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第三章 呼吸的作用本讲稿第一页，共三十三页主目录本章目录退 出第一节第一节 呼吸作用的概念及意义和场所呼吸作用的概念及意义和场所一、呼吸作用的概念一、呼吸作用的概念 生活细胞内的有机物质，在一系列酶的催化下逐步生活细胞内的有机物质，在一系列酶的催化下逐步氧化分解释放出能量的过程。氧化分解释放出能量的过程。有氧呼吸有氧呼吸 C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量（能量（28702870KJ.molKJ.mol-1-1）无氧呼吸无氧呼吸 C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+能量（能量（226226KJKJ.molmol-1-1)C C6 6H H1212O O6 6 2CH 2CH3 3CHOHCOOH+CHOHCOOH+能量能量(197(197KJKJ.molmol-1-1)酶酶酶本讲稿第二页，共三十三页二、呼吸作用的生理意义二、呼吸作用的生理意义1.1.提供植物生命活动所需的能量。提供植物生命活动所需的能量。2.2.提供有机物合成的原料。提供有机物合成的原料。3.3.增强植物对伤、病的抵抗能力。增强植物对伤、病的抵抗能力。本讲稿第三页，共三十三页糖酵解糖酵解三羧酸循环三羧酸循环呼吸链呼吸链磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径糖酵解糖酵解酒精或乳酸发酵途径酒精或乳酸发酵途径高等植物的呼吸代谢存在多条途径（高等植物的呼吸代谢存在多条途径（图图4-14-1）。）。一、糖酵解一、糖酵解 葡萄糖在无需氧状态下分解成丙酮酸的一系列反应过程，葡萄糖在无需氧状态下分解成丙酮酸的一系列反应过程，称为糖酵解（称为糖酵解（EMPEMP途径）。途径）。反应在细胞质中进行。反应在细胞质中进行。主目录本章目录退 出第二节第二节 植物的呼吸代谢途径植物的呼吸代谢途径本讲稿第四页，共三十三页1.1.糖的活化阶段糖的活化阶段2.2.六碳糖裂解阶段六碳糖裂解阶段3.3.氧化阶段氧化阶段化学历程化学历程(图图4-24-2，P102P102)C C6 6H H1212O O6 6+2NAD+2NAD+2ADP+2Pi2CH+2ADP+2Pi2CH3 3COCOOH+2NADH+2HCOCOOH+2NADH+2H+2ATP+2ATP（二）糖酵解的生理意义（二）糖酵解的生理意义1.1.产生生物可利用的能量形式产生生物可利用的能量形式ATPATP2.2.为合成反应提供原料为合成反应提供原料3.3.有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径主目录本章目录退 出（一）化学历程（一）化学历程本讲稿第五页，共三十三页（一）线粒体的结构和功能（一）线粒体的结构和功能（图图4-34-3）（二）化学历程（二）化学历程（图图4-44-4）2 2CHCH3 3COCOOH+8NADCOCOOH+8NAD+2FAD+2+2FAD+2（GDP+PiGDP+Pi）+6H+6H2 2O6COO6CO2 2+8NADH+2FADH+8NADH+2FADH2 2+2GTP+2GTP（三）三羧酸循环的特点（三）三羧酸循环的特点（1 1）TCATCA的脱羧反应是呼吸释放出的脱羧反应是呼吸释放出COCO2 2的来源。的来源。（2 2）进行一次）进行一次TCATCA，分解，分解1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA。（3 3）TCATCA逐步脱氢而氧化，一次循环，逐步脱氢而氧化，一次循环，5 5次脱氢。次脱氢。（4 4）TCATCA正常运转需要氧。正常运转需要氧。主目录本章目录退 出二、三羧酸循环二、三羧酸循环（TCATCA）本讲稿第六页，共三十三页（四）生理意义（四）生理意义 1.1.生命活动所需能量的主要来源生命活动所需能量的主要来源 2.2.物质代谢的枢纽物质代谢的枢纽三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径 以磷酸戊糖为主要中间产物的已糖生物氧化过以磷酸戊糖为主要中间产物的已糖生物氧化过程，简称程，简称PPPPPP途径或途径或HMPHMP途径。途径。反应定位于反应定位于细胞质细胞质。脱氢酶的辅酶为脱氢酶的辅酶为NADPNADP+。主目录本章目录退 出本讲稿第七页，共三十三页1.1.氧化阶段：释放氧化阶段：释放COCO2 2，不可逆不可逆2.2.非氧化阶段：可逆非氧化阶段：可逆3.3.总反应（总反应（图图4-54-5）葡萄糖葡萄糖-6-6-P+12NADPP+12NADP+7H+7H2 2O6COO6CO2 2+12+12（NADPH+HNADPH+H+）+H+H3 3POPO4 4（二）磷酸戊糖途径的生理意义二）磷酸戊糖途径的生理意义1.1.扩大了植物的适应性扩大了植物的适应性2.2.中间产物在生理活动中十分活跃中间产物在生理活动中十分活跃3.3.形成大量形成大量NADPH+HNADPH+H+4.4.与植物抗伤、病等有关与植物抗伤、病等有关主目录本章目录退 出（一）化学历程（一）化学历程本讲稿第八页，共三十三页第三节第三节 呼吸作用的度量指标及其影响因素呼吸作用的度量指标及其影响因素度量指标1、呼吸速率：代表呼吸强弱的生理指标，用单位时间、单位重量的植物组织吸收O2的量或放出CO2的量来表示。2、呼吸商（R.Q.）：植物组织在一定时间内放出的CO2的量与吸收O2的量的比值，又称呼吸系数。R.Q.=以葡萄糖作为呼吸底物，R.Q.=1富含氢的物质为呼吸底物，R.Q.1放出的CO2的量吸收的O2量放出的CO2的量吸收的O2量放出的CO2的量吸收的O2量本讲稿第十六页，共三十三页影响因素 1.1.温度（温度（图图4-114-11b b）温度系数温度系数 3.3.水分水分 2.2.氧与二氧化碳的浓度（氧与二氧化碳的浓度（图图4-114-11cdcd）本讲稿第十七页，共三十三页一、呼吸作用的调控与作物栽培一、呼吸作用的调控与作物栽培二、呼吸作用与粮油种子的贮藏（二、呼吸作用与粮油种子的贮藏（图图4-124-12）三、呼吸作用果蔬的贮藏三、呼吸作用果蔬的贮藏 1.1.果实成长、成熟过程中呼吸作用变化规律：果实成长、成熟过程中呼吸作用变化规律：“呼吸跃变呼吸跃变”（图图-13-13）2.2.果蔬的贮藏、运输果蔬的贮藏、运输主目录本章目录退 出第四节第四节 呼吸作用与农业生产呼吸作用与农业生产本讲稿第十八页，共三十三页一、呼吸途径的化学历程一、呼吸途径的化学历程二、呼吸调控与农业生产二、呼吸调控与农业生产主目录本章目录退 出本讲稿第十九页，共三十三页1.1.植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？2.2.为什么说长时间的无氧呼吸会使陆生植物受伤，甚至死为什么说长时间的无氧呼吸会使陆生植物受伤，甚至死 亡？亡？3.TCATCA循环、循环、PPPPPP、EMP途径各发生在细胞的什么部位途径各发生在细胞的什么部位?各有何生各有何生理意义？理意义？4.4.如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？5.5.呼吸作用与谷物种子贮藏的关系如何呼吸作用与谷物种子贮藏的关系如何?6.6.为什么说油料种子播种时应注意适当浅播？为什么说油料种子播种时应注意适当浅播？名词解释：呼吸商名词解释：呼吸商 温度系数温度系数 呼吸跃变呼吸跃变 呼吸作用呼吸作用 思考题本讲稿第二十页，共三十三页植物植物体内体内主要主要的呼的呼吸途吸途径径本讲稿第二十一页，共三十三页糖糖酵酵解解途途径径本讲稿第二十二页，共三十三页线粒体的结构线粒体的结构本讲稿第二十三页，共三十三页三三羧羧酸酸循循环环的的过过程程本讲稿第二十四页，共三十三页ADPADP戊糖磷酸途径的过程戊糖磷酸途径的过程本讲稿第二十五页，共三十三页呼吸链的组成和定位呼吸链的组成和定位呼吸链的组成和定位呼吸链的组成和定位本讲稿第二十六页，共三十三页化学渗透学说化学渗透学说本讲稿第二十七页，共三十三页呼吸作用的末端氧化酶系统呼吸作用的末端氧化酶系统呼吸作用的末端氧化酶系统呼吸作用的末端氧化酶系统本讲稿第二十八页，共三十三页糖酵解的调节糖酵解的调节葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1，6-磷酸磷酸K+,Na+Mg2+二羟丙酮二羟丙酮3-PGA1，3-BPGA2-PGAPEPPiATP柠檬酸柠檬酸 丙酮酸丙酮酸K+Mg2+ADP3-PGA6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸Ca2+负效应负效应 果糖果糖正效应正效应 本讲稿第二十九页，共三十三页TCA的调节部位与效应物的调节部位与效应物丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA（？）（？）琥珀酰琥珀酰CoA（？）（？）琥珀酸琥珀酸草酰乙酸草酰乙酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸本讲稿第三十页，共三十三页本讲稿第三十一页，共三十三页种子的呼吸速率变化种子的呼吸速率变化本讲稿第三十二页，共三十三页果实成熟过程中呼吸速率的变化果实成熟过程中呼吸速率的变化本讲稿第三十三页，共三十三页