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1、第四章植物的呼吸作用前面講的光合作用是植物把外界物質(zhì)改造為自身物質(zhì)的過程，是新陳代謝的同化作用方面。本章討論的呼吸作(Respiration):是將植物體內(nèi)的物質(zhì)不斷分解的過程，是新陳代謝的異化作用方面。第一節(jié)呼吸作用概念和意義一、呼吸作用(Respiration)在酶的參與下，細(xì)胞把淀粉或己糖逐步氧化分解并釋放能量的過程。有氧呼吸呼吸作用無氧呼吸1、有氧呼吸指生活細(xì)胞在氧氣的參與下，把某些有機物質(zhì)徹底氧化分解，放出CO2并形成水，同時釋放能量的過程。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+ΔGΔG=2870kj呼吸作用釋放的CO2中的氧來源于呼吸底物和H2O
2、，所生成的H2O中的氧來源于空氣中的O2。2、無氧呼吸（發(fā)酵）一般指在無氧條件下，細(xì)胞把某些有機物質(zhì)分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放能量的過程。高等植物無氧呼吸可產(chǎn)生酒精或乳酸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+ΔG（100kj）C6H12O62CH3CHOHCOOH+ΔG☆既不吸收氧氣也不釋放CO2的呼吸作用是存在的，如產(chǎn)物為乳酸的無氧呼吸。植物一生大多數(shù)時間在進(jìn)行有氧呼吸，只可以進(jìn)行短時間無氧呼吸，絕大數(shù)植物進(jìn)行酒精發(fā)酵。有氧呼吸是由無氧呼吸進(jìn)化而來的。二、呼吸作用的生理意義⒈呼吸作用提供植物生命活動所需要的大部分能量。慢，逐步釋放，ATP等形式儲存需呼吸作用提
3、供能量的生理過程有：離子的主動吸收、細(xì)胞的分裂和分化、有機物的合成、種子萌發(fā)等。不需要呼吸直接提供能量的生理過程有：干種子的吸脹吸水、離子的被動吸收、蒸騰作用、光反應(yīng)等。⒉呼吸作用為其它化合物合成提供原料。丙酮酸，?-酮戊二酸可通過轉(zhuǎn)氨基作用形成相應(yīng)的氨基酸，進(jìn)而合成蛋白質(zhì)。磷酸丙糖可以形成甘油丙酮酸形成乙酰CoA，生成脂肪酸脂肪3.為脂肪、蛋白質(zhì)的合成以及硝酸鹽的還原提供還原型的NAD或還原型NADP。4.增強植物的抗性健壯，中間產(chǎn)物三、呼吸作用的場所細(xì)胞質(zhì)是糖酵解和戊糖磷酸途徑進(jìn)行的場所，線粒體是三羧酸循環(huán)進(jìn)行的位置。第二節(jié)呼吸作用的機理一、己糖分解過程二、電子傳遞及氧
4、化磷酸化三、呼吸過程中能量儲存和利用一、己糖分解過程1、糖酵解途徑(EMP)2、三羧酸循環(huán)(TCA)3、磷酸戊糖途徑(PPP)1、糖酵解途徑(EMP)淀粉、葡萄糖或其它六碳糖在無氧狀態(tài)下分解成丙酮酸的過程。C6H12O6+2ADP+2NAD++2Pi2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H2O對高等植物來說，不管是有氧呼吸還是無氧呼吸，糖的分解都必須先經(jīng)過糖酵解階段，形成丙酮酸，然后才分道揚鑣。葡萄糖丙酮酸無氧無氧呼吸生成酒精或乳酸有氧TCA循環(huán)CO2葡萄糖ATPATP磷酸葡萄糖→磷酸果糖二磷酸果糖磷酸甘油醛乙醇2NADH二磷酸甘油酸乙醛2ATP2ATP丙酮酸磷酸烯醇磷酸甘油酸
5、式丙酮酸乳酸CO2返回40注意：在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。糖酵解不僅是個降解的過程，可以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，生成糖。糖酵解過程中生成的中間產(chǎn)物，有很少一部分可以轉(zhuǎn)化成其它有機物質(zhì)的原料。如磷酸二羥丙酮，甘油。糖酵解可以用呼吸抑制劑抑制，如碘乙酸。2、三羧酸循環(huán)(TCA)2丙酮酸+2ADP+2Pi+8NAD++2FAD6CO2+2ATP+8NADH+2FADH丙酮酸CO2NADH乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸異檸檬酸NADHNADH蘋果酸草酰琥珀酸FADHCO2琥珀酸CO2NADHATP琥珀酰CoAα-酮戊二酸注意：⒈在線粒體中進(jìn)行。⒉EMP不產(chǎn)生CO2，只有在TCA中才產(chǎn)生CO2。⒊TCA中釋放的C
6、O2，不是靠大氣中的O2直接把C氧化，而是靠氧化底物中的氧和水分子中的氧來實現(xiàn)的。⒋TCA循環(huán)是糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸及其它物質(zhì)共同的代謝過程。3、磷酸戊糖途徑(PPP)在高等植物中，還發(fā)現(xiàn)可以不經(jīng)過EMP生成丙酮酸而進(jìn)行有氧呼吸的途徑，就是PPP途徑。6G6P+12NADP++7H2O6CO2+12NADPH+12H++5G6P+Pi葡萄糖ATP磷酸葡萄糖6-磷酸果糖NADPH1,6-二磷酸果糖磷酸葡萄糖酸磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮CO2NADPH5-磷酸核酮糖4-磷酸赤蘚糖3-磷酸甘油醛7-磷酸景天庚酮糖5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖ATP注意：⒈發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。⒉PPP途徑是
7、直接氧化葡萄糖。⒊H的受體是NADP，所形成的NADPH如果要形成ATP時，必須穿梭進(jìn)入線粒體，才進(jìn)入呼吸鏈，如不穿梭，則用于脂肪酸的合成。⒋其中間產(chǎn)物雖然簡單，但其生理活性較高，它可以溝通其它代謝途徑。⒌PPP途徑在成熟和老年組織中及受害時發(fā)生較多。PPP途徑的生理作用①為脂肪酸、固醇的合成提供還原型NADP。②為核糖等物質(zhì)的合成提供原料（5-磷酸核糖）③為莽草酸途徑的合成提供原料（4-磷酸赤蘚糖）有機物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化，包括消耗氧，生成CO2、水和放出能量的過程，稱為“生物氧化”。1、呼吸鏈(Respira
