称为氧饱 和点（oxygen saturation point）。
过高的O2浓度对植物反而有毒。与形成氧自 由基有关。
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氧饱和点
无氧呼吸的熄灭点
O2浓度对小麦、水稻幼苗呼吸作用的影响
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
乙醛
异柠檬酸
植物体内主要呼吸代谢途径相互关系示意图
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2 光合作用与呼吸作用的关系
相互依存关系，主要有以下几个方面：
A）互为原料和产物。光合释放的O2可供呼吸作用 利用；呼吸释放的CO2为光合作用的原料。
B）能量代谢。光合与呼吸过程中都有ATP和 NADPH产生，所需ADP和NADP+在光合与呼吸 中共用。 C）光合卡尔文循环与呼吸的PPP途径基本上是逆过 程，许多中间产物，如三碳糖（磷酸甘油醛）、四 碳糖（磷酸赤藓糖）、五碳糖（磷酸核糖、核酮糖 、木酮糖）、六碳糖（磷酸葡萄糖和果糖）、七碳 糖（磷酸景天庚糖）等可以交替使用。
还原剂
氧化剂
2 呼吸作用的生理意义
（1）呼吸作用为生命活动提供直接能源ATP；
（2）呼吸作用为生物合成提供还原力；
（3）呼吸作用为其它生物合成提供原料；
（4）在植物抗病免疫方面有重要作用。
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光合作用 呼吸作用
碳水化合物
光 CO2 + H2O
矿质 水分 物质合成
中间产物
ATP NAD（P）H
放热
原生质
第四章 植物的呼吸作用
1
主要讲述以下内容:
1.1 呼吸作用概述 1.2 植物呼吸代谢的主要 途1.3径影响呼吸作用的 因1.4素呼吸作用与农业生 产
2
1.1 呼吸作用概 述1 呼吸作用的概念及特点
（1）呼吸作用的概念
呼吸作用是指生活细胞氧化分解有机物，并 释放能量的过程。
根 据
有 氧 呼
是吸
指生活细胞吸收O2，把有机物 进行彻底的氧化分解，放出CO2 ，同时释放能量的过程。
B）当呼吸底物是富氢物质，氧化分解需较多 的O2，则呼吸商小于1。 C）当呼吸底物是富氧物质，氧化分解需氧较 少，呼吸商大于1。 D）在缺氧状态下，R·Q会异常地升高。相反 ，若呼吸过程中形成了不完全氧化的中间产物 ，释放CO2少，氧较多地保留在中间产物中， R·Q就会小于1。
返回总目录 8
1.2 植物呼吸代谢的主要 途1径呼吸途径