植物的呼吸作用(课)..

二、呼吸作用的生理意义
1.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。
2.呼吸过程为其它化合物合成提供原料 如：呼吸与植物激素的关系： PPP：E–4-P
C6H12O6 + 3O2
C4H6O5 + 2CO2 + 3H2O
R· Q = 2CO2 / 3O2 = 0.67
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 仙人掌 蚕豆 小麦 细菌 呼吸速率（氧气，鲜重） μl · g-1 ·h-1 3.00 96.60 251.00 10 000.00
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 呼吸代谢途径
第三节 电子传递与氧化磷酸化 第四节 呼吸过程中能量的贮存和利用 第五节 呼吸作用的调节和控制
第六节 呼吸作用的指标及影响因素 第七节 呼吸作用与农业生产
第一节 呼吸作用的概ห้องสมุดไป่ตู้及生理意义
一、呼吸作用的概念
呼吸作用（respiration)：
单位时间内单位鲜重或干重植物组织释 放的CO2或吸收O2的量。单位有：mg ·g1· h-1 , µ mol g-1· h-1等。
2.呼吸商（respiratory quotient , R.Q） 又 称呼吸系数（ respiratory coefficient） 指植物组织在一定时间内，释放CO2与 吸收O2的数量比值。 R· Q =
指生活细胞内的有机物，在一系列酶 的参与下，逐步氧化分解为简单物质，并 释放能量的过程。
1、有氧呼吸 葡萄糖是植物细胞呼吸最常利用的物质。 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量
不能准确说明呼吸的真正过程。
C6H12O6※ + 6H2O
6CO2
※
※
+ 6O2
※ ※
+ 12H2O
释放CO2的量
吸收O2的量
R· Q是表示呼吸底物的性质和氧气 供应状态的一种指标。
二、呼吸商的影响因素
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。 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
R· Q = 6CO2 / 6O2= 1
（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。 如：油料种子萌发初期，棕榈酸先氧 化为蔗糖。 C16H32O2 + 11O2 C12H22O11 + 4CO2 +5H2O
第三节
电子传递与氧化磷酸化
1.电子传递链 2.氧化磷酸化
3.末端氧化酶
第四节
呼吸过程中能量的贮存和利用
1.贮存能量（主要高能磷酸键，其次为硫 酯键，分解1G生成30个ATP，能量利用效率 约33.2%，剩下能量以热能形式散失。） 2.利用能量（33.2%的能量用于各种生命活 动，如:矿质营养及有机物的吸收和运输、 细胞分类和分化，生长、运动、开花、受 精和结实等。）
莽草酸
Trp
IAA
EMP：PEP TCA：OAA Asp Met S-腺 苷蛋氨酸（SAM） 1-氨基环丙烷-1羧 酸（ACC） 乙烯
3.为代谢活动提供还原力
4.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。
第二节 呼吸代谢途径
（一）呼吸途径的多样性
+ 能量
呼吸作用释放的CO2中的氧来源于 呼吸底物和H2O，所生成的H2O中的的氧 来源于空气中的O2。
2、无氧呼吸 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 C6H12O6 2CH3COCOOH + 4H
2CH3CHOHCOOH + 能量 既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作 用是存在的，如产物为乳酸的无氧呼吸。 有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。
3.光合作用和呼吸作用的关系（P141）
第五节
呼吸作用的调节和控制
1.巴斯德效应和糖酵解的调节 2.三羧酸循环的调节
3.腺苷酸能荷的调节
第六节 呼吸作用的指标及影响因素
一、呼吸作用的指标
1.呼吸速率（respiratory rate）又称呼吸 强度（ respiratory intensity）
2.同一植物的不同器官或组织,呼吸速率不同。
植物 胡萝卜 苹果 大麦 器官 根 叶 果肉 果皮 种子(浸泡15h) 胚 715 呼吸速率（氧气，鲜重） μl · g-1 ·h-1 25 440 30 95
胚乳
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（二）外界条件的影响 1.温度 温度主要是影响呼吸酶的活性而影 响呼吸速率。
在最低点与最适点之间，呼吸速率 随温度升高而加快，超过最适点，呼 吸速率随温度升高而下降。
R· Q = 4CO2 / 11O2= 0.36
（3）若呼吸底物是富含氧的物质， 如有机酸，则呼吸商大于1。 如以苹果酸为例： C4H6O5 + 3O2 4CO2 + 3H2O
R· Q = 4CO2 / 3O2= 1.33
2.氧气供应状态
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：
呼吸作用最适温度：是指能长期维 持较高呼吸速率的温度。 呼吸作用最适温度是25oC—35oC，最 高温度是35oC—45oC，呼吸作用最低温度 则依植物种类不同有较大差异。 呼吸作用的最适温度比光合作用的 最适温度高。
2.氧气 巴斯德效应：有氧条件下，酒精发酵 受抑制的现象。 氧浓度在10-20%之间全部是有氧呼吸， 当氧浓度低于10%时无氧呼吸出现并逐步 增强。 无氧呼吸的消失点：无氧呼吸停止时 的最低氧含量（10%左右）。 氧饱和点
1.EMP（糖酵解）：定义、过程、意义 2.发酵作用（无氧呼吸）：定义、过程、 意义 3.三羧酸循环（TCA循环）：定义、过程、 意义 4.磷酸戊糖途径：定义、过程、意义
（二）意义 呼吸代谢的多样性，是植物在长期 进化过程中对不断变化的外界环境的一 种适应性表现。其要点是呼吸代谢（对 生理功能）的控制和被控制（E活性） 过程。而且认为该过程受到生长发育和 不同环境条件的影响。