植物的呼吸作用課件

1、植物的呼吸作用植物的呼吸作用課件植物的呼吸作用植物的呼吸作用課件 第四章 植物的呼吸作用第一節(jié) 呼吸作用的概念和生理意義第二節(jié) 植物的呼吸代謝途徑第三節(jié) 電子傳遞與氧化磷酸化第四節(jié) 呼吸過程中能量的貯存和利用第五節(jié) 呼吸作用的調節(jié)和控制第六節(jié) 影響呼吸作用的因素第七節(jié) 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)植物的呼吸作用課件 第四章 植物的呼吸作用植物的呼吸作用課件第一節(jié)呼吸作用的概念和生理意義一,呼吸作用的概念有氧呼吸:無氧呼吸:C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量C6H12O6 2CH3CHOHCOOH +能量二,呼吸作用的生理意義(一)提供大部分能量

2、(二)為其化合物合成提供原料植物的呼吸作用課件第一節(jié)呼吸作用的概念和生理意義一,呼吸作用的概念植物的呼吸作第二節(jié)植物的呼吸代謝途徑糖酵解 戊糖磷酸途徑和三羧酸循環(huán)地方:胞質溶膠和線粒體內 P101一,糖酵解 EMP PATHWAY已糖在無氧下分解丙酮酸的過程.已糖的磷酸化已糖磷酸化的裂解ATP和丙酮酸的生成葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2丙酮酸H+ H2O植物的呼吸作用課件第二節(jié)植物的呼吸代謝途徑糖酵解 戊糖磷酸途徑和三羧酸循環(huán)植物(二)糖酵解的生理意義 P103發(fā)酵作用酒精發(fā)酵:丙酮酸脫羧酶CH3COCOOH CO2+CH3CHOCH3CHO+NADH+HCH3CH2OH+NAD+乳酸

3、發(fā)酵：乳酸脫氫酶CH3COCOOH+NADH+ CH3CHOCOOH+NAD植物的呼吸作用課件(二)糖酵解的生理意義 P103植物的呼吸作用課件三，三羧酸循環(huán)rebs環(huán) 線粒體中進行的,丙酮酸在有氧條件下,通過一個二羧酸和三羧酸的循環(huán)的氧化分解,最后形成水和二氧化碳的過程.(一)丙酮酸的氧化脫羧CH3COCOOH+CoA-SH+NADCH3COSCoA+NADH+H+(二)三羧酸循環(huán)的化學歷程P105檸檬酸的生成，氧化脫羧和草酰乙酸的再生丙酮酸脫氫酶復合體植物的呼吸作用課件三，三羧酸循環(huán)rebs環(huán)丙酮酸脫氫酶復合體植物的呼吸作一分子葡萄糖產(chǎn)生二分子丙酮酸CH3COCOOH+8NAD+2FAD+

4、2ADP+2Pi+4H2O 6CO2+2ATP+8NADH+8H+2FADH2三羧酸循環(huán)的生理意義，提供能量的主要來源，是物質代謝的樞紐戊糖磷酸途徑（）（）已糖磷酸途徑（）是指葡萄糖在胞質溶膠和質粒中直接被氧化，產(chǎn)生和磷酸糖的過程植物的呼吸作用課件一分子葡萄糖產(chǎn)生二分子丙酮酸植物的呼吸作用課件包括氧化階段和非氧化階段總反應：6G6P+12NADP+7H2O 5G6P+6CO2+Pi+12NADPH+12H戊糖磷酸的生理意義：，產(chǎn)生大量的，還原力，中間產(chǎn)物為許多重要的化合物提供原料，與光合作用相聯(lián)系在細胞內去向，即向糖酵解還是途徑進行取決于各種酶的大小和濃度的高低另一個因素是細胞內的和的比值植物

5、的呼吸作用課件包括氧化階段和非氧化階段植物的呼吸作用課件暗呼吸和光呼吸的區(qū)別第三節(jié) 電子傳遞與氧化磷酸化生物氧化: 有機物質在生物體細胞內進行氧化分解,生成二氧化碳,水和釋放能量的過程.呼吸鏈,電子傳遞鏈:呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質子,沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑,傳遞到分子氧的總過程(氫傳遞體和電子傳遞體)植物的呼吸作用課件暗呼吸和光呼吸的區(qū)別植物的呼吸作用課件氫傳遞體:傳遞質子和電子NAD NADP FMN FAD電子傳遞體:只傳遞電子細胞色素體系和鐵硫蛋白(Fe-S)電子傳遞鏈的組成P110復合體：NADH脫氫酶（FMN和幾個Fe-S ）復合體：琥珀酸脫氫酶（FAD和3

6、個Fe-S ）復合體：細胞色素bc1復合物復合體：細胞色素氧化酶（二個銅中心及Cyta和Cyta3），是一個末端氧化酶復合體：ATP合酶（F0，F(xiàn)1）植物的呼吸作用課件氫傳遞體:傳遞質子和電子植物的呼吸作用課件二，氧化磷酸化 在生物氧化中，電子經(jīng)過線粒體的電子傳遞鏈傳遞到氧，伴隨ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的過程。機理：化學滲透假說（P.Mitchell) NADH在傳遞電子時，也把基質中的質子釋放到線粒體的膜間間隙中，這樣使膜外側的質子高于內側的而形成跨膜質子梯度，和跨膜 電位梯度，這兩種梯度建立起跨膜的電化學勢梯度，間隙的質子通過并激活F0F1-ATP合酶，驅動ADP和PI結合

7、成ATP磷/氧比（P/O）：指當一個原子氧被吸收時，有幾個分子的PI變成有機磷（P）或有幾個分子的ADP植物的呼吸作用課件二，氧化磷酸化植物的呼吸作用課件變成ATP例：丙酮酸 乙酰COA P/O 3 2.5琥珀酸 延胡索酸 P/O 2 1.5異檸檬酸 戊 酮二酸 P/O 3 2.5戊 酮二酸 琥珀酸 P/O 4 3.5三，末端氧化酶系統(tǒng)（一）細胞色素氧化酶由Cyta Cyta3組成，含有兩個鐵卟啉和兩個銅原子，將Cyta3電子傳給O2使其激活，與質子結合水4Cyta(Fe)O2+4H2O 2H2O+4Cyta(Fe)植物的呼吸作用課件變成ATP植物的呼吸作用課件（二）交替氧化酶含鐵的酶NADH

8、 FMN Fe S UQ Cytb,FeS,Cytc1CytcCyta.a3 O2交替氧化抗氰的生理意義：，利于授粉，能量溢流，增強抗逆性植物的呼吸作用課件（二）交替氧化酶交替氧化抗氰的生理意義：植物的呼吸作用課件（三）酚氧化酶單酚氧化酶(酪氨酸酶) 含銅的酶多酚氧化酶(兒茶酚氧化酶) 氧化底物AH2 NADP 酚 1/2O2 A NADPH2 醌 H2O酚酶在制茶工業(yè)中應用紅茶;綠茶植物的呼吸作用課件（三）酚氧化酶酚酶在制茶工業(yè)中應用植物的呼吸作用課件抗壞血酸氧化酶含銅的氧化酶抗壞血酸+1/2O2 去氧抗壞血酸+H2O AH2 NADP GSH 去H抗壞血酸 H2O A NADPH2 GSS

9、G 抗壞血酸 1/2O植物的呼吸作用課件抗壞血酸氧化酶植物的呼吸作用課件乙醇酸氧化酶體系 黃素蛋白 C2H5OH NAD CH2OHCOOH O2 CH3CHO NADH2 CHOCOOH H2O2H2O+1/2O2過氧化氫酶植物的呼吸作用課件乙醇酸氧化酶體系H2O+1/2O2過氧化氫酶植物的呼吸作用課過氧化氫酶和過氧化物酶 含鐵的酶 解除過氧化氫的毒害作用H2O2 H2O+1/2O2AH2+H2O2 2H2O+A 呼吸代謝電子傳遞過程P114呼吸代謝的多樣性過氧化氫酶過氧化物酶植物的呼吸作用課件過氧化氫酶和過氧化物酶 過氧化氫酶過氧化物酶植物的呼吸作用課第四節(jié) 呼吸過程中能量的貯存和利用一,

10、貯存能量貯存的形式:氧化磷酸化,ATP 需O2 線粒體內膜中底物水平磷酸化作用:在胞質溶膠和線粒體基質中 已糖脫氫,高能磷酸基轉到ADP,生成ATP植物的呼吸作用課件第四節(jié) 呼吸過程中能量的貯存和利用植物的呼吸作用課件光合作用和呼吸作用的關系P1161,光合作用所需的ADP和輔酶NADP+ 與呼吸作用所要的和NADP+ 是相同的，可共用,光合作用的碳循環(huán)與呼吸的戊糖磷酸途徑是正反反應的關系,中間產(chǎn)物是可交替使用的3,光合釋放的O2可供呼吸利用,而呼吸釋放的CO2能為光合作用所同化.植物的呼吸作用課件光合作用和呼吸作用的關系P116植物的呼吸作用課件光合作用與呼吸作用的比較光合作用 呼吸作用1以

11、CO2,H2O為原料 1,以O2,有機物為原料2,產(chǎn)生有機物糖類和O2 2,產(chǎn)生CO2,H2O3,葉綠素等捕獲光能 3,化學能暫時貯存于ATP中或以熱能消失 4,通過光合磷酸化把光能轉 4,通過氧化磷酸化把有機物的化學能轉化為ATP 形成ATP5,H2O的氫轉移至NADP+ ，有機物的氫主要轉移到NAD+ ，形成 形成H+ NADH+ 6，糖合成主要利用ATP和 6，細胞活動是利用ATP和NADH+ H+ （或H+ ）作功7，僅含葉綠素的細胞進行光 7，活的細胞都能進行呼吸作用合作用 8，只有光照下才發(fā)生 8，光照和黑暗下都能發(fā)生 植物的呼吸作用課件光合作用與呼吸作用的比較光合作用 9，發(fā)生于

12、真核細胞植物的葉綠 9糖酵解和戊糖磷酸途徑發(fā)生于細胞質體中 中，三羧酸循環(huán)和生物氧化則發(fā)生 于線粒體中植物的呼吸作用課件9，發(fā)生于真核細胞植物的葉綠 9糖酵解和戊糖磷酸第五節(jié)呼吸作用的調節(jié)和控制一，巴斯德效應和糖酵解的調節(jié)氧抑制酒精的發(fā)酵的現(xiàn)象1在有氧條件下，發(fā)酵作用會停止？2在有氧條件下，糖酵解的速度會減慢？調節(jié)酶是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶 NAD，NADH的量的變化磷酸果糖激酶：鎂離子，PI促進；ATP和檸檬酸的抑制丙酮酸激酶：ADP，鎂離子，鉀離子促進；受ATP，鈣離子，檸檬酸抑制植物的呼吸作用課件第五節(jié)呼吸作用的調節(jié)和控制一，巴斯德效應和糖酵解的調節(jié)植物的戊糖磷酸途徑和三羧酸環(huán)的調節(jié)P

13、118戊糖磷酸途徑：葡萄糖6磷酸脫氫酶，NADPH的濃度NADPH和核糖-5-磷酸 三羧酸環(huán)P118ATP ADP 乙酰輔酶A NAD+ / NAD+ +NADH的比值 能荷的調節(jié) ATP+1/2ADP 能荷%= 100ATP+ADP+AMP植物的呼吸作用課件戊糖磷酸途徑和三羧酸環(huán)的調節(jié)P118戊糖磷酸途徑：ATP能荷是指全部腺苷酸中有多少是相當于ATP 第六節(jié) 影響呼吸作用的因素一呼吸速率和呼吸商 呼吸速率:可用植物的單位鮮重,干重或原生質(以含N量)表示,在一定時間內所放出的CO2體積,或吸收氧的體積來表示.呼吸速率=微升O2CO2/克鮮重(或干重)/小時呼吸速率=微升O2/細胞(毫克N)

14、/小時或者用單位時間內植物組織或鮮重的損失數(shù)量來表示 =毫克(干重)/克鮮重(干重)/天方法:瓦氏呼吸計氣流法裝置氧電極法和紅外線CO2分析法 小藍子法 植物的呼吸作用課件能荷是指全部腺苷酸中有多少是相當于ATP植物的呼吸作用課件呼吸商:(主要是表示呼吸底物的性質和氧氣供應狀態(tài)的一種指標.)植物組織在一定時間內,放出二氧化碳的量與吸收氧氣的量的比率RQ葡萄糖 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O RQ=6摩爾CO2/6摩爾O2=1.0蘋果酸 C4H6O5+3O2=4CO2+3H2O RQ=4/3=1.33脂肪酸的完全氧化,RQ1.0植物的呼吸作用課件呼吸商:(主要是表示呼吸底物的性質和氧

15、氣供應狀態(tài)的一種指標.二,內部因素對呼吸速率的影響不同植物同一植物不同的器官同一器官的不同組織同一器 官在不同的生長過程中三,外界條件對呼吸速率的影響(一)溫度酶促反應 0 2535 3545植物的呼吸作用課件二,內部因素對呼吸速率的影響植物的呼吸作用課件(二)氧大氣中的O2體積21%氧飽和點 與溫度的關系QCO2QO251015200.51.0氣體交換-氧分壓蘋果在不同氧分壓下的QCO2的QO2體積的變化植物的呼吸作用課件(二)氧QCO2QO251015200.51.0氣體交換-(三)CO2抑制作用有些有促進作用應用:果實,種子,蔬菜貯藏(四)水分水多,干旱:呼吸增加糧食的貯藏(五)機械損傷傷呼吸 包裝運輸植物的呼吸作用課件(三)CO2植物的呼吸作用課件第七節(jié)呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一,呼吸作用與作物栽培二呼吸作用與糧食貯藏三呼吸作用與果蔬貯藏植物的呼吸作用課件第七節(jié)呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一,呼吸作用