第四章 呼吸作用
第四章 呼吸作用
代 谢 合成代谢 分解代谢 （光合作用） 体内物质代谢 外界吸收物质 代谢 （糖、蛋白质、 脂类和核酸） 植物体内的物质和能量的转化和利用 呼吸作用 产 生 能 量 有机物的运输
代 谢 合成代谢 分解代谢 （光合作用） 体内物质代谢 外界吸收物质 代谢 （糖、蛋白质、 脂类和核酸） 植物体内的物质和能量的转化和利用 呼吸作用 产 生 能 量 有机物的运输
第五章 植物的呼吸作用 生物的新陈代谢可概括为两类反应： 1.同化作用(assimilation)-把非生活物质转化为生活物 质。 2.异化作用（disassimilation）-把生活物质分解成非 生活物质。 ➢ 光合作用属于同化作用；呼吸作用属于异化作用。 ➢ 呼吸作用是所有生物的基本生理功能，是一切生活细 胞的共同特征，呼吸停止，也就意味着生命的终止。 第一节 呼吸作用的概念和生理意义
第五章 植物的呼吸作用 生物的新陈代谢可概括为两类反应： 1.同化作用(assimilation)-把非生活物质转化为生活物 质。 2.异化作用（disassimilation）-把生活物质分解成非 生活物质。 ➢ 光合作用属于同化作用；呼吸作用属于异化作用。 ➢ 呼吸作用是所有生物的基本生理功能，是一切生活细 胞的共同特征，呼吸停止，也就意味着生命的终止。 第一节 呼吸作用的概念和生理意义
一、呼吸的概念 概念 生活细胞内的有机物,在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的 过程。 类 型 有 氧 呼 吸 生活细胞利用分子氧(O2 ),将某些有机物彻底氧化分解,形成CO2和 H2O，同时释放能量的过程。 C6H12O6+6O2 酶 6CO2+6H2O △G°′= -2870kJ·mol-1 (△G°′是指pH为7时标准自由能的变化) 无 氧 呼 吸 生活细胞在无氧条件下，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。 酒精发酵: C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2 △G°′= -226 kJ·mol-1 乳酸发酵 C6H12O6 酶 2CH3CHOHCOOH △G°′= -197 kJ·mol-1
一、呼吸的概念 概念 生活细胞内的有机物,在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的 过程。 类 型 有 氧 呼 吸 生活细胞利用分子氧(O2 ),将某些有机物彻底氧化分解,形成CO2和 H2O，同时释放能量的过程。 C6H12O6+6O2 酶 6CO2+6H2O △G°′= -2870kJ·mol-1 (△G°′是指pH为7时标准自由能的变化) 无 氧 呼 吸 生活细胞在无氧条件下，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。 酒精发酵: C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2 △G°′= -226 kJ·mol-1 乳酸发酵 C6H12O6 酶 2CH3CHOHCOOH △G°′= -197 kJ·mol-1
有氧呼吸总反应式和燃烧反应式相同.但是 呼吸作用与物质燃烧的主要区别： 1.燃烧时,有机物被剧烈氧化散热,呼吸作用中氧化作 用分步骤进行,能量逐步释放.一部分能量转移到ATP和 NAD(P)H分子中,成为随时可利用的贮备能,另一部分 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
有氧呼吸总反应式和燃烧反应式相同.但是 呼吸作用与物质燃烧的主要区别： 1.燃烧时,有机物被剧烈氧化散热,呼吸作用中氧化作 用分步骤进行,能量逐步释放.一部分能量转移到ATP和 NAD(P)H分子中,成为随时可利用的贮备能,另一部分 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、呼吸作用的生理意义 1.为植物生命活动提供能量 ➢ 呼吸氧化有机物，将其中的 化学能以ATP形式贮存起来。 当ATP分解时，释放能量以满 足各种生理过程的需要。 ➢ 呼吸放热可提高植物体温， 有利种子萌发、开花传粉受 精等。抗氰呼吸 2.中间产物是合成植物体内重要有机物质的原料 ➢呼吸产生许多中间产物，其中有些十分活跃，是进一步合成其他 有机物的物质基础。 3.在植物抗病免疫方面有着重要作用 ➢呼吸作用氧化分解病原微生物分泌的毒素，以消除其毒害。 ➢植物受伤或受到病菌侵染时，通过旺盛的呼吸，促进伤口愈合， 加速木质化或栓质化，以减少病菌的侵染。PPP，多酚氧化酶
二、呼吸作用的生理意义 1.为植物生命活动提供能量 ➢ 呼吸氧化有机物，将其中的 化学能以ATP形式贮存起来。 当ATP分解时，释放能量以满 足各种生理过程的需要。 ➢ 呼吸放热可提高植物体温， 有利种子萌发、开花传粉受 精等。抗氰呼吸 2.中间产物是合成植物体内重要有机物质的原料 ➢呼吸产生许多中间产物，其中有些十分活跃，是进一步合成其他 有机物的物质基础。 3.在植物抗病免疫方面有着重要作用 ➢呼吸作用氧化分解病原微生物分泌的毒素，以消除其毒害。 ➢植物受伤或受到病菌侵染时，通过旺盛的呼吸，促进伤口愈合， 加速木质化或栓质化，以减少病菌的侵染。PPP，多酚氧化酶
第二节 呼吸代谢的多样性 多样性 化学途径多样性 呼吸电子传递多样性 末端氧化酶多样性 糖酵解 三羧酸循环 戊糖磷酸途径
第二节 呼吸代谢的多样性 多样性 化学途径多样性 呼吸电子传递多样性 末端氧化酶多样性 糖酵解 三羧酸循环 戊糖磷酸途径
一、化学途径多样性 1 糖酵解（EMP途径） 己糖在无氧状态下分解成丙酮酸的过程。 1) 场所：细胞质 2) 总反应： C6H12O6+2NAD ++2ADP+2H 3PO 4 → 2丙酮酸+2NADH+2H ++2ATP 3)生理意义： A.是有氧呼吸与无氧呼吸的共同 途径。 B.产物丙酮酸化学性质活跃，参与 其它物质代谢。 C.大部分反应可逆，是糖异生的基 本途径。 D.提供部分能量，是厌氧生物能 量的主要来源。 叶绿体
一、化学途径多样性 1 糖酵解（EMP途径） 己糖在无氧状态下分解成丙酮酸的过程。 1) 场所：细胞质 2) 总反应： C6H12O6+2NAD ++2ADP+2H 3PO 4 → 2丙酮酸+2NADH+2H ++2ATP 3)生理意义： A.是有氧呼吸与无氧呼吸的共同 途径。 B.产物丙酮酸化学性质活跃，参与 其它物质代谢。 C.大部分反应可逆，是糖异生的基 本途径。 D.提供部分能量，是厌氧生物能 量的主要来源。 叶绿体
2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环） 1）场所：线粒体 A.外膜：通透性相对大， 有利于内外物质交流。 B.内膜：通透性小，呼吸 电子传递链排列在其上。 • 嵴 内膜向中心内陷，形 成片状或管状的皱褶, 被 称为嵴 C.基质：呼吸底物氧化的 场所，含大量关键酶 一、化学途径多样性 丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，经过三羧酸等一系列物质 转化，彻底氧化为水和CO2的循环过程
2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环） 1）场所：线粒体 A.外膜：通透性相对大， 有利于内外物质交流。 B.内膜：通透性小，呼吸 电子传递链排列在其上。 • 嵴 内膜向中心内陷，形 成片状或管状的皱褶, 被 称为嵴 C.基质：呼吸底物氧化的 场所，含大量关键酶 一、化学途径多样性 丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，经过三羧酸等一系列物质 转化，彻底氧化为水和CO2的循环过程
2）总反应 一、化学途径多样性 2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环） 丙酮酸+4NAD+＋FAD＋ADP＋ Pi ＋2H2O→ 3CO2+4NADH＋4H+＋ FADH2＋ATP ➢TCA循环中生成的NADH和 FADH2，经呼吸链将H+和电子传给 O2生成H2O,同时偶联氧化磷酸化生 成ATP。 ➢底物水平磷酸化生成ATP。 3ATP 2ATP
2）总反应 一、化学途径多样性 2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环） 丙酮酸+4NAD+＋FAD＋ADP＋ Pi ＋2H2O→ 3CO2+4NADH＋4H+＋ FADH2＋ATP ➢TCA循环中生成的NADH和 FADH2，经呼吸链将H+和电子传给 O2生成H2O,同时偶联氧化磷酸化生 成ATP。 ➢底物水平磷酸化生成ATP。 3ATP 2ATP