关于植物的呼吸作
用(8)
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5.1呼吸作用的概念及生理意义
5.2呼吸代谢的多样性
5.3呼吸作用的指标及影响因素*
5.5呼吸作用与农业生产*
本章内容
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代谢(metabolism)是指维持生命活动过程中
各种化学变化的总称。
从性质上分:物质代谢和能量代谢;
从方向上分:同化(合成)和异化(分解)
。
绿色植物代谢的一个最大特点是其自养
性(autotropism),能进行光合作用,这是植物代谢
生理研究的一个重点领域。
5.1呼吸作用的概念及生理意义
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呼吸作用(respiration)是指生活细胞内
的有机物,在酶的参与下,逐步氧化分解成
简单物质,并释放能量的过程。
依据呼吸过程中是否有氧参与,可将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。
5.1.1呼吸作用的概念及类型
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有氧呼吸(aerobicrespiration)是指生活细胞利
用氧(O2),将某些有机物质彻底氧化分解,生成
CO2和H2O,并释放能量的过程。
如以葡萄糖作为呼吸底物,则有氧呼吸的总过程可用下列总反应式来表示:
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+△GO’
△GO’=-2870KJ·mol-1
△GO’表示在pH7下标准自由能的变化
5.1.1.1有氧呼吸
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1.底物分解完全(逐步被分解);
2.释放能量多。
在正常情祝下,有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式。
有氧呼吸的特点:
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无氧呼吸(anaerobicrespiration)指生活细胞
在无氧条件下,把某些有机物分解成为不彻
底的氧化产物,同时释放出部分能量的过程
。
微生物中称为发酵(fermentation)
酒精发酵(酵母菌):
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+△GO
△GO=-226KJ·mol-1
乳酸发酵(乳酸菌):
C6H1206→2CH3CHOHCOOH+△GO
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5.1.1.2无氧呼吸
1.底物分解不彻底;
2.释放的能量少。
有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。
苹果、香蕉贮藏久了产生的酒味,便是酒精发酵的结果;胡萝卜、甜菜块根和青贮饲料在储藏时也会产生乳酸等。
动物组织中也会进行乳酸发酵。
无氧呼吸的特点:
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5.1.2呼吸作用的生理意义
1.为生命活动提供能量。
呼吸作用释放出能量以ATP形式贮存起来,来满足植物体内各种生理过程。
需呼吸作用提供能量的生理过程有:离子的主动吸收和运输、细胞的分裂和伸长、有机物的合成和运输、
种子萌发等。
不需要呼吸直接提供能量的生理过程有:干种子的吸胀吸水、离子的被动吸收、蒸腾作用、光反应等。
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呼吸作用是有机物质代谢的中心
。
糖类、脂类、氨基酸、蛋白质、酶、核酸、
色素、激素、维生素
2.为重要有机物质提供合成原料。
α-酮戊二酸
苹果酸
甘油醛磷酸
呼吸作用的中间产物如,
合成
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3.为代谢活动提供还原力。
在呼吸底物降解过程中形成的NADH、
NADPH,FADH2等可为脂肪、蛋白质的生物合成、
硝酸盐还原等生理过程提供还原力。
5.增强植物抗病免疫能力。
植物受到病菌侵染时,受侵染部位呼吸速率急剧升高,以通过生物氧化分解有毒物质;
受伤时,通过旺盛的呼吸作用,促进伤口愈合,使伤口迅速木质化或栓质化,以阻止病菌的侵染
呼吸作用的加强还可促进具有杀菌作用的
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植物呼的吸代谢具有多种途径,不同植
物、同一植物的不同器官或组织在不同生育时期或不同环境条件下,底物的氧化降解可走不同的途径。
呼吸代谢多条路线观点(汤佩松,1965):
阐述了呼吸代谢