植物生理学4-呼吸作用(简化版)课件.ppt

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1、第三节第三节 呼吸作用与农业生产呼吸作用与农业生产第二节第二节 影响呼吸作用的因素影响呼吸作用的因素第四章第四章呼吸作用呼吸作用本章重点、难点及复习思考题本章重点、难点及复习思考题第一节第一节 呼吸代谢的多样性呼吸代谢的多样性1 1 植物呼吸代谢多样性表现在植物呼吸代谢多样性表现在：一一 呼吸代谢途径的多样性呼吸代谢途径的多样性二二 电子传递途径的多样性电子传递途径的多样性 三三 末端氧化酶的多样性末端氧化酶的多样性2 2一植物呼吸代谢途径的多样性一植物呼吸代谢途径的多样性糖酵解、糖酵解、无氧呼吸无氧呼吸(酒精发酵和乳酸发酵酒精发酵和乳酸发酵)、TCATCA途径、途径、PPPPPP途径、途径、

2、乙醛酸途径、乙醛酸途径、乙醇酸途径乙醇酸途径3 3植物呼吸代谢途径的多样性植物呼吸代谢途径的多样性：植物在长期进化过程中适应外界环境的表现。植物在长期进化过程中适应外界环境的表现。多条途径随着植物种类的不同、不同的发育多条途径随着植物种类的不同、不同的发育时期、不同的生理状态、不同的环境条件而有很时期、不同的生理状态、不同的环境条件而有很大的差异。大的差异。4 41 1、主路、主路 2 2、支路、支路1 1 3 3、支路、支路2 2 4 4、支路、支路3 3 5 5、抗氰呼吸、抗氰呼吸 6 6、其它电子传递途径、其它电子传递途径二呼吸链电子传递途径的多样性二呼吸链电子传递途径的多样性5 56

3、61 1 电子传递主路电子传递主路 NADHFMNFeSUQcytbFeScytc1NADHFMNFeSUQcytbFeScytc1 cytcyt ccytccyt aa aa3 3OO2 2 为动物、植物、微生物所共有。为动物、植物、微生物所共有。P/O=3.P/O=3.2 2 电子传递支路电子传递支路1 1 NADHFP2UQcytbFeScytc1cyt NADHFP2UQcytbFeScytc1cyt ccytccyt aa3O2 aa3O2 P/O=2 P/O=2或略低于或略低于2 2。不被鱼藤酮、安密妥、杀。不被鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素粉蝶菌素A A等抑制。等抑制。7 73 3

4、电子传递支路电子传递支路2 2 NADHFP3UQcytbFeScytc1cyt NADHFP3UQcytbFeScytc1cyt ccytccyt aa3O2 P/O=2 aa3O2 P/O=2。4 4 电子传递支路电子传递支路3 3 NADHFP4cytb5cyt NADHFP4cytb5cyt ccytccyt aa3 O2 aa3 O2 P/O=1 P/O=1。5 5 交替途径交替途径(抗氰呼吸抗氰呼吸)NADHFMNFeSUQNADHFMNFeSUQ FPO2 FPO2。不被抗霉素不被抗霉素A A、氰化物抑制。氰化物抑制。P/O=1P/O=1。8 8 抗氰呼吸的生理意义抗氰呼吸的生理

5、意义：放热效应。放热效应。产生的热量对产热植物早春开花有保护作用，产生的热量对产热植物早春开花有保护作用，也有利于低温下种子的萌了。也有利于低温下种子的萌了。促进果实成熟。促进果实成熟。乙烯的形成与抗氰呼吸呈平行关系。乙烯的形成与抗氰呼吸呈平行关系。增强抗病能力。增强抗病能力。9 9 代谢协同调控。代谢协同调控。当底物和还原力过剩时，细胞色素途径电当底物和还原力过剩时，细胞色素途径电子传递呈饱和状态，此时能量子传递呈饱和状态，此时能量“溢流溢流”。抗氰呼。抗氰呼吸活跃可分流电子，消耗多余的底物和还原力。吸活跃可分流电子，消耗多余的底物和还原力。当细胞色素氧化酶途径受阻时，抗氰呼吸当细胞色素氧化

6、酶途径受阻时，抗氰呼吸产生或加强，可以保证产生或加强，可以保证EMP-TCAEMP-TCA循环和循环和PPPPPP能正常能正常进行，保证底物继续氧化，维持生命活动各方面进行，保证底物继续氧化，维持生命活动各方面的需要。的需要。101011116 6 其它电子传递途径其它电子传递途径(线粒体外线粒体外)乙醇酸氧化酶乙醇酸氧化酶：NADHNADH乙醛酸乙醛酸乙醇酸乙醇酸O O2 2 多酚氧化酶多酚氧化酶：NADPHNADPH酚酚O O2 2 抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶：NADPHNADPH谷胱甘肽谷胱甘肽抗坏血酸抗坏血酸O O2 2。电子传递途径的多样性电子传递途径的多样性12121313三末端

7、氧化系统的多样性三末端氧化系统的多样性1 1 末端氧化酶末端氧化酶2 2 种类种类1 1 细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶2 2 交替氧化酶交替氧化酶3 3 线粒体外的氧化酶线粒体外的氧化酶14141 1 末端氧化酶末端氧化酶(terminal(terminal oxidaseoxidase)能将底物上脱下的电子最终传给能将底物上脱下的电子最终传给O O2 2，使其活使其活化并形成化并形成H H2 2O O或或H H2 2O O2 2的酶类的酶类。分布分布 存在于线粒体内，本身就是电子传递体。存在于线粒体内，本身就是电子传递体。存在于细胞质基质和其它细胞器中。存在于细胞质基质和其它细胞器中。151

8、5细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶 主要末端氧化酶。主要末端氧化酶。呼吸所耗呼吸所耗O O2 2的的80%80%由它完成。由它完成。包括包括cytacyta 和和cytacyta3 3，含有含有2 2个铁卟啉和个铁卟啉和2Cu,2Cu,将将电子从电子从cytacyta3 3传给传给O O2 2。与氧的亲和力高。受与氧的亲和力高。受氰化物氰化物、COCO的抑制的抑制。交替氧化酶交替氧化酶(AO)(AO)含含Fe,Fe,将电子从将电子从UQUQ经经FPFP传给传给O O2 2。对氧的亲和力较高。易受水杨基氧肟对氧的亲和力较高。易受水杨基氧肟(w(w)酸酸(SHAM)(SHAM)所抑制。对氰化物不敏感。

9、所抑制。对氰化物不敏感。2 2 种类种类1616线粒体外的氧化酶线粒体外的氧化酶 参与的电子传递途径没有能量截留和利用参与的电子传递途径没有能量截留和利用。酚氧化酶酚氧化酶 含含Cu.Cu.分布于微粒体和质体中分布于微粒体和质体中.分为分为 单酚氧化酶单酚氧化酶(酪氨酸氧化酶酪氨酸氧化酶)多酚氧化酶多酚氧化酶(儿茶酚氧化酶儿茶酚氧化酶).).它与酚类底物分别被间隔在细胞的不同部它与酚类底物分别被间隔在细胞的不同部位位.与植物的与植物的木质化、木栓化、抗病性有关木质化、木栓化、抗病性有关.1717 受氰化物、受氰化物、COCO的抑制。的抑制。当马铃薯块茎、苹果果实受到伤害后出现当马铃薯块茎、苹果

10、果实受到伤害后出现褐褐色色就是此酶将酚氧化为醌的结果。就是此酶将酚氧化为醌的结果。伤呼吸伤呼吸：植物组织受伤后呼吸增强的部分。它与酚氧植物组织受伤后呼吸增强的部分。它与酚氧化酶活性增加有关。化酶活性增加有关。1818 制红茶制红茶：要揉破细胞，通过要揉破细胞，通过酚氧化酶酚氧化酶的作用将茶叶中的作用将茶叶中的酚类的酚类(儿茶酚，即邻苯二酚儿茶酚，即邻苯二酚)氧化并聚合红褐色氧化并聚合红褐色的色素从而制红茶。的色素从而制红茶。制绿茶制绿茶：先需马上：先需马上杀青杀青以破坏酚氧化酶。以破坏酚氧化酶。1919 抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶 分布在细胞质中，含分布在细胞质中，含CuCu。将维生素将维生

11、素C(C(抗坏血酸抗坏血酸)氧化为脱氢抗坏血酸。氧化为脱氢抗坏血酸。与植物的受精作用、能量代谢、物质合成有密与植物的受精作用、能量代谢、物质合成有密切关系。切关系。对氧亲和力低，受氰化物抑制，对对氧亲和力低，受氰化物抑制，对COCO不敏感。不敏感。2020 乙醇酸氧化酶乙醇酸氧化酶：为一种黄素蛋白，含为一种黄素蛋白，含FMNFMN，不含金属不含金属 催化乙醇酸氧化为乙醛酸并产生催化乙醇酸氧化为乙醛酸并产生H H2 2O O2 2，与甘与甘氨酸和草酸的合成有关。氨酸和草酸的合成有关。与氧的亲和力极低，不受氰化物、与氧的亲和力极低，不受氰化物、COCO的抑制的抑制 黄素氧化酶黄素氧化酶(黄酶黄酶)

12、不含金属不含金属 存在于乙醛酸循环体，把脂肪氧化分解最存在于乙醛酸循环体，把脂肪氧化分解最后形成后形成H H2 2O O2 22121 过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物岐化酶过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物岐化酶 生物体内在逆境、衰老、物质氧化等时体内会产生物体内在逆境、衰老、物质氧化等时体内会产生过氧化物、生过氧化物、H H2 2O O2 2和自由基和自由基(活性氧活性氧).).O O2 2+e+e-O O2 2+2H+H+2H+H2 2O O2 2(SOD(SOD催化催化)SODSOD:Cu-Zn-SOD(Cu-Zn-SOD(高等植物的叶绿体和细胞质高等植物的叶绿体和细胞质)，MnMn-S

13、OD(-SOD(线粒体线粒体,细菌细菌)，Fe-SOD(Fe-SOD(细菌细菌)H2O2的清除的清除:H H2O O2在过氧化氢酶在过氧化氢酶(CAT)(CAT)作用下生成水和作用下生成水和O O2 酚类、胺类等物质在酚类、胺类等物质在过氧化物酶过氧化物酶(POD)(POD)作用下被作用下被氧化氧化,脱下的氢用于生成水脱下的氢用于生成水 RHRH2 2+H+H2O O2 R+2H R+2H2O O22222323小结：小结：呼吸代谢多样性表现在呼吸代谢多样性表现在：呼吸途径的多样性呼吸途径的多样性(EMP(EMP、TCATCA、PPPPPP等等)，电子传递途径的多样性，电子传递途径的多样性，末

14、端氧化酶的多样性。末端氧化酶的多样性。2424第二节第二节 影响呼吸作用的因素影响呼吸作用的因素一一 呼吸作用的表示方式呼吸作用的表示方式1 1 呼吸速率呼吸速率2 2 呼吸商呼吸商二二 影响呼吸作用的内部因素影响呼吸作用的内部因素三三 影响呼吸作用的外部因素影响呼吸作用的外部因素1 1 温度温度2 2 氧气氧气3 CO3 CO2 24 H4 H2 2O O5 5 机械损伤机械损伤6 6 病原菌的侵染病原菌的侵染2525一一 呼吸作用的指标呼吸作用的指标1 1 呼吸速率呼吸速率(呼吸强度呼吸强度)：单位时间内单位鲜重或干重或原生质释放单位时间内单位鲜重或干重或原生质释放的的COCO2 2的量或

15、吸收的量或吸收O O2 2的量。的量。molmolg g-1-1h h-1-1,l,lg g-1-1h h-1-1等。等。2 2 呼吸商呼吸商(Respiratory quotient,RQ(Respiratory quotient,RQ),),呼吸系数呼吸系数：同一植物组织在一定时间内所释放的同一植物组织在一定时间内所释放的COCO2 2与与所吸收的所吸收的O O2 2的量的量(体积或摩尔数体积或摩尔数)的比值。的比值。表示呼吸底物性质及氧气供应状态的一种指标。表示呼吸底物性质及氧气供应状态的一种指标。RQ=RQ=释放的释放的COCO2 2/吸收吸收O O2 2的量的量2626 呼吸底物不同

16、，呼吸底物不同，RQRQ不同不同：糖糖 彻底氧化时彻底氧化时RQ=1RQ=1。富含氢的脂肪、蛋白质富含氢的脂肪、蛋白质 RQ1RQ1 RQ1。苹果酸苹果酸(C(C4 4H H6 6O O5 5)氧化时氧化时RQ=1.33RQ=1.33。2727 环境中氧供应对环境中氧供应对RQRQ影响很大影响很大。如糖，在无氧时发生酒精发酵，只有如糖，在无氧时发生酒精发酵，只有COCO2 2产产生，无生，无O O2 2的吸收，则的吸收，则RQRQ远大于远大于1 1。如不完全氧化吸收的氧保留在中间产物中放如不完全氧化吸收的氧保留在中间产物中放出的出的COCO2 2量相对减少，量相对减少，RQRQ会小于会小于1

17、1。2828二二 影响呼吸速率的内部因素影响呼吸速率的内部因素1 1 植物种类植物种类 生长快的植物呼吸速率高于生长慢的植物。生长快的植物呼吸速率高于生长慢的植物。如小麦与仙人掌如小麦与仙人掌 29292 2 同一植株同一植株不同器官不同器官，呼吸速率有所不同。，呼吸速率有所不同。主要因代谢不同、非代谢组成成分的相对比重主要因代谢不同、非代谢组成成分的相对比重不同等影响。不同等影响。生长旺盛、细嫩部位呼吸速率高生长旺盛、细嫩部位呼吸速率高。生殖器官比营养器官呼吸速率高。雌蕊较高，雄生殖器官比营养器官呼吸速率高。雌蕊较高，雄蕊中以花粉为最强。蕊中以花粉为最强。30303 3 同一器官同一器官不同

18、组织不同组织的呼吸速率不同。的呼吸速率不同。4 4 同一器官在同一器官在不同生长发育时期不同生长发育时期中呼吸速率也中呼吸速率也表现不同。表现不同。5 5 呼吸速率与呼吸速率与植物年龄植物年龄有关。有关。31317 7 呼吸底物呼吸底物充足时呼吸强度高。充足时呼吸强度高。8 8 水分含量水分含量高时呼吸增强。高时呼吸增强。粮食贮藏时要晒干粮食贮藏时要晒干.6 6 呼吸速率表现出呼吸速率表现出周期性变化周期性变化 与外界环境、体内的代谢强度、酶活性、呼吸与外界环境、体内的代谢强度、酶活性、呼吸底物的供应情况等有关。底物的供应情况等有关。3232三三 影响呼吸速率的外界因素影响呼吸速率的外界因素1

19、 1 温度温度 在一定温度范围内随温度的升高而呼吸增在一定温度范围内随温度的升高而呼吸增高，达到最大值后，继续升高时呼吸则下降。高，达到最大值后，继续升高时呼吸则下降。3333 最低温度因植物种类、同一植物不同生理状最低温度因植物种类、同一植物不同生理状态有很大差异。态有很大差异。有些多年生越冬植物在有些多年生越冬植物在-25-25 仍呼吸，但在仍呼吸，但在夏天温度低于夏天温度低于 -4-4 -5 -5 时就不能忍受低温而时就不能忍受低温而停止呼吸。停止呼吸。最适温度：最适温度：指呼吸保持稳态的最高呼吸强度时的温度，指呼吸保持稳态的最高呼吸强度时的温度，一般为一般为2535(2535(温带植物

20、温带植物)。比同种植物光合作比同种植物光合作用的最适温度高。用的最适温度高。3434 呼吸作用最高温度呼吸作用最高温度：一般为一般为3535 4545间。间。最高温度在短时间内可使呼吸速率较最适温最高温度在短时间内可使呼吸速率较最适温度时要高，但温度越高时间越长，呼吸迅速下降度时要高，但温度越高时间越长，呼吸迅速下降.温度过高或过低都会影响酶活性，进而影响温度过高或过低都会影响酶活性，进而影响呼吸速率。呼吸速率。温度系数温度系数(Temperature coefficient,Q10Temperature coefficient,Q10):):温度升高温度升高1010所引起的呼吸速率增加的倍数

21、所引起的呼吸速率增加的倍数.Q10=(t+10)Q10=(t+10)时的呼吸速率时的呼吸速率/t/t时的呼吸速率。时的呼吸速率。3535 大部分植物器官，大部分植物器官，0-25 0-25 温度范围内温度范围内Q10Q10为为2-2-2.52.5，但温度进一步增加至但温度进一步增加至30-3530-35，呼吸速率虽仍呼吸速率虽仍增加，但增加，但Q10Q10开始下降。开始下降。种子的低温贮藏种子的低温贮藏：利用低温下呼吸减弱以减：利用低温下呼吸减弱以减少呼吸消耗，但不能太低到破坏植物组织的程度。少呼吸消耗，但不能太低到破坏植物组织的程度。早稻浸种时用早稻浸种时用温水淋冲翻堆温水淋冲翻堆：是为了控

22、制温：是为了控制温度、通风以利于种子萌发。度、通风以利于种子萌发。36362 2 氧气氧气 氧浓度影响着呼吸速率氧浓度影响着呼吸速率 当浓度低于当浓度低于20%20%时呼吸速率开始下降。时呼吸速率开始下降。氧浓度影响着呼吸类型氧浓度影响着呼吸类型无氧呼吸的消失点无氧呼吸的消失点 在低氧浓度时在低氧浓度时,逐渐增加氧，无氧呼吸会逐渐增加氧，无氧呼吸会随之减弱，直至消失。无氧呼吸停止进行时的随之减弱，直至消失。无氧呼吸停止进行时的组织周围空气中最低氧含量：组织周围空气中最低氧含量：无氧呼吸的消失无氧呼吸的消失点点。3737 水稻和小麦的消失点约为水稻和小麦的消失点约为18%18%，苹果果实的消，苹

23、果果实的消失点约为失点约为10%10%。在组织内部，由于细胞色素氧化酶对在组织内部，由于细胞色素氧化酶对O O2 2的亲和力的亲和力极高，当内部氧浓度为大气氧浓度时的极高，当内部氧浓度为大气氧浓度时的0.05%0.05%时有时有氧呼吸仍可进行。氧呼吸仍可进行。氧饱和点氧饱和点:随着氧浓度的增高，有氧呼吸也增加，此时呼随着氧浓度的增高，有氧呼吸也增加，此时呼吸速率也增加，但氧浓度增加到一定程度时对呼吸作吸速率也增加，但氧浓度增加到一定程度时对呼吸作用就没有促进作用。此氧浓度称为用就没有促进作用。此氧浓度称为呼吸作用的氧饱和呼吸作用的氧饱和点点。在常温下许多植物在大气氧浓度在常温下许多植物在大气氧

24、浓度(21%)(21%)下即表现下即表现饱和。一般温度升高，氧饱和点也提高饱和。一般温度升高，氧饱和点也提高。38383939 氧浓度过高氧浓度过高：对植物有害，这可能与活性氧代谢形成自对植物有害，这可能与活性氧代谢形成自由基有关。由基有关。氧浓度低时氧浓度低时，无氧呼吸增强，产生酒精中毒；无氧呼吸增强，产生酒精中毒；过多在消耗体内营养，正常合成代谢过多在消耗体内营养，正常合成代谢缺乏原料和能量；缺乏原料和能量；根系缺氧会抑制根系生长，影响对矿根系缺氧会抑制根系生长，影响对矿质营养和水分的吸收。质营养和水分的吸收。40403 3 COCO2 2 环境中环境中COCO2 2浓度增高时脱羧反应减慢

25、，呼吸作用受浓度增高时脱羧反应减慢，呼吸作用受抑制。抑制。COCO2 2浓度高于浓度高于5%5%时呼吸作用受明显抑制，达时呼吸作用受明显抑制，达10%10%时可使植物死亡。时可使植物死亡。可用高浓度可用高浓度COCO2 2来贮藏果疏来贮藏果疏。4 4 水分水分 整体植物的呼吸速率一般是随着植物组织含水整体植物的呼吸速率一般是随着植物组织含水量的增加而升高。量的增加而升高。干种子呼吸很微弱干种子呼吸很微弱，当其吸水后呼吸迅速增加。，当其吸水后呼吸迅速增加。当受干旱接近萎蔫时呼吸速率有所增加，而在萎蔫时当受干旱接近萎蔫时呼吸速率有所增加，而在萎蔫时间较长时呼吸速率则会下降间较长时呼吸速率则会下降。

26、41415 5 机械损伤机械损伤 机械损伤明显促进组织的呼吸作用机械损伤明显促进组织的呼吸作用.可能的原因是：可能的原因是：破坏氧化酶与呼吸底物间的分隔使，如酚在破坏氧化酶与呼吸底物间的分隔使，如酚在受伤与酶接触而迅速被氧化；受伤与酶接触而迅速被氧化；损伤使一些细胞脱分化为分生组织或愈伤组损伤使一些细胞脱分化为分生组织或愈伤组织；织；需更多的中间产物以形成新的细胞。需更多的中间产物以形成新的细胞。42426 6 病原菌的侵染病原菌的侵染 植物组织感病后呼吸增加植物组织感病后呼吸增加.原因可能有：原因可能有：宿主受体细胞的线粒体增多；宿主受体细胞的线粒体增多；线粒体被激活，电子传递系统的某些酶活

27、性线粒体被激活，电子传递系统的某些酶活性增强；增强；氧化酶活性增强，如多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶活性增强，如多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶的活性增强；氧化酶的活性增强；抗氰呼吸增强，抗氰呼吸增强，PPPPPP加强。加强。4343环境对呼吸作用的影响表现在环境对呼吸作用的影响表现在：影响酶的活性进而影响影响酶的活性进而影响呼吸速率呼吸速率；影响影响呼吸途径呼吸途径：EMP-TCAEMP-TCA、PPPPPP、有氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸、抗氰呼吸；与无氧呼吸、抗氰呼吸；影响影响呼吸底物呼吸底物，RQRQ可表现出变化。可表现出变化。Generalization4444第三节第三节 呼吸作用与农业生产呼吸

28、作用与农业生产一一 呼吸效率呼吸效率二二 呼吸作用与种子萌发呼吸作用与种子萌发三三 呼吸作用与种子成熟呼吸作用与种子成熟四四 呼吸作用与种子安全贮藏呼吸作用与种子安全贮藏五五 呼吸作用与作物栽培呼吸作用与作物栽培六六 呼吸作用与果实形成和保藏呼吸作用与果实形成和保藏七七 呼吸作用与作物产量呼吸作用与作物产量4545一一呼吸效率呼吸效率(生长效率生长效率)1 1 概念：概念：1 1克葡萄糖氧化时所能生成的生物大分子克葡萄糖氧化时所能生成的生物大分子或合成新组织的克数或合成新组织的克数 (=(=合成生物大分子的克合成生物大分子的克数数/1g/1g葡萄糖氧化葡萄糖氧化 100)100)。幼嫩、生长旺

29、盛和生理活性高部位呼吸效幼嫩、生长旺盛和生理活性高部位呼吸效率高。水稻营养生长时生长效率为率高。水稻营养生长时生长效率为60-65%60-65%。4646 维持呼吸维持呼吸(maintenance respiration)(maintenance respiration)：提供保提供保持细胞活性所需能量的呼吸部分。持细胞活性所需能量的呼吸部分。效率低。随植物种类、温度不同而表现出显著效率低。随植物种类、温度不同而表现出显著差异，差异，水稻的水稻的Q Q1010=2.2=2.2。模拟表明：马铃薯的维持呼吸消耗占光合作用模拟表明：马铃薯的维持呼吸消耗占光合作用的的21%21%，而生长呼吸占，而生长

30、呼吸占20%20%。生长呼吸生长呼吸(growth respiration)(growth respiration)：提供植物生长发育所需能量和物质，包括结构大提供植物生长发育所需能量和物质，包括结构大分子合成、离子吸收等。不同的植物种类、不同分子合成、离子吸收等。不同的植物种类、不同(水水稻稻)品种的生长呼吸似乎变化不大，受温度影响不大。品种的生长呼吸似乎变化不大，受温度影响不大。4747对植物生长而言，生长呼吸是必须的。而维对植物生长而言，生长呼吸是必须的。而维持呼吸是否真正全部需要或是浪费光合产物尚不持呼吸是否真正全部需要或是浪费光合产物尚不能肯定。能肯定。植物放于暗中植物放于暗中484

31、8小时后几乎消耗完了体内的底小时后几乎消耗完了体内的底物，停止生长。此时的呼吸主要是维持呼吸。物，停止生长。此时的呼吸主要是维持呼吸。植株成熟时维持呼吸是呼吸的主要部分。植株幼植株成熟时维持呼吸是呼吸的主要部分。植株幼嫩生长活跃时生长呼吸是呼吸的主要部分。嫩生长活跃时生长呼吸是呼吸的主要部分。4848二二 呼吸作用与种子萌发呼吸作用与种子萌发 呼吸作用影响种子的发芽、幼苗生长。呼吸作用影响种子的发芽、幼苗生长。水稻的浸种、催芽、育苗是通过对呼吸作用的水稻的浸种、催芽、育苗是通过对呼吸作用的控制达到幼苗的生长健壮。控制达到幼苗的生长健壮。经常换水和翻动经常换水和翻动：补充：补充O O2 2，使有

32、氧呼吸正常使有氧呼吸正常进行进行.否则无氧呼吸增加，酒精积累，温度升高，否则无氧呼吸增加，酒精积累，温度升高，造成酒精中毒，或造成酒精中毒，或“烧苗烧苗”现象。现象。早稻浸种时用早稻浸种时用温水淋冲温水淋冲：增加温度，保证呼：增加温度，保证呼吸作用所需温度条件。吸作用所需温度条件。水稻、大麦种子发芽时，水稻、大麦种子发芽时，EMP-TCAEMP-TCA减弱，减弱，HMPHMP增增加。大豆种子发芽时由对氰敏感呼吸减弱，而抗氰加。大豆种子发芽时由对氰敏感呼吸减弱，而抗氰呼吸增强。呼吸增强。4949三三 呼吸作用与种子成熟呼吸作用与种子成熟 种子形成过程中呼吸速率逐步升高，灌浆期速种子形成过程中呼吸

33、速率逐步升高，灌浆期速率达到最大。此后灌浆速率降低，呼吸速率也相应率达到最大。此后灌浆速率降低，呼吸速率也相应减弱。减弱。原因：由于种子内干物质积累增加，含水量下原因：由于种子内干物质积累增加，含水量下降，线粒体结构受破坏所致。降，线粒体结构受破坏所致。种子成熟过程中，在初期以种子成熟过程中，在初期以EMP-TCAEMP-TCA为主，为主，随随着成熟着成熟，PPPPPP加强加强。5050四四 呼吸作用与种子安全贮藏呼吸作用与种子安全贮藏 种子内部发生的呼吸作用强弱和所发生的物种子内部发生的呼吸作用强弱和所发生的物质变化，将直接影响种子的生活力和贮藏寿命。质变化，将直接影响种子的生活力和贮藏寿命

34、。呼吸快时，消耗多的有机物，放出水分，使呼吸快时，消耗多的有机物，放出水分，使湿度增加湿度增加。湿度增加反过来促进呼吸作用。放出的热使湿度增加反过来促进呼吸作用。放出的热使温度升高，也促进呼吸和微生物活动，导致种子温度升高，也促进呼吸和微生物活动，导致种子的霉变和变质。的霉变和变质。种子呼吸作用与种子的含水量有关。含水量种子呼吸作用与种子的含水量有关。含水量偏高时呼吸作用显著增加。偏高时呼吸作用显著增加。5151 一般油料种子在安全含水量一般油料种子在安全含水量8-9%8-9%，淀粉种子，淀粉种子12-14%12-14%时，风干种子内的水都是束缚水，呼吸酶时，风干种子内的水都是束缚水，呼吸酶的

35、活性降低到最低，呼吸微弱，可以安全贮藏。的活性降低到最低，呼吸微弱，可以安全贮藏。原因：含水量增加后，原因：含水量增加后，种子内出现自由水，种子内出现自由水，酶活性增加酶活性增加。5252 种子安全贮藏措施种子安全贮藏措施：种子要晒干，种子要晒干，防治害虫，防治害虫，仓库要通风以散热散湿，仓库要通风以散热散湿，低温，低温，密闭保藏，密闭保藏，可适当增加可适当增加COCO2 2量和降低量和降低O O2 2的含量。如脱氧的含量。如脱氧保管法，充氮保管法。保管法，充氮保管法。5353五五 呼吸作用与作物栽培呼吸作用与作物栽培 改善土壤通气条件改善土壤通气条件 增加氧的供应，分解还原物质，使根系呼吸旺

36、增加氧的供应，分解还原物质，使根系呼吸旺盛，生长良好，根系发达。盛，生长良好，根系发达。作物生长过程中常常需中耕松土，作物生长过程中常常需中耕松土，需挖深沟需挖深沟(埋暗管埋暗管)以降低地下水位，以降低地下水位，水稻移栽后的露田和晒田。水稻移栽后的露田和晒田。调节温度调节温度 寒潮来临时及时灌水保温。寒潮来临时及时灌水保温。早稻灌浆成熟期正处高温季节，可以灌早稻灌浆成熟期正处高温季节，可以灌“跑马跑马水水”降温，以减少呼吸消耗，有利于种子成熟。降温，以减少呼吸消耗，有利于种子成熟。5454六六 呼吸作用与果实成熟和保藏呼吸作用与果实成熟和保藏 呼吸跃变呼吸跃变：有些果实在成熟时呼吸速率会突然增

37、高，有些果实在成熟时呼吸速率会突然增高，最后又突然下降，此时果实成熟。最后又突然下降，此时果实成熟。果实保鲜果实保鲜：适当降低温度可以推迟呼吸跃变的出现，从适当降低温度可以推迟呼吸跃变的出现，从而推迟成熟，以延长保鲜期。而推迟成熟，以延长保鲜期。与果实内乙烯释放有关。与果实内乙烯释放有关。呼吸跃变可改善品质：酸度下降，变甜。呼吸跃变可改善品质：酸度下降，变甜。5555 “自体保藏法自体保藏法”：果实、块根块茎自体呼吸作用时可降低室内果实、块根块茎自体呼吸作用时可降低室内O O2 2浓浓度增加度增加COCO2 2浓度，从而抑制呼吸作用。浓度，从而抑制呼吸作用。不能干燥以促进鲜。不能干燥以促进鲜。

38、降低降低O O2 2和贮藏温度，增加和贮藏温度，增加COCO2 2浓度浓度(但不能超过但不能超过10%10%否则果实中毒变质否则果实中毒变质)以减少呼吸作用。以减少呼吸作用。56565757七七 呼吸作用与作物产量呼吸作用与作物产量 呼吸作用与产物的关系复杂，两者关系的报呼吸作用与产物的关系复杂，两者关系的报道都不尽相同。道都不尽相同。呼吸消耗有机物，特别是维持呼吸。呼吸消耗有机物，特别是维持呼吸。在玉米、燕麦等作物中观察到降低叶呼吸在玉米、燕麦等作物中观察到降低叶呼吸作用时，其产物增加。作用时，其产物增加。但也观察到呼吸下降后产量也下降。但也观察到呼吸下降后产量也下降。5858本章重点：本章重点：理解呼吸作用的多样性理解呼吸作用的多样性 呼吸作用的影响因素呼吸作用的影响因素 呼吸作用与农业生产呼吸作用与农业生产本章难点：本章难点：植物呼吸代谢的多样性植物呼吸代谢的多样性 影响呼吸作用的因素影响呼吸作用的因素5959