《第四章呼吸作用》PPT课件.ppt

第一节呼吸作用的概念与意义一、呼吸作用的概念呼吸作用是生物界非常普通的现象,是一切生物细胞的共同特征。呼吸作用是指生活细胞内的有机物,在一系列酶的参与下,逐步氧化分解成简单物质,并释放能量的过程。然而,呼吸作用并不一定伴随着氧的吸收和CO2的释放。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。:是指生活细胞利用分子氧(O2),将某些有机物质彻底氧化分解释放CO2,同时将O2还原为H2O,并释放能量的过程。这些有机物称为呼吸底物。碳水化合物、蛋白质、脂肪等均可以作为呼吸底物。在正常情况下,有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式,然而,在某些条件下,植物也被迫进行无氧呼吸。    以葡萄糖为底物的总反应式为:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量⊿G'=-2870kJ/mol2、无氧呼吸无氧呼吸: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。微生物的无氧呼吸统称为发酵,如酵母菌的发酵产物为酒精,称为酒精发酵。    如酒精发酵反应式为:    C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+2ATP⊿G'=-226kJ/mol    如乳酸发酵反应式为:    C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+2ATP⊿G'=-197kJ/mol二、呼吸作用的生理意义(1)为生命活动提供能量。(2)为重要有机物质提供合成原料。(3)为代谢活动提供还原力。(4)增强植物抗病免疫能力。第二节高等植物的呼吸系统特点:多样性*呼吸途径多条*电子传递链有多条*末端氧化酶有多种PPP途径乙醇酸氧化途径(C2循环)乙醛酸循环EMP途径(glycolysis)TCA(tricarboxylicacidcycle)高等植物呼吸代谢的特点一是复杂性,呼吸作用的整个过程是一系列复杂的酶促反应;二是物质代谢和能量代谢的中心,它的中间产物又是合成多种重要有机物的原料,起到物质代谢的枢纽作用;三是呼吸代谢的多样性,表现在呼吸途径的多样性。一、糖酵解(EMP)在无氧条件下酶将葡萄糖降解成***酸,并释放能量的过程,称为糖酵解。糖酵解普遍存在于动物、植物、微生物的所有细胞中,是在细胞质中进行的。虽然糖酵解的部分反应可以在质体或叶绿体中进行,但不能完成全过程。糖酵解过程中糖分子的氧化分解是没有氧分子的参与下进行的,其氧化作用所需的的氧是来自水分子和被氧化的糖分子。以葡萄糖为例,糖酵解的反应式如下:   C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP+2H2O糖酵解具有多种功能:(1)糖酵解的一些中间产物(如甘油醛-3-磷酸等)是合成其他有机物质的重要原料,其终产物***酸在生化上十分活跃,可通过各种代谢途径,产生不同物质。(2)糖酵解中生成的ATP和NADH,可使生物体获得生命活动所需要的部分能量和还原力。(3)糖酵解普遍存在生物体中,是有氧呼吸和无氧呼吸经历的共同途径。(4)糖酵解有三个不可逆反应,但其它反应均是可逆的,它为糖异生作用提供基本途径。    糖酵解的调控。糖酵解过程中有3个不可逆反应,分别由已糖激酶,磷酸果糖激酶,***、三羧酸循环糖酵解的产物***酸,在有氧条件下进入线粒体,通过一个包括三羧酸和二羧酸循环而逐步氧化分解,最终形成水和二氧化碳并释放能量的过程,称为三羧酸循环,简称TCA或TCAC)。这个循环首先由英国生物化学家HansKrebs发现的,所以又称Krebs环。三羧酸循环普遍存在于动物、植物、微生物细胞中,整个反应都在细胞线粒体衬质中进行。    TCA循环的总反应式:    2CH3COCOOH+8NAD++2FAD+2ADT+2Pi+4H2O→6CO2+8NADH++8H++2FADH2+2ATPTCA循环的生理意义:(1)生命活动所需能量来源的主要途径。(2)体内各类有机物相互转变的中心环节。TCA循环不仅是糖代谢的重要途径,也是脂肪、蛋白质和核酸代谢的最终氧化成CO2和H2O的重要途径。(3)发酵产物重新氧化的途径。如糖酵解中形成的磷酸烯醇式***酸(PEP)可不转变为***酸,而是在PEP羧化酶催化下形成草酰乙酸(OAA),草酰乙酸再被还原为苹果酸,苹果酸可经线粒体内膜上的二羧酸传递体与无机磷酸(Pi)进行交换进入线粒体衬质,可直接进入TCA循环;(4)影响果实品质的形成。