1、1 光反應(yīng)光反應(yīng) 光能的吸收和傳遞，水的光解釋放氧氣，光能轉(zhuǎn)化光能的吸收和傳遞，水的光解釋放氧氣，光能轉(zhuǎn)化 成電能，電能轉(zhuǎn)化成活潑化學(xué)能（成電能，電能轉(zhuǎn)化成活潑化學(xué)能（NADPH和和 ATP 的形成）的形成） 2 Formation of proton gradient is light-dependent 3 4 1. 非環(huán)式光合磷酸化 2. 環(huán)式光合磷酸化 5 三類三類 C3途徑途徑還原磷酸戊糖途徑（卡爾文循環(huán)）還原磷酸戊糖途徑（卡爾文循環(huán)） C4二羧酸途徑二羧酸途徑 景天科植物酸代謝途徑（景天科植物酸代謝途徑（CAM途徑）途徑） 基本途徑 暗反應(yīng)暗反應(yīng) CO2的同化的同化-葉綠體利用光反

2、應(yīng)形成的活潑化學(xué)能（葉綠體利用光反應(yīng)形成的活潑化學(xué)能（ATP，NADP） 將將CO2固定、還原成有機(jī)物的過(guò)程。固定、還原成有機(jī)物的過(guò)程。 6 計(jì)算同化力：1分子CO2固定還原，消耗：3 ATP、2 NADPH 3CO2+ 9ATP+ 6NADPH+6H+ - C3糖-磷酸+ 9ADP + 8Pi+ 6NADP+ 小結(jié)小結(jié)： 7 第四章第四章 植物的呼吸作用植物的呼吸作用 一、呼吸作用的概念一、呼吸作用的概念 生物體內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物的氧化，釋放能量的過(guò)程。生物體內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物的氧化，釋放能量的過(guò)程。 第一節(jié)第一節(jié) 呼吸作用的概念及意義呼吸作用的概念及意義 有氧呼吸有氧呼吸 生活細(xì)胞在生活細(xì)胞在O2參與

3、下，將有機(jī)物參與下，將有機(jī)物徹底氧化徹底氧化，同，同 時(shí)釋放能量的過(guò)程。時(shí)釋放能量的過(guò)程。 C6H12O66O2 6CO26H2O能量（能量（ATP） 呼吸基質(zhì)：碳水化合物、脂肪、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等呼吸基質(zhì)：碳水化合物、脂肪、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等 主要碳水化合物（主要碳水化合物（G、F、Sucrose, Starch） 二種類型二種類型 8 二、意義二、意義 1. 為植物生命活動(dòng)提供能量；為植物生命活動(dòng)提供能量； 2. 為其它各種有機(jī)物合成提供原料。為其它各種有機(jī)物合成提供原料。 無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 在無(wú)在無(wú)O2條件下，生活細(xì)胞將有機(jī)物分解成條件下，生活細(xì)胞將有機(jī)物分解成不徹底不徹底 的氧化產(chǎn)物，同時(shí)

4、釋放能量的過(guò)程。的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量的過(guò)程。 (微生物微生物-發(fā)酵發(fā)酵) C6H12O6 2CO2 2C2H5OH 能量能量(ATP) C6H12O6 2CH3CHOHCOOH 能量能量 (ATP) 9 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸作用的代謝途徑呼吸作用的代謝途徑 呼吸代謝主要途徑三個(gè)環(huán)節(jié)：呼吸代謝主要途徑三個(gè)環(huán)節(jié)： 1. 糖酵解（糖酵解（EMP） 2. 三羧酸循環(huán)（三羧酸循環(huán)（TCA） 3. 電子傳遞和氧化磷酸化電子傳遞和氧化磷酸化 10 一、糖酵解一、糖酵解 EMP途徑途徑 （ Embden, Meyerhof and Parnus） 1. 概念概念 呼吸過(guò)程中呼吸過(guò)程中糖糖的逐步分解，轉(zhuǎn)化成的

5、逐步分解，轉(zhuǎn)化成丙酮酸丙酮酸的過(guò)程；的過(guò)程； 不需要氧。不需要氧。 是有氧呼吸與無(wú)氧呼吸共同具有的糖分解途徑。是有氧呼吸與無(wú)氧呼吸共同具有的糖分解途徑。 11 2. 過(guò)程過(guò)程 （1）準(zhǔn)備階段（磷酸化階段）準(zhǔn)備階段（磷酸化階段） 磷酸己糖激酶磷酸己糖激酶 G G -6- P ATP ADP 磷酸己糖異構(gòu)酶磷酸己糖異構(gòu)酶 G -6- P F-6- P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 F-6- P F-1，6-2P ATP ADP 關(guān)鍵步驟 限速酶 消耗2 ATP 12 （2）裂解階段）裂解階段 CH2O P | C=O | CHOH | （CHOH）2 CHO P 果糖1，6二磷酸 | 醛縮酶醛縮酶 C

6、H2O P | C=O | CH2OH 磷酸二羥丙酮 + CHO | CHOH CHO P 3-磷酸甘油醛 | 磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 13 （3）氧化階段）氧化階段 磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶 COO P | CHOH | CH2O P 1，3-二磷酸甘油酸 CHO | CHOH CHO P 3-磷酸甘油醛 | NAD+ Pi NADH+H+ 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 ADP ATP COO H | CHOH | CH2O P 3-磷酸甘油酸 COO H | CHO P | CH2OH 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 烯醇化酶烯醇化酶 COO H | CHO

7、 P | CH2 PEP 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 COO H | C=O | CH3 丙酮酸 ATP ADP 形成4 ATP 2NADH+ H+ H2O 14 15 COO H | 2 C=O | CH3 丙酮酸 CHO | CHOH | CHOH | （CHOH）2 CH2OH 葡萄糖 | 2NAD+ 2 NADH +2H+ 2ADP+2Pi 2 ATP C6H12O6+ 2NAD+ 2ADP+Pi 2C3H4O3+ 2 NADH +2H+ + 2 ATP 糖酵解（糖酵解（EMP）總反應(yīng)概括總反應(yīng)概括 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1.無(wú)氧的參與，無(wú)二氧化碳釋放無(wú)氧的參與，無(wú)二氧化碳釋放 2. G氧化不徹底，大

8、部分能量?jī)?chǔ)存在丙酮酸中氧化不徹底，大部分能量?jī)?chǔ)存在丙酮酸中 16 3. 意義意義： 1. 將糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸，將進(jìn)入線粒體，徹底氧化生成將糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸，將進(jìn)入線粒體，徹底氧化生成 ATP； 2. 生成中間產(chǎn)物，與其他代謝建立聯(lián)系；生成中間產(chǎn)物，與其他代謝建立聯(lián)系； 3. 生成生成NADH，可在線粒體中氧化，生成可在線粒體中氧化，生成ATP； 4. 生成生成ATP 進(jìn)入線粒體氧化進(jìn)入線粒體氧化有氧呼吸有氧呼吸 O2 無(wú)無(wú)O2 2C3H4O3 2 NADH +2H+發(fā)酵發(fā)酵無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 （乳酸發(fā)酵、（乳酸發(fā)酵、 酒精發(fā)酵）酒精發(fā)酵） 17 COO H | C=O | CH3 丙酮酸 CO2 H

9、C=O | CH3 乙醛 NADH+H + NAD+ H2COHCH3 酒精酒精 NADH+H + NAD+ COOHCHOHCH3 乳酸乳酸 酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵 無(wú)氧呼吸的意義：無(wú)氧呼吸的意義： 1. 缺乏氧氣植物通過(guò)發(fā)生無(wú)氧呼吸，獲得能量。缺乏氧氣植物通過(guò)發(fā)生無(wú)氧呼吸，獲得能量。 2. 消耗多余的丙酮酸、消耗多余的丙酮酸、NADH； 3. NAD+再生，保證再生，保證EMP繼續(xù)進(jìn)行繼續(xù)進(jìn)行 18 19 二、三羧酸循環(huán)（二、三羧酸循環(huán)（TCA環(huán)）環(huán)） （Tricarboxylic acid cycle ） 英國(guó)化學(xué)家英國(guó)化學(xué)家Hans Krebs 在在1937年提出年提出Krebs循環(huán)循環(huán)

10、獲得獲得1953年諾貝爾獎(jiǎng)年諾貝爾獎(jiǎng) 1. 定義：定義： 糖酵解到丙酮酸以后，有氧的情況下丙酮酸進(jìn)入糖酵解到丙酮酸以后，有氧的情況下丙酮酸進(jìn)入 線粒體線粒體，逐步氧化分解，形成，逐步氧化分解，形成CO2和水。將這一過(guò)和水。將這一過(guò) 程稱為程稱為三羧酸循環(huán)。三羧酸循環(huán)。 中間重要產(chǎn)物為檸檬酸中間重要產(chǎn)物為檸檬酸 檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán) 2. 途徑途徑 由于由于丙酮酸丙酮酸不能直接進(jìn)入不能直接進(jìn)入TCA環(huán)，首先要進(jìn)行氧化環(huán)，首先要進(jìn)行氧化 脫羧脫羧乙酰乙酰CoA（CH3COSCoA）TCA環(huán)。環(huán)。 20 （1）乙酰）乙酰CoA的形成（丙酮酸脫羧氧化）的形成（丙酮酸脫羧氧化） 脫羧、脫氫氧化脫羧、脫氫

11、氧化 丙酮酸丙酮酸- 形成已酰形成已酰-CoA O O | + HS-CoA 丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系 | CH3-C-COOH CH3C-S-CoA +CO2 NAD+ NADH +H+ 多種酶：多種酶： 丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶E1； 雙氫硫辛酸乙酰基轉(zhuǎn)移雙氫硫辛酸乙酰基轉(zhuǎn)移E2； 雙氫硫辛酸脫氫酶雙氫硫辛酸脫氫酶E3。 多個(gè)輔酶：多個(gè)輔酶：TPP、CoA、NAD 、 、FAD、SSL 丙酮酸脫氫酶系多酶體系（酶復(fù)合體）：丙酮酸脫氫酶系多酶體系（酶復(fù)合體）： 21 （2）三羧酸循環(huán)）三羧酸循環(huán) 檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶

12、A 異檸檬酸異檸檬酸 順烏頭酸順烏頭酸 22 23 5次脫氫氧化，三次脫羧次脫氫氧化，三次脫羧 酶酶 輔酶輔酶 脫羧脫羧 生成物生成物 1. 丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系 NADH * 已酰已酰CoA 2.異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 NADH * -酮戊二酸酮戊二酸 3.-酮戊二酸脫氫酶系酮戊二酸脫氫酶系 NADH * 琥珀酰琥珀酰CoA 4.琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶 FADH 蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 5.蘋(píng)果酸脫氫酶蘋(píng)果酸脫氫酶 NADH 草酰乙酸草酰乙酸 底物氧化磷酸化底物氧化磷酸化 1分子分子ATP 琥珀酰琥珀酰CoA + ADP+Pi -琥珀酸琥珀酸 +ATP+HS-CoA 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)TCA，1

13、分子丙酮酸徹底氧化為分子丙酮酸徹底氧化為3CO2 TCA（丙酮酸氧化）丙酮酸氧化） 24 C6H12O6+ 2NAD+ 2ADP+Pi 2C3H4O3+ 2 NADH +H+ + 2 ATP TCA循環(huán)總反應(yīng)概括：循環(huán)總反應(yīng)概括： EMP+TCA + 10NADH+ 10H+ C6H12O66H2O 6CO2 10NAD + 4ADP+Pi4ATP EMP 2C3H4O3+ 6H2O 6CO2 10NAD + 8NADH+ 8H+ 2 FADH2 2ADP+Pi2ATP 2 FAD2 FADH2 25 三羧酸循環(huán)意義：三羧酸循環(huán)意義： 1. 徹底氧化丙酮酸；徹底氧化丙酮酸； 2.生成生成ATP

14、； 3.生成了生成了NADH、FADH2，進(jìn)一步氧化可生成，進(jìn)一步氧化可生成ATP； 4.通過(guò)中間產(chǎn)物與其他代謝聯(lián)系。通過(guò)中間產(chǎn)物與其他代謝聯(lián)系。 EMPTCA是有氧呼吸的主要途徑是有氧呼吸的主要途徑呼吸干路呼吸干路 但不是唯一的途徑。但不是唯一的途徑。 26 三、磷酸戊糖途徑三、磷酸戊糖途徑（Pentose Phosphate Pathway） EMPTCA是有氧呼吸的主要途徑，但不是唯一的途徑。 在植物體內(nèi)還存在另一條重要的途徑，通常稱PPP途徑， 葡萄糖直接氧化途徑磷酸己糖支路 CHO | CHOH | CHOH | ( CHOH)2 CH2OH | CHO | CHOH | CHOH

15、| (CHOH)2 CH2O P | ATP ADP COOH | CHOH | CHOH | (CHOH)2 CH2O P | CO2 CH2OH | C=O | CHOH | CHOH CH2O P | G G-6-P 6P G RU-5-P NADP+ H2O NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ 每1分子葡萄糖氧化成核酮糖-5-磷酸： 形成 1 分子CO2 2 分子NADPH 消耗 1分子ATP 1 過(guò)程過(guò)程 27 6次反應(yīng)分解次反應(yīng)分解1分子分子G： 6 G-6 -P 12 NADP+ 6 H2O 6 CO2 6 Ru-5-P + 12 NADPH12 H+ 2. 特點(diǎn)特點(diǎn)

16、 （1）G直接氧化；直接氧化； （2）脫氫酶的輔酶為）脫氫酶的輔酶為NADP ； ； （3）中間產(chǎn)物與光合代謝相仿，活躍地轉(zhuǎn)入合成代謝；中間產(chǎn)物與光合代謝相仿，活躍地轉(zhuǎn)入合成代謝； （4）反應(yīng)是在）反應(yīng)是在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。中進(jìn)行。 6 Ru-5-P 5 G-6-P + Pi G- 6-P 12NADP+ 6H2O 6 CO2 Pi + 12NADPH12H+ 28 3. 生理意義生理意義 （1）當(dāng)呼吸干線受阻后，代替正常的有氧呼吸提供能量。）當(dāng)呼吸干線受阻后，代替正常的有氧呼吸提供能量。 （2）中間產(chǎn)物十分活躍，可以溝通各個(gè)代謝反應(yīng)。）中間產(chǎn)物十分活躍，可以溝通各個(gè)代謝反應(yīng)。 5P核酮糖核

17、酮糖 核糖核糖 C7、C3、C4、C6、C5 （ （與光合作用中間產(chǎn)物相同）與光合作用中間產(chǎn)物相同） 核酸、輔酶、核酸、輔酶、ATP等等 1，5RuBP（參與光合作用）參與光合作用） （3）抗病方面有特殊作用：）抗病方面有特殊作用：PPP活性強(qiáng)，抗病性強(qiáng)。活性強(qiáng)，抗病性強(qiáng)。 29 30 第三節(jié)第三節(jié) 生物氧化生物氧化 呼吸代謝的生化過(guò)程中底物上脫下的氫進(jìn)一呼吸代謝的生化過(guò)程中底物上脫下的氫進(jìn)一 步與氧結(jié)合的過(guò)程叫生物氧化步與氧結(jié)合的過(guò)程叫生物氧化。 一、呼吸電子傳遞系統(tǒng)一、呼吸電子傳遞系統(tǒng)電子傳遞主路電子傳遞主路 二、氧化磷酸化二、氧化磷酸化 三、呼吸電子傳遞支路三、呼吸電子傳遞支路抗氰呼吸抗

18、氰呼吸 31 一、呼吸電子傳遞系統(tǒng)一、呼吸電子傳遞系統(tǒng) 電子傳遞主路電子傳遞主路 概念概念： 呼吸代謝中間產(chǎn)物氧化脫下質(zhì)子呼吸代謝中間產(chǎn)物氧化脫下質(zhì)子H（H+ e）或電或電 子，沿著按一定順序排列的呼吸傳遞體傳遞到分子氧的總子，沿著按一定順序排列的呼吸傳遞體傳遞到分子氧的總 軌道。軌道。 氫傳遞體氫傳遞體：NAD、FMN、FAD、UQ，傳遞傳遞H（ H+ e ） 電子傳遞體電子傳遞體：細(xì)胞色素體系（：細(xì)胞色素體系（b、c、aa3 ），），只傳遞只傳遞 e 32 NADH + H+ NAD + FMN FMNH2 CoQH2 CoQ Fe3+ Fe2+ Fe2+ Fe3+ Cyt b Cyt a

19、a3 H 2O 1/2 O2 Cyt C Fe3+ Fe2+ NADH-CoQ 氧化還原酶氧化還原酶 CoQ-細(xì)胞色素氧細(xì)胞色素氧 氧化還原酶氧化還原酶 細(xì)胞色素氧細(xì)胞色素氧 化酶化酶 NADH氧化氧化 33 FAD FADH2 CoQH2 CoQ Fe3+ Fe2+ Fe2+ Fe3+ Cyt b Cyt aa3 H 2O 1/2 O2 Cyt C Fe3+ Fe2+ FAD-CoQ 氧化還原酶氧化還原酶 FADH氧化氧化 34 35 1、NADH 脫氫酶（復(fù)合體脫氫酶（復(fù)合體I） 含有含有FMN和幾個(gè)鐵和幾個(gè)鐵-硫蛋白，催化硫蛋白，催化NADH+H+的的2 個(gè)個(gè)H+經(jīng)經(jīng)FMN轉(zhuǎn)運(yùn)到膜間空間

20、，同時(shí)經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)到膜間空間，同時(shí)經(jīng)Fe-S中心將中心將2個(gè)個(gè) 電子傳遞到泛醌。電子傳遞到泛醌。 36 多種脫氫酶的輔酶，多種脫氫酶的輔酶， 傳遞電子和氫傳遞電子和氫 FMN+2H（2H+2e） FMNH2 氧化型氧化型 還原型還原型 37 2.琥珀酸琥珀酸-泛醌氧化還原酶（復(fù)合體泛醌氧化還原酶（復(fù)合體II） 含有琥珀酸脫氫酶、含有琥珀酸脫氫酶、FAD和和3個(gè)鐵個(gè)鐵-硫蛋白硫蛋白 FAD（核素腺嘌呤二核苷酸）核素腺嘌呤二核苷酸） FAD + 2 H（2 H+2 e） FADH2 氧化型氧化型 還原型還原型 38 黃素蛋白酶黃素蛋白酶 以以FAD、FMN為輔酶、含有為輔酶、含有Fe-S中心中心 如琥珀

21、酸脫氫酶：大亞基如琥珀酸脫氫酶：大亞基 1FAD 、1Fe-S 小亞基小亞基2 Fe-S 3. UQ（泛醌）泛醌） 9-10個(gè)異戊二烯單位組成，個(gè)異戊二烯單位組成， 唯一非蛋白成員。唯一非蛋白成員。 與線粒體內(nèi)外質(zhì)子傳遞相關(guān)。與線粒體內(nèi)外質(zhì)子傳遞相關(guān)。 UQUQH2 39 4. 細(xì)胞色素細(xì)胞色素bc1復(fù)合體（復(fù)合體復(fù)合體（復(fù)合體III）與細(xì)胞色素）與細(xì)胞色素C Cty a 、Cty b 、Cty c三類，在三類，在500-600nm有最大吸收有最大吸收 電子傳遞：電子傳遞：UQ- Cty b - Cty c1 - Cty c （1） Cty b b556、b560、b565 Cty C1 膜結(jié)

22、合膜結(jié)合 C552 組成組成b-c1復(fù)合物復(fù)合物 （2） Cty c C 可溶性可溶性 C550 作用：作用： 傳遞電子、轉(zhuǎn)移傳遞電子、轉(zhuǎn)移 H 40 5 細(xì)胞色素氧化酶細(xì)胞色素氧化酶 （復(fù)合體（復(fù)合體IV）-末端氧化酶末端氧化酶 含兩個(gè)含兩個(gè)Cu2+中心及中心及Cty a、 Cty a3 作用：傳遞電子與質(zhì)子，將作用：傳遞電子與質(zhì)子，將Ctyc中電子傳給分子氧，激活的氧結(jié)中電子傳給分子氧，激活的氧結(jié) 合基質(zhì)中的氫反應(yīng)生成水，將兩個(gè)合基質(zhì)中的氫反應(yīng)生成水，將兩個(gè)H+轉(zhuǎn)移到膜間空間轉(zhuǎn)移到膜間空間 抑制劑：抑制劑：CO、CN-、N3- 41 6. 呼吸抑制劑呼吸抑制劑 魚(yú)藤酮魚(yú)藤酮 NADH還原泛

23、醌還原泛醌 抗霉素抗霉素A b-c電子傳遞電子傳遞 CN 、 、CO aa3活性活性 42 二、氧化磷酸化二、氧化磷酸化 與呼吸鏈上的電子傳遞相偶聯(lián)，通過(guò)與呼吸鏈上的電子傳遞相偶聯(lián)，通過(guò)NADH、FADH2 的氧化過(guò)程形成的氧化過(guò)程形成ATP的過(guò)程的過(guò)程氧化磷酸化（兩個(gè)過(guò)程相氧化磷酸化（兩個(gè)過(guò)程相 互偶聯(lián)）互偶聯(lián)） 43 44 ATPase ATP的合成過(guò)程的合成過(guò)程 45 FADH2 2ATP P/O=2 H2O 1/2 O2 NADH+ H+ 3 ATP P/O=3 H2O 1/2 O2 46 47 C6H12O6 + 6H2O+38ADP +38Pi +6O2 6CO2 + 12 H2O

24、 + 38 ATP + 熱熱 EMP+TCA C6H12O6+ 6H2O 6CO2 10NAD + 2 FAD 10NADH+ 10H+ 2 FADH2 4ADP+4Pi4ATP EMP： 2NADH、2ATP、 丙酮酸丙酮酸+ +TCA：8NADH 、2FADH2、2ATP 能量總利用率：能量總利用率：1159 kJ/ 2870kJ = 42% 48 G- 6-P 12NADP+ 6H2O 6 CO2 Pi + 12NADPH12H+ 磷酸戊糖途徑：磷酸戊糖途徑： 12336ATP 減去吸收的減去吸收的1分子分子ATP 凈得凈得35ATP。 C6H12O6 + 6H2O+35ADP +35P

25、i +6O2 6CO2 + 12 H2O + 35 ATP 49 三、呼吸電子傳遞支路三、呼吸電子傳遞支路抗氰呼吸抗氰呼吸 天南星科植物佛焰花序天南星科植物佛焰花序 特點(diǎn)：氰化物（特點(diǎn)：氰化物（KCN）不能抑制呼吸不能抑制呼吸 NADH UQ ctyb ctyc ctyaa3 O2 魚(yú)藤酮魚(yú)藤酮抗霉素抗霉素AKCN 交替氧化酶交替氧化酶 交替途徑：交替途徑： 魚(yú)藤酮抑制呼吸電子傳遞魚(yú)藤酮抑制呼吸電子傳遞 抗霉素抗霉素A、KCN不能抑制呼吸電子傳遞不能抑制呼吸電子傳遞 末端氧化酶 P/O=1 50 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1）交替氧化酶與氧氣親和力低，電子傳遞速率低）交替氧化酶與氧氣親和力低，電子傳遞速率

26、低 2）形成）形成ATP少，大部分能量以熱能形式消失少，大部分能量以熱能形式消失 熱呼吸熱呼吸 提高花序溫度：促進(jìn)氣體揮發(fā)、有利于傳粉；提高花序溫度：促進(jìn)氣體揮發(fā)、有利于傳粉； 有利于花序發(fā)育、種子萌發(fā)。有利于花序發(fā)育、種子萌發(fā)。 3）當(dāng)植物糖含量高、）當(dāng)植物糖含量高、EMP-TCA迅速進(jìn)行，交替迅速進(jìn)行，交替 氧化酶活性上升。氧化酶活性上升。 主路電子飽和，支路起電子溢流、能量溢流作用。主路電子飽和，支路起電子溢流、能量溢流作用。 抗氰呼吸抗氰呼吸 51 四、末端氧化酶四、末端氧化酶： 定義：在生物氧化中催化底物脫下來(lái)的定義：在生物氧化中催化底物脫下來(lái)的H或者或者e與與 分子氧結(jié)合，將分子氧

27、進(jìn)行還原的酶。分子氧結(jié)合，將分子氧進(jìn)行還原的酶。 1. 存在于線粒體內(nèi)：交替氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶存在于線粒體內(nèi)：交替氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶 2. 存在于線粒體外：（自學(xué)）存在于線粒體外：（自學(xué)） （1）多酚氧化酶）多酚氧化酶 （2）抗壞血酸氧化酶）抗壞血酸氧化酶 （3）過(guò)氧化物酶）過(guò)氧化物酶 （4）過(guò)氧化氫酶）過(guò)氧化氫酶 （5）超氧化物歧化酶）超氧化物歧化酶 52 第三節(jié)第三節(jié) 呼吸作用的測(cè)定方法及指標(biāo)呼吸作用的測(cè)定方法及指標(biāo) 1. 呼吸速率的測(cè)定：呼吸速率的測(cè)定： C6H12O6 6O2 6CO26H2OG 一、主要方法一、主要方法 （一）測(cè)氧的吸收（一）測(cè)氧的吸收 1減壓法：密閉系統(tǒng)中用

28、堿液將減壓法：密閉系統(tǒng)中用堿液將CO2吸收，則可測(cè)吸收，則可測(cè) 出出O2的減少，（瓦氏呼吸計(jì)、比重呼吸計(jì)）的減少，（瓦氏呼吸計(jì)、比重呼吸計(jì)） 2氧電極法：是在極譜法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的電極氧電極法：是在極譜法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的電極 裝置。用電極可直接探測(cè)空氣中和溶液中的氧含量。裝置。用電極可直接探測(cè)空氣中和溶液中的氧含量。 一般測(cè)定溶液中的溶解氧的變化。一般測(cè)定溶液中的溶解氧的變化。 53 （二）測(cè)（二）測(cè)CO2的釋放的釋放 1酸堿滴定法：酸堿滴定法： CO2Ba（OH）2 BaCO3 OH 用酸滴定剩余的用酸滴定剩余的OH 便可算出呼吸釋放的 便可算出呼吸釋放的CO2的量。的量。 2儀器分析法

29、：紅外儀器分析法：紅外CO2分析法。分析法。 二、呼吸作用的指標(biāo)二、呼吸作用的指標(biāo) （一）呼吸速率：（呼吸強(qiáng)度）（一）呼吸速率：（呼吸強(qiáng)度） 單位時(shí)間，單位重量（葉面積）所消耗的有機(jī)單位時(shí)間，單位重量（葉面積）所消耗的有機(jī) 物、吸收的物、吸收的O2或釋放的或釋放的CO2的量來(lái)表示。常用的的量來(lái)表示。常用的 CO2mg / g.hr種子。種子。 54 （二）呼吸商（呼吸系數(shù)）（二）呼吸商（呼吸系數(shù)）RQ RQ釋放釋放CO2mol數(shù)數(shù) / 吸收吸收O2mol數(shù)數(shù) 有氧呼吸：有氧呼吸： 碳水化合物碳水化合物 C6H12O6 6O2 6CO26H2O RQ6CO2 / 6O2 =1 無(wú)氧呼吸：無(wú)氧呼吸

30、： C6H12O6 2C2H5OH2 CO2， RQ無(wú)限大。無(wú)限大。 與呼吸類型有關(guān)與呼吸類型有關(guān) 55 與底物類型有關(guān)與底物類型有關(guān) 草酸：草酸： 2C2O4 H2O2 4CO22H2O RQ4MCO2 / 1MO2= 4 1 脂肪酸：脂肪酸：C18H36O2 26O2 18 CO218 H2O RQ18 / 26 0.69 1 56 第四節(jié)第四節(jié) 影響呼吸作用的因子影響呼吸作用的因子 一、植物內(nèi)部因子的影響一、植物內(nèi)部因子的影響 因不同種類、年齡、器官、組織的生理狀況不同而不同因不同種類、年齡、器官、組織的生理狀況不同而不同 二、環(huán)境因子的影響二、環(huán)境因子的影響 （一）溫度（一）溫度 主要

31、是對(duì)酶活性有很大的影響主要是對(duì)酶活性有很大的影響, 一般最適溫度為一般最適溫度為2535. 最高溫度是最高溫度是35 45 溫度的影響受時(shí)間的限制溫度的影響受時(shí)間的限制:溫度超過(guò)溫度超過(guò)30時(shí)，酶開(kāi)時(shí)，酶開(kāi) 始變性，對(duì)呼吸不利。始變性，對(duì)呼吸不利。 溫度超過(guò)溫度超過(guò)30時(shí)，呼吸大于光合，消耗大于積累，時(shí)，呼吸大于光合，消耗大于積累， 不利于植物的生長(zhǎng)。不利于植物的生長(zhǎng)。 57 最低溫度：最低溫度： 因地區(qū)不同而不同：熱帶：因地區(qū)不同而不同：熱帶：0；寒帶：；寒帶：25。 因植物發(fā)育的時(shí)期，含水量不同。因植物發(fā)育的時(shí)期，含水量不同。 （二）氧氣（二）氧氣 O2 濃度敏感濃度敏感-三羧酸循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)

32、，電子傳遞三羧酸循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)，電子傳遞 鏈鏈 的進(jìn)行與氧有關(guān)。的進(jìn)行與氧有關(guān)。 根系可在根系可在5氧濃度下正常呼吸。低于氧濃度下正常呼吸。低于5則降低。則降低。 （三）（三）CO2 呼吸的產(chǎn)物，必然有影響。呼吸的產(chǎn)物，必然有影響。 高濃度的高濃度的CO2抑制呼吸作用的正常進(jìn)行。抑制呼吸作用的正常進(jìn)行。 -果實(shí)貯藏果實(shí)貯藏 58 （四）水分（四）水分 在一定限度內(nèi)，呼吸速率隨組織的含水量的增加而在一定限度內(nèi)，呼吸速率隨組織的含水量的增加而 增加。增加。 種子中尤為明顯：種子中尤為明顯： 超過(guò)安全含水量，種子呼吸便增加，消耗有機(jī)超過(guò)安全含水量，種子呼吸便增加，消耗有機(jī) 物，降低品質(zhì)，影響萌發(fā)力。物，降低品質(zhì)，影響萌發(fā)力。 （五）機(jī)械損傷（五）機(jī)械損傷 氧化酶與底物接觸；細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚M織。氧化酶與底物接觸；細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚M織。 59 1. 非環(huán)式光合磷酸化 2. 環(huán)式光合磷酸化 60 一、糖酵解一、糖酵解 EMP途徑途徑 （ Embden, Meyerhof and Parnus） 1. 概念概念 呼吸過(guò)程中呼吸過(guò)程中糖糖的逐步分解，轉(zhuǎn)化成的逐步分解，轉(zhuǎn)化成丙酮酸丙酮酸的過(guò)程；的過(guò)程； 不需要氧。不需要氧。 是有氧呼吸與無(wú)氧呼吸共同具有的糖分解途徑。是有氧呼吸與無(wú)氧呼吸共同具有的糖分解途徑。 61 COO H | C=O |