植物生理学 4-呼吸作用(简化版).ppt

第三节 呼吸作用与农业生产
第二节 影响呼吸作用的因素
第四章   呼吸作用
本章重点、难点及复****思考题
第一节 呼吸代谢的多样性
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植物呼吸代谢多样性表现在：
一 呼吸代谢途径的多样性
二 电子传递途径的多样◆ 抗坏血酸氧化酶
◇ 分布在细胞质中，含Cu。
◇ 将维生素C(抗坏血酸)氧化为脱氢抗坏血酸。
◇ 与植物的受精作用、能量代谢、物质合成有密切关系。
◇ 对氧亲和力低，受***化物抑制，对CO不敏感。
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◆ 乙醇酸氧化酶：
◇ 为一种黄素蛋白，含FMN，不含金属
◇ 催化乙醇酸氧化为乙醛酸并产生H2O2，与甘氨酸和草酸的合成有关。
◇ 与氧的亲和力极低，不受***化物、CO的抑制
◆ 黄素氧化酶(黄酶)
◇ 不含金属
◇ 存在于乙醛酸循环体，把脂肪氧化分解最后形成H2O2
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◆ 过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物岐化酶
◇ 生物体内在逆境、衰老、物质氧化等时体内会产生过氧化物、H2O2和自由基(活性氧).

O2 + e-→ O2·ˉ+ 2H+ →H2O2(SOD催化)
▽ SOD:
Cu-Zn-SOD(高等植物的叶绿体和细胞质)，
Mn-SOD (线粒体,细菌)，Fe-SOD(细菌)
◇ H2O2的清除:
▽ H2O2在过氧化氢酶(CAT)作用下生成水和O2

▽ 酚类、***类等物质在过氧化物酶(POD)作用下被氧化, 脱下的氢用于生成水
RH2+ H2O2  R + 2H2O
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小结：

呼吸代谢多样性表现在：
◆ 呼吸途径的多样性(EMP、TCA、PPP等)，
◆ 电子传递途径的多样性，
◆ 末端氧化酶的多样性。
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第二节 影响呼吸作用的因素
一 呼吸作用的表示方式
1 呼吸速率
2 呼吸商
二 影响呼吸作用的内部因素
三 影响呼吸作用的外部因素
1 温度
2 氧气
3 CO2
4 H2O
5 机械损伤
6 病原菌的侵染
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一 呼吸作用的指标
1 呼吸速率(呼吸强度)：
单位时间内单位鲜重或干重或原生质释放的CO2的量或吸收O2的量。
μmol·g-1·h-1, μl·g-1·h-1等。
2 呼吸商(Respiratory quotient, RQ), 呼吸系数：
同一植物组织在一定时间内所释放的CO2与所吸收的O2的量(体积或摩尔数)的比值。
表示呼吸底物性质及氧气供应状态的一种指标。
◆ RQ = 释放的CO2/ 吸收O2的量
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◆ 呼吸底物不同，RQ不同：

◇ 糖
彻底氧化时RQ=1。
◇ 富含氢的脂肪、蛋白质
RQ<1。
棕榈酸(C16H32O2)转变为蔗糖时时RQ=
◇ 富含氧的有机酸(氧含量高于糖)
RQ>1。
苹果酸(C4H6O5)氧化时RQ=。
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◆ 环境中氧供应对RQ影响很大。
如糖，在无氧时发生酒精发酵，只有CO2产生，无O2的吸收，则RQ远大于1 。
如不完全氧化吸收的氧保留在中间产物中放出的CO2量相对减少，RQ会小于1。
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二 影响呼吸速率的内部因素
1 植物种类
生长快的植物呼吸速率高于生长慢的植物。如小麦与仙人掌
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2 同一植株不同器官，呼吸速率有所不同。
主要因代谢不同、非代谢组成成分的相对比重不同等影响。
◆ 生长旺盛、细嫩部位呼吸速率高。
◆ ***官比营养器官呼吸速率高。雌蕊较高，雄蕊中以花粉为最强。
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3 同一器官不同组织的呼吸速率不同。
4 同一器官在不同生长发育时期中呼吸速率也表现不同。
5 呼吸速率与植物年龄有关。
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7 呼吸底物充足时呼吸强度高。
8 水分含量高时呼吸增强。
粮食贮藏时要晒干.
6 呼吸速率表现出周期性变化
与外界环境、体内的代谢强度、酶活性、呼吸底物的供应情况等有关。
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三 影响呼吸速率的外界因素
1 温度
◆ 在一定温度范围内随温度的升高而呼吸增高，达到最大值后，继续升高时呼吸则下降。
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◆ 最低温度因植物种类、同一植物不同生理状态有很大差异。

有些多年生越冬植物在-25 ℃仍呼吸，但在夏天温度低于 -4 〜 -5 ℃时就不能忍受低温而停止呼吸。
◆ 最适温度：
指呼吸保持稳态的最高呼吸强度时的温度，一般为25~35℃(温带植物)。比同种