第四章 植物的呼吸作用1

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西华师范大学

第二篇 植物体内物质 和能量的转变

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第二篇 植物体内物质和能量的转变

第四章 植物的呼吸作用 第五章 植物体内有机物的代谢 第六章 植物体内有机物的运输

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第四章 植物的呼吸作用 掌握植物呼吸的多样性 掌握影响呼吸作用的因素 了解植物呼吸的调节和控制 了解呼吸作用与粮食、果蔬贮藏的关系

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光呼吸是与光合作用伴随发生的吸收O2和释放CO2的过 程。整个途径要经过三种细胞器，即在叶绿体中合成 乙醇酸，在过氧化体中氧化乙醇酸，在线粒体中释放 CO2。由于光呼吸与光合作用两者的底物均起始于RuBP, 且都受Rubisco催化，因此，两者的活性比率取决于 CO2和O2的浓度比例。在O2和CO2并存的环境中，光呼吸 是不可避免的。光呼吸释放的CO2可被光合再固定。

RuBP+15O2+11H2O+34ATP+15NADPH+10Fdred  5CO2+34ADP+36Pi+15NADP++10Fdox+9H+

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第一节 呼吸作用的概念及其生理意义 一、呼吸作用的概念 1、概念： 呼吸作用(respiration)指一切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 出能量的过程。 呼吸作用根据是否消耗分子氧，分为两种类型： 有氧呼吸(aerobic respiration) 无氧呼吸(anaerobic respiration)

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2、有氧呼吸(aerobic respiration) 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。

有氧呼吸与物质的燃烧的区别：

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3、无氧呼吸(anaerobic respiration) 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。

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二、呼吸作用生理意义 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。

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第二节 植物的呼吸代谢途径

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1、糖的化学本质是多羟醛或多羟酮类及其衍生物或

多聚物，包括单糖、二糖、多糖等。2、糖广泛分布于所有生物体内。

3、糖在生命活动中的主要作用是提供能源和碳源，人体所需能量的50%-70%来自于糖。

4、食物中的糖类主要是淀粉，淀粉被消化成其基本组成单位葡萄糖后，以主动方式被吸收入血。

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葡萄糖的主要代谢途径糖异生 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖(有氧或无氧)

糖酵解

丙酮酸

(无氧)

乳酸乙醇

(有氧) 乙酰 CoA

磷酸戊糖 途径

三羧酸 循环

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反应的场所 EMP和HMP(PPP)—细胞质 TCA和生物氧化—线粒体 TCA—基质，生物氧化----内膜

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一、糖酵解 一、糖酵解 ——指在一系列酶的催化下，将葡萄糖分 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-MeyerhofParnas途径,简称EMP途径。 反应部位：细胞质

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EMP的化学历程葡萄糖的磷酸化第 一 阶 段

糖原(或淀粉) 1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 第 二 阶 段1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮

葡萄糖

磷酸己糖的裂解

2 1,3-二磷酸甘油酸 第 三 阶 段 2 3-磷酸甘油酸 2 2-磷酸甘油酸 2 磷酸烯醇丙酮酸 2 丙酮酸

丙酮酸和 ATP的生成

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第一阶段：葡萄糖的磷酸化

ATP

ADP异构酶反 应 磷酸果 不 糖激酶 可 逆

己糖激酶/葡 萄糖激酶 (肝) 反应不可逆

ATP ADP

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(1)葡萄糖磷酸化形成G-6-P ①反应基本不可逆，调节位点，EMP限速步骤 之一。 ②催化此反应的激酶：已糖激酶和葡萄糖激酶。 ③该反应耗能，由ATP提供，并将一个磷酸基团转至葡 萄糖上。磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内，这是细胞 的一种保糖机制。 ④ Mg2+是必须的阳离子

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激酶：催化ATP分子的磷酸基(γ-磷

酰基)转移到底物上的酶称激酶，一般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子。

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第二阶段： 磷酸己糖的裂解

醛缩酶异构酶

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第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成

NAD+ Pi

NADH+H+

ADP

ATP

甘油醛3-磷酸脱 氢酶

磷酸甘油酸 激酶 ⑦

磷酸 甘油 酸变 位酶

ATP

ADP

H2O

丙酮酸激酶

Mg或Mn

⑩丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮 酸(PEP)

烯醇化酶

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小结：

有2次底物水平磷酸化——(PGald → PGA; PEP → Pyr) 能量释放或消耗处反应不可逆。

葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+ → 2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8z71.html