呼吸作用

nullChapter 5 Plant RespirationChapter 5 Plant Respiration§1 呼吸作用的概念和生理意义§1 呼吸作用的概念和生理意义呼吸作用的概念(略) 呼吸作用的生理意义 提供能量 提供原料（中间产物） 增强抗逆性 §2　植物呼吸代谢的途径§2　植物呼吸代谢的途径植物呼吸代谢途径有：糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径和乙醛酸循环 一 糖酵解 二　TCA cycle / citric acid cycle 三　戊糖磷酸途径四　乙醛酸循环四　乙醛酸循环部位：乙醛酸循环体（一种过氧化物体） 底物：乙酰CoA 过程蔗糖乙酰CoA乙酰CoA柠檬酸异柠檬酸草酰乙酸延胡索酸琥珀酸苹果酸乙醛酸CoASH+H+糖异生异柠檬酸裂解酶null反应式： 2　乙酰CoA+NAD++2H2O→琥珀酸＋2CoASH+NADH+H+ 意义：仅存在于植物中，与富含脂肪的种子在萌发时将脂肪转化为糖有关。§3 植物呼吸代谢的多样性§3 植物呼吸代谢的多样性现为呼吸代谢途径的多样性、末端氧化酶的多样性和电子传递链的多样性。 一 代谢途径的多样性 二 末端氧化酶的多样性 末端氧化酶：位于呼吸电子传递链的末端，并与氧还原为水相偶联的酶。 细胞色素氧化酶 cytochrome oxidase 含Cu 与Fe,作用是将cyta3的电子交给O2，使之活化并与质子结合形成水。 部位：线粒体，在植物中普遍存在，占氧消耗的4/5。 null交替氧化酶(alternate oxidase) 部位：线粒体。 NADH→复合体I→CoQ O2 由于越过了复合体III和IV，因此该酶和电子传递途径不受氰 化物抑制，又称为抗氰氧化酶，其P/O比为1。 作用：与植物授精、种子萌发时温度升高有关(又称放热呼吸)。 酚氧化酶 分为单酚氧化酶和多酚氧化酶。多酚氧化酶含Cu。 该酶存在于质体和微体中，而底物存在于液泡中，只有当组织受伤或衰老时，细胞结构解体，二者发生反应，将酚氧化为棕禢色的醌。(醌对微生物有毒，防感染) 利用该性质可用于制茶。交替氧化酶null乙醇酸氧化酶 存在于过氧化物体中，将乙醇酸氧化为乙醛酸，参与C2循环。 黄素氧化酶 存在于乙醛酸体中，参与脂肪酸的氧化分解。 抗坏血酸酶 存在于细胞液和细胞壁中，催化抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸，在氧化还原系统中起重要作用： AH2 NADP+ 2GSH 脱氢抗坏血酸 H2O A NADPH GSSG 抗坏血酸 1/2O2 几种末端氧化酶特性的比较几种末端氧化酶特性的比较null植物体之所以需多种末端氧化酶，是与它适应不同的环境所分不开的。 温度：黄素氧化酶对温度不敏感，故低温对它无影响，而细胞色素氧化酶对低温敏感。如：柑橘：果实未成熟时气温高，以细胞色素氧化酶为主；果实成熟时气温低，以黄酶为主。 氧气：细胞色素氧化酶对氧亲合力强，故分布在水果内层；酚氧化酶和黄酶对氧亲合力弱，故分布在水果外层。§4 影响呼吸作用的因素§4 影响呼吸作用的因素一　呼吸作用的指标 呼吸速率　respiratory rate: 指植物材料单位鲜重、干重或原生质在单位时间内所释放CO2的量Q CO2或O2的量Q O2 。null呼吸商　respiratory quotient(RQ): 植物组织在一定时间内放出的CO2的量与吸收O2的量的比值。 RQ＝ Q CO2 / Q O2 RQ可以反应底物的性质： 碳水化合物彻底氧化分解，RQ＝1 C6H12O6＋6O2→6H2O+6CO2 脂肪、脂肪酸、蛋白质等氧化时，RQ＜1 棕榈酸：C16H32O2+23O2→16CO2+16H2O 富含氧的有机酸氧化时，RQ＞1 苹果酸：C4H6O5+3O2→4CO2+3H2O RQ还可以反映氧的供应状态，缺氧进行酵解时RQ＞1null二　内部因素对呼吸速率的影响 生长快的植物、器官、组织呼吸速率快。 三　外界条件对呼吸速率的影响 氧气：放出的二氧化碳量氧浓度无氧呼吸有氧呼吸氧饱和点无氧呼吸消失点呼吸作用放出的CO2量消失点 饱和点 一般植物的氧饱和点为大气氧浓度21%。 小麦、水稻幼苗的消失点为18%，苹果果实为10%。nullCO2 CO2对呼吸作用具有抑制作用，但只有在CO2浓度远远超过大气CO2浓度时（1－10%），才起抑制作用。 因此作物须中耕松土，促进气体交换。 温度 呼吸作用的最适温度为25~35℃，最低－10℃左右，最高35~45℃左右。 温度系数：温度每升高10℃，所引起的反应速度的变化。 　　　　　　　　　 (t+10)℃时的反应速度 　　　　Q10＝ 　　　　　　　　 　　　t℃时的反应速度 null机械损伤 损伤明显促进组织的呼吸，因为： 原来的氧化酶与底物在结构上 隔离的，损伤使区域化作用破坏，引起底物的氧化。 损伤增加了底物与酶的接触，使更接近，加速氧化。 损伤使一些组织变为分生组织以修复损伤，使代谢加强。 病原菌入侵 感菌后植物HMP途径加强，同时抗氰呼吸加强。例题例题1. 水果贮藏保鲜时，降低呼吸的环境条件是: 　　A. 低氧、高二氧化碳、零上低温 　　 B. 低二氧化碳、高氧、零下低温 　　C. 无氧、高二氧化碳、零上低温 　　 D. 低氧、无二氧化碳、零下低温 null2. 在适宜的温光条件下，在同时盛有水生动物和水生植物的养鱼缸内，当处于下列哪种情况时，整个鱼缸的物质代谢恰好处于相对平衡 。 A.动物的呼吸交换等于植物的光合作用的交换 B.动物吸收的氧等于光合作用释放的氧 C.动植物的二氧化碳的输出等于植物光合作用二氧化碳的吸收null3. 在呼吸作用的末端氧化酶中，与氧亲和力最强的是—— A.抗坏血酸化酶 B.多酚氧化酶 C.细胞色素氧化酶 D. 交替氧化酶 4. 呼吸链中的细胞色素靠元素 化合价的变化来传递电子。 A．Mo B．Fe C．Mn D．Cu