植物生理学 呼吸作用.doc

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1、第五章 呼吸作用第一节 呼吸作用的概念和意义一. 概念 是指生活细胞内的有机物，在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。 1. 有氧呼吸 是指生活细胞利用O2，将某些有机物质彻底氧化分解，形成CO2和H2O，同时释放能量的过程。 2. 无氧呼吸 是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。 二. 生理意义 1. 为植物生命活动提供能量 2. 中间产物是合成重要有机物质的原料 3. 提供还原力4.在植物抗病免疫方面有重要作用第二节 呼吸代谢的途径第三节 呼吸过程中的能量贮存和利用一 能量的贮存1 通过氧化磷酸化形成ATPNAD+H+3ADP+3Pi+1

2、/2O2 NAD+4H2O+3ATP琥珀酸+2ADP+2Pi+1/2O2 延胡索酸+2ATP+3H2O2 转磷酸作用：没有氧参与，通过代谢物脱氢或脱水，其分子内部能量重新分布，即可生成高磷酸键，接着高能磷酸基转移到ADP上，生成ATP.如：3-磷酸甘油酸脱氢-1，3-二磷酸甘油酸-ADP+Pi-ATP贮能的物质：（1）ATP （高能磷酸键） 1200014000卡（2）CH3COSCOA （高能硫酯键）10000卡（3）H2=C-OP 如：PEP 14000卡 R二 能量的利用1摩尔G产生/12000=57ATP1摩尔G经TCA循环，净得38ATP。细胞内能量的利用率：38/57=66%三 光

3、合作用和呼吸作用的关系1 比较2 光合作用与呼吸作用的关系（1）光合作用所需的ADP（供光合磷酸化产生ATP之用）和辅酶NADP（供产生NADPHH之用），与呼吸作用所需的ADP和NADP是相同的。这两种物质在光合和呼吸中可共用。 (2) 光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反反应的关系。它们的中间产物同样是三碳糖（磷酸甘油醛）、四碳糖（磷酸赤藓糖）、五碳糖（磷酸核糖、磷酸核酮糖、磷酸木酮糖）、六碳糖（磷酸果糖、磷酸葡萄糖）及七碳糖（磷酸景天庚酮糖）等。光合作用和呼吸作用之间有许多糖类（中间产物）是可以交替使用的。（3）光合释放的02可供呼吸利用，而呼吸作用释放的C02亦能为光合

4、作用所同化。光合作用与呼吸作用的区别光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、淀粉、己糖等有机物产物O2、淀粉、己糖、蔗糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量的过程光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能 活跃的化学能发生部位绿色细胞、叶绿体、细胞质生活细胞、线粒体、细胞质发生条件光照下才可发生光下、暗处都可发生第四节 影响呼吸作用的因素一 呼吸速率和呼吸商1 呼吸速率(respiratory rate) ：用植物的单位鲜重、干重或原生质（以含氮量）表示，在一定时间内所放出的二氧化碳的体积，或所吸收的氧气的体积来表示。2 呼吸商(respiratory quotien

5、t，RQ) ：植物组织在一定 时间（如1小时）内，放出的二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率称之。 放出的CO2的体积RQ= 吸收的O2的体积呼吸商可表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标（1）当RQ=1时，表示呼吸底物是糖类而又完全氧化。（2）当RQ1时，表示呼吸底物只是一些比糖类含氧多的物质。如：有机酸。二 影响呼吸作用的因素A：外部因素的影响：三基点1、温度最适温度：25350C , 最高温度：35450C, 最低温度：温度系数：在某种情况下，当温度增高100C时，呼吸作 用增加到22.5倍，即增加一倍或稍多些。这类由于温度升高100C而引起的反应速度的增加，通常称为温度系数

6、 。 (t+10) 0C时的呼吸速度Q10= t0C时的呼吸速度2、氧1）无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；2）无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少，植物要维持正常生理需要，就要消耗更多的有机物；3）没有丙酮酸氧化过程，许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继续合成。 3、二氧化碳4、机损伤第五节 呼吸作用和农业生产一 呼吸作用和作物栽培1、播前浸种，通过控制温度与通气提高种子的呼吸， 以便促进种子萌发。2、 田间中耕松土和低洼地块开沟排水等均能增加土壤透气性，有效地抑制无氧呼吸。3、在人工气候室栽培作物，降低夜温以减少呼吸消耗，有利于干物质积累。二 呼吸作用和粮食贮存油料种子: 68

7、 910淀粉种子: 1012 1315呼吸极微弱，可以安全贮藏， 呼吸作用显著增强称为安全含水量。三 呼吸作用和果蔬贮藏A：粮食贮藏: 1、 控制进仓种子的含水量，不得超过安全含水量； 2、注意库房的通风 ，增高CO2含量 ,降低O2含量 ； 3、充N 贮藏 B：果实、块根、块茎的呼吸作用与贮藏 1. 果实 呼吸跃变(respiratory climacteric): 当果实成熟到一定时期，其呼吸速率突然增高，最后又突然下降，这种现象称为呼吸跃变。 跃变型(苹果、梨、香蕉、番茄等)两类 非跃变型（柑橘、柠檬、菠萝等） 1）温度苹果贮藏于22.5时，出现早而显著，10下不十分显著，也出现稍迟，2.5下几乎看不出来。 2） 乙烯 阀值：0.1g/L，促进成熟 降低温度，香蕉的最适温度是1114，苹果是4。贮藏、运输中措施： 增加CO2和N2的浓度，降低O2浓度(3-6%)2. 甘薯块根和马铃薯块茎 甘薯块根：主要是控制温度和气体成分。1) 15，引起发芽和病害 ,9, 受寒害安全贮藏温度: 1014马铃薯: 232 ) 适当提高湿度3) 适当提高CO2，有利于安全贮藏。