植物的呼吸作用(课)..

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：
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 = 6百度文库O2 / 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
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
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
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
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 =
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。）
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
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）
+ 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。
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。
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 呼吸作用的概念及生理意义
一、呼吸作用的概念
呼吸作用（respiration)：
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。