植物呼吸作用ppt課件

植物呼吸作用ppt課件下載是由PPT寶藏（www.jsrnjt.com）會員weishenhe上傳推薦的生物課件PPT, 更新時間為2022-11-22，素材編號471123。

這是植物呼吸作用ppt課件下載，主要介紹了呼吸作用的概念和意義；植物的呼吸代謝途徑；生物氧化；呼吸作用的調節和控制；影響呼吸作用的因素；呼吸作用與農業生產，植物通過光合作用捕獲太陽能，合成有機物，而通過呼吸作用將有機物氧化分解，釋放能量用于生命活動，它的中間產物在植物體各種主要物質轉變中起樞紐作用，所以呼吸作用是植物代謝中心。歡迎點擊下載植物呼吸作用ppt課件。

　　第五章植物的呼吸作用

　　§1呼吸作用的概念和意義§2植物的呼吸代謝途徑§3生物氧化§4呼吸作用的調節和控制§5影響呼吸作用的因素§6呼吸作用與農業生產

　　植物代謝中心

　　呼吸作用和光合作用共同組成了綠色植物代謝核心。植物通過光合作用捕獲太陽能，合成有機物，而通過呼吸作用將有機物氧化分解，釋放能量用于生命活動，它的中間產物在植物體各種主要物質轉變中起樞紐作用，所以呼吸作用是植物代謝中心。

　　§1呼吸作用的概念和意義

　　呼吸作用的概念respiration生活細胞在一系列酶的催化下，降解有機物并釋放能量的過程。 特點：生活細胞 酶促應呼吸作用是一切生活細胞所共有的生命活動，一般來說，生命活動越旺盛，呼吸越強，呼吸停止就意味著死亡。

　　呼吸作用的分類

　　呼吸作用包括有氧呼吸和無氧呼吸兩類型。有氧呼吸： 生活細胞在氧氣的參與下，把某些有機物質徹底氧化分解，放出CO2和H2O，同時釋放出能量的過程。一般說來，葡萄糖是植物細胞呼吸最常利用的底物，釋放的能量多，方程式如下： C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2870kJ/mol

　　無氧呼吸： 在無氧條件下，生活細胞把有機物分解為不徹底氧化物，釋放出少量能量的過程。 C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+226kJ/mol C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+197kJ/mol 高等植物主要進行有氧呼吸，在暫時缺氧條件下進行無氧呼吸彌補能量的不足。

　　二、呼吸作用的生理意義

　　呼吸作用有很重要的生理意義：1.呼吸作用提供植物生命活動所需要的部分能量; ATP分解釋放能量,供植物營養吸收及生長等活動2.呼吸過程為其它化合物合成提供原料; 產生進一步合成其它物質的原料.如 丙酮酸,α-酮戊二酸——氨基酸原料 乙酰輔酶A——脂肪酸3.呼吸作用在植物抗病免疫方面也有重要意義。 傷呼吸

　　三、呼吸指標及其測定

　　(一)呼吸作用指標 1.呼吸速率(呼吸強度) 植物的單位鮮重、干重或原生質(以含氮量)，在一定時間內所放出的CO2或吸收O2的量(以氣體重量或容積表示)。μlO2(或μlCO2)•g-1(FW或DW)•h-1mgO2(或mgCO2)•g-1(FW或DW)•h-1 植物呼吸速率常隨植物種類、器官、組織不同而有很差異，應根據情況選擇適宜單位。

　　2.呼吸商(R.Q)呼吸系數

　　呼吸商是表示呼吸底物的性質和氧氣供應狀態的一種指標。

　　指植物組織在一定時間內，呼吸作用放出CO2與吸收O2的摩爾數的比率。

　　呼吸底物與呼吸商

　　當呼吸底物是碳水化合物并完全氧化時，RQ=1 C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O R.Q=6molCO2/6molO2=1.0當呼吸底物是富含氫的物質，如脂肪或蛋白質，RQ<1 C16H32O2+11O2→6C12H22O11+4CO2+5H2O R.Q=4molCO2/11molO2=0.36當呼吸底物是比碳水化合物含氧高的物質，如有機酸，RQ>1 C4H6O5+3O2→4CO2+3H2O R.Q=4molCO2/3molO2=1.33

　　供氧狀況與呼吸商

　　供氧狀況對呼吸商影響很： 在缺氧情況下，雖然是以糖為底物，由于無氧呼吸的存在，氧化不完全，R.Q>1。 如果在呼吸過程中形成不完全氧化的中間產物(如有機酸)，吸收的氧較多地保留在中間產物里，放出CO2相對較少，所以R.Q<1。所以呼吸商不是映呼吸作用強弱，而是映呼吸底物性質和氧氣供應狀況的指標。

　　(二)植物測定方法

　　基本原理：測定O2的吸收、CO2的釋放或有機物的消耗。常用方法：微量定積檢壓技術(瓦氏呼吸計法)氧電極法根據呼吸作用中釋放CO2的量測定(1)小筐子法(2)干燥器法紅外線CO2分析儀

　　§2植物的呼吸代謝途徑

　　高等植物的呼吸是在線粒體和細胞質基質中完成線粒體是一些小不一的球狀、棒狀或細絲狀顆粒，一般直徑0.5～1μm，長度1～2μm。一個細胞中約有500～1000個，但衰老或休眠細胞中較少，缺氧的細胞可能無線粒體。

　　一、線粒體結構

　　線粒體由雙層膜包裹，外膜平滑，內膜向內褶皺，形成許多擱板狀或管狀突起稱為嵴，線粒體內膜由于嵴的存在，增加了表面積。內膜與外膜之間的空間稱為嵴內空間，腔內充滿著透明的膠體狀態的襯質，襯質的化學成分主要是可溶性蛋白質。內膜以內是襯質，由蛋白質和脂肪組成。

　　線粒體膜結構圖

　　內膜的內側表面有許多帶柄的球狀顆粒直徑約為70Å，叫做F1-ATPase，借30Å左右長的柄附著于膜的內表面叫F0顆粒。這些結構與ATP合成有關。內膜的外側和外膜的內外側都沒有這種顆粒。

　　外膜的磷脂含量比內膜高2～3倍，外膜的透性也比內膜高得多。外膜透性高，有利于線粒體內外物質交流，內膜透性差，可使酶系統存留與內膜中保證代謝正常進行。

　　二、呼吸代謝途徑

　　植物長期適應環境形成了呼吸代謝途徑的多樣性。(一)糖酵解(glycolysis)：淀粉、葡萄糖和其它六碳糖經過一系列生物化學應產生丙酮酸的途徑。 Embden-Meyerhof-ParnasEMP應特點： 1.不需要氧氣參與; 2.最終產物：丙酮酸; 3.應部位：細胞質中進行。

　　glucoseglucose6-phosphatefructose6-phosphatefructose1,6-phosphateglyceraldehyde3-phosphate1,3-diphosphoglycerate3-phosphoglycerate2-phosphoglyceratephosphoenolpyruvatepyruvate

　　糖酵解專一抑制劑：碘代乙酸、氟化物糖酵解全過程凈產生2個ATP，2個NADH，折合8個ATP。 C6H12O6+2Pi+2ADP+2NAD+-------→2CH3COCOOH+2ATP+2NADH+2H+無氧條件下丙酮酸脫羧還原成酒精或直接還原成乳酸;有氧條件下脫羧形成乙酰輔酶A(Ac-CoA)，進入TCAC。 可見，EMP是有氧呼吸和無氧呼吸必經的共同途徑。

　　(二)三羧酸循環

　　丙酮酸在有氧條件下，通過一個包括三羧酸和二羧酸的循環逐步氧化分解，直到形成水和CO2為止，故稱此過程為三羧酸循環(tricarboxylicacidcycle,TCAC，又名Krebscycle,檸檬酸循環citricacidcycle)。TCAC中有三個不可逆過程： 1.丙酮酸氧化脫羧形成乙酰輔酶A; 2.α-Ket(ketoglutarate)氧化脫羧形成琥珀酰輔酶A; 3.蘋果酸脫氫形成OAA。

　　專一抑制劑：琥珀酸的競爭性底物丙二酸和丁二酸。

　　TCAC在線粒體基質中進行TCAC循環分為兩個階段： 第一階段： 氧化脫羧形成乙酰CoA; 第二階段有三步應：檸檬酸氧化脫羧;α-酮戊二酸氧化脫羧;琥珀酸和蘋果酸脫氫。

　　縮合

　　TCAC的生物學意義

　　生命活動中的主要供能過程：1個乙酰輔酶A凈產生1個GTP(相當于1個ATP)，4個NADH和1個FADH，經氧化電子傳遞和氧化磷酸化共產生合計15個ATP，兩輪30個ATP;2CH3COCOOH+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H2O →6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH2EMP-TCAC是生物體內各種有機物質相互轉變的樞紐。

　　一分子葡萄糖降解產能

　　(三)戊糖磷酸途徑(PPP)又稱為己糖磷酸途徑(HMP)

　　PPP和EMP一樣在細胞質中進行。在有氧條件下，多數植物細胞內葡萄糖的氧化是通過糖酵解分解為兩分子丙酮酸，然后再經TCAC進行有氧分解;但是，在一些植物中，或同一植物處于不同的生理狀態下，可通過PPP進行有氧呼吸。

　　磷酸戊糖途徑應階段

　　PPP可分為兩個階段： 第一個階段是葡萄糖氧化階段：G-6-P脫氫形成葡萄糖酸-6-P，再氧化脫羧放出CO2生成Ru5P; G-6-P+H2O+NADP+——→葡萄糖酸-6-P+NADPH+H+ 葡萄糖酸-6-P+NADP+ —→Ru5P+CO2+NADPH+H+第二個階段是糖的非氧化重新排列組合階段： Ru5P經一系列中間代謝，進行轉化，其中間產物有C3、C4、C5、C7糖，最終產物有三分子CO2，一分子GAP和二分子G-6-P。

　　PPP產物G-6-P可以重新進入氧化脫羧，直至葡萄糖完全氧化為止，其總應為 G-6-P+12NADP+→6CO2+12NADPH+12H++H3PO4PPP和EMP-TCAC相比，其重要區別是氫受體不同，EMP-TCAC是NAD+，PPP是NADP+，并在應第一階段產生。

　　PPP途徑的特點

　　PPP的生理意義

　�、�.PPP產生量NADPH為生物合成脂肪酸、固醇等物質提供還原力②.PPP產生的量中間產物為其它物質代謝提供了充足原料： Ru5P可以進入光合碳循環與核酸代謝;③.抗病免疫中有特殊作用： E-4-P+PEP→莽草酸→酚類、木質素、生長素 一般病原微生物入侵時PPP增強。有關供能問題，一般植物細胞不依靠PPP提供能量。

　　GAP

　　呼吸代謝和其他代謝應中間產物之間的關系

　　§3生物氧化

　　生物氧化：是指有機物在生物體內的氧化還原過程，包括消耗O2，生成CO2和H2O，釋放能量的過程。它不同于高溫或酸、堿性環境下短時間內完成，并驟然放出量的純化學氧化，而是發生在活細胞內，在正常體溫和水環境中逐步放出能量的氧化過程。

　　一、呼吸電子傳遞鏈和氧化磷酸化

　　(一)呼吸電子傳遞鏈：呼吸代謝中間產物的電子和質子，沿著一系列有順序的(按照氧化還原電位高低排列)的傳遞體(包括氫傳遞體和電子傳遞體)組成的電子傳遞途徑傳遞給分子氧的總軌道，又稱為電子傳遞鏈或呼吸鏈。

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