第五植物的呼吸作用.PPT
《第五植物的呼吸作用.PPT》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第五植物的呼吸作用.PPT(52页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第五章 植物的呼吸作用,第一节 呼吸作用的概念及其生理意义,呼吸作用(respiration)是氧化有机物并释放能量的异化作用(disassimilation) 。 有氧呼吸(aerobic respiration)指生活细胞利用分子氧将体内的某些有机物质彻底氧化分解, 形成CO2和H2O,同时释放能量的过程。 无氧呼吸(anaerobic respiration)一般指生活细胞在无氧条件下利用有机物分子内部的氧,把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。,呼吸作用,一、概念,有氧呼吸与物质的燃烧的区别: 1.燃烧时,有机物被剧烈氧化散热,而在呼吸作用中氧化作用则分为许多步骤进
2、行,能量是逐步释放的,一部分转移到ATP和NADH分子中,成为随时可利用的贮备能,另一部分则以热的形式放出。 2.燃烧是物理过程,呼吸作用是生理过程,在常温、常压下进行。,二、呼吸作用的多条途径:,呼吸作用,无氧呼吸,酒精发酵,乳酸发酵,有氧呼吸,糖酵解,磷酸戊糖途径,三羧酸循环,末端氧化系统,细胞色素氧化系统,交替氧化系统,过氧化物氧化酶系统,多酚氧化酶系统,抗坏血酸氧化酶系统,乙醇酸氧化酶系统,乙醛酸氧化酶系统,糖酵解,三、呼吸作用的生理意义 1.为植物一切生命活动提供所需能量。 2.呼吸作用的中间产物是合成体内重要有机物质的原料。 3.呼吸作用可增强植物的抗病能力。,第二节 呼吸代谢的生
3、化途径,图 4-3 植物体内主要呼吸代谢途径相互关系示意图,第二节 呼吸代谢的生化途径,一、糖酵解 1.概念: 糖酵解(glycolysis)是指在细胞质内所发生的、将葡萄糖降解为丙酮酸并释放能量的过程, 研究糖酵解途径方面有突出贡献的三位生物化学家:Embden, Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为Embden-Meyerhof-Parnas途径,简称EMP途径。,第二节 呼吸代谢的生化途径,2.糖酵解的化学历程 糖酵解途径分三个阶段: (1)已糖的活化 (2)已糖的裂解 (3)丙糖的氧化 总反应式为: C6H12O6+2NAD+2ADP+2H3PO4 2CH3COCOOH+
4、2NADH+2H+2ATP,3.糖酵解的生理意义 (1)糖酵解普遍存在于生物体中, 是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。 (2)糖酵解过程中产生的一系列中间产物,在不同外界条件和生理状态下,可以通过各种代谢途径,产生不同的生理反应,在植物体内呼吸代谢和有机物质转化中起着枢纽作用。 (3)通过糖酵解,生物体可获得生命活动所需的部分能量。对于厌氧生物来说,糖酵解是糖分解和获取能量的主要方式。 (4)糖酵解途径中,除了己糖激酶、果糖磷酸激酶、 丙酮酸激酶所催化的反应以外,其余反应均可逆转,这就为糖异生作用提供了基本途径。,二、发酵作用 1.酒精发酵 在无氧条件下, 丙酮酸脱羧生成CO2和乙醛,乙醛再被还
5、原为乙醇的过程。 2.乳酸发酵 在无氧条件下, 丙酮酸被NADH+H+直接还原为乳酸的过程 。,三、三羧酸循环 1.概念: 三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle) 指丙酮酸在有氧条件下,通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解生成CO2的过程。又称为柠檬酸环或Krebs环,简称TCA循环。,三、三羧酸循环 2.三羧酸循环的化学历程 全程反应共9步。 总反应式为: CH3COCOOH+4NAD+FADADPPi2H2O 3CO2+4NADH4H+FADH2ATP,3.三羧酸循环的生理意义 (1)TCA 循环是生物体利用糖或其他物质氧化获得能量的主要途径。 (2)从物
6、质代谢来看,TCA循环中有许多重要中间产物与体内其他代谢过程密切相连, 相互转变。可以说,TCA循环是糖类、脂肪、蛋白质及次生物质代谢和转化的枢纽。,四、戊糖磷酸途径 1.概念 磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway) :是指在细胞质内进行的一种将葡萄糖直接氧化降解的酶促反应过程。或称为已糖磷酸支路(hexose monophosphate pathway)。简称PPP或HMP。也称为葡萄糖直接氧化途径。,四、戊糖磷酸途径 2.磷酸戊糖途径的化学历程 脱氢反应 (1)葡萄糖氧化脱羧阶段 水解反应 脱氢脱羧反应 (2)非氧化分子的重组阶段 磷酸戊糖途径的总反应式为: 6
7、G6P12NADP+7H2O 6CO212NADPH12H+5G6PPi,3.戊糖磷酸途径的生理意义 (1)该途径是葡萄糖直接氧化过程, 有较高的能量转化效率。 (2)该途径中生成的大量NADPH可做为主要供氢体,在脂肪酸、固醇等的生物合成、氨的同化中起重要作用。 (3)该途径中一些中间产物是许多重要有机物质生物合成的原料。 (4)该途径非氧化分子重排阶段形成的丙糖、 丁糖、 戊糖、 已糖和庚糖的磷酸酯及酶类与光合作用卡尔文循环中间产物和酶相同,因而戊糖磷酸途径和光合作用可以联系起来,相互沟通。 (5)该途径在许多植物中普遍存在,特别是在植物感病和受伤、干旱时,该途径可占全部呼吸50%以上。,
8、有机物在生物活细胞中所进行的一系列传递氢和电子的氧化还原过程,称为生物氧化(biological oxidation)。,第三节 电子传递与氧化磷酸化,第三节 电子传递与氧化磷酸化,一、呼吸链的概念和组成 1.呼吸链的概念 呼吸链(respiratory chain),是指按一定顺序排列相互衔接的传递氢或电子到分子氧的一系列传递体的总轨道,第三节 电子传递与氧化磷酸化,2.呼吸链的组成 呼吸链中五种酶复合体 (1)复合体(NADH:泛醌氧化还原酶) (2)复合体(琥珀酸:泛醌氧化还原酶) (3)复合体(UQH2 :细胞色素C氧化还原酶) (4)复合体(Cytc:细胞色素氧化酶) (5)复合体(
9、ATP合成酶),二、氧化磷酸化 1. 磷酸化的概念 生物氧化过程中释放的自由能,促使ADP形成ATP,称为磷酸化作用(phosphorylation) 。 2. 磷酸化的类型 (1)底物水平磷酸化指底物脱氢(或脱水),其分子内部所含能量的重新分布或集中,即可生成某些高能中间代谢物,再通过酶促磷酸基团转移反应直接偶联ATP的生成。 (2)电子传递体系磷酸化(氧化磷酸化)是指电子从NADH或FADH-2脱下,经电子传递链传递给分子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。,3.氧化磷酸化的机理 化学渗透假说(P. Mitchell 1961年)要点: (1)呼吸传递体不对称地分布在线粒体内膜上
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第五 植物 呼吸 作用
链接地址:https://www.31doc.com/p-3329659.html