第五章呼吸作用课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5第五章呼吸作用,5第五章呼吸作用,1,第五章呼吸作用课件,2,第五章呼吸作用课件,3,第五章呼吸作用课件,4,第五章呼吸作用课件,5,第五章呼吸作用课件,6,第五章呼吸作用课件,7,第五章呼吸作用课件,8,植物受到病菌侵染或受伤时，呼吸速率升高，,分解有毒物质或促进伤口愈合,。,伤呼吸,，加速木栓化或木质化，减少感染,促进具有杀菌作用的,绿原酸、咖啡酸,等的合成，,增强免疫能力,。,3.,在植物抗病免疫方面有重要作用,植物受到病菌侵染或受伤时，呼吸速率升高，分解有毒物质或促进伤,9,（一）呼吸代谢生化途径的多样性,（二）电子传递途径的多样性,（三）末端氧化酶的多样性,一、,呼吸代谢多样性的,内 容,5-2.,呼吸代谢的,多样性,（一）呼吸代谢生化途径的多样性一、呼吸代谢多样性的内 容,10,（一）呼吸代谢生化途径的多样性,1,、,EMP,2,、无氧呼吸,3,、,TCA,循环,4,、,PPP,5,、,GAC,6,、乙醇酸氧化途径,（一）呼吸代谢生化途径的多样性1、EMP,11,PEP,1,糖酵解（,Glycolysis,）,EMP,C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi,2CH3COCOOH + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2H2O,细胞浆,ATP,NADH,PEP1糖酵解（Glycolysis） EMP,12,Pyr,的命运,Pyr的命运,13,无氧呼吸（,Anaerobic Respiration,）,无氧呼吸（Anaerobic Respiration）,14,第五章呼吸作用课件,15,丙酮酸脱氢酶复合体,：丙酮酸脱羧酶，二氢硫辛酸转乙酰基转移酶，二氢硫辛酸脱氢酶，,CoA-SH,，,FAD,，,NAD+,，硫辛酸，,Mg2+ ,硫胺素焦磷酸（,TPP+,）,丙酮酸生成乙酰,COA,：,EMPTCA,的纽带,丙酮酸脱氢酶复合体：丙酮酸脱羧酶，二氢硫辛酸转乙酰基转移酶，,16,2.,三羧酸循环（,TCA cycle,）,柠檬酸环或,Krebs,环,Pyr,ATP,NADH,FADH,2,线粒体基质,CO2,呼吸电子传递链,2.三羧酸循环（TCA cycle）柠檬酸环或Krebs环,17,ATP,NADPH,细胞质,3.,磷酸戊糖途径（,Pentose Phosphate Pathway, PPP,）（,HMP,）,C6H12O6+12NADP+,6CO,2+12NADPH2,（循环六次）,6 G-6-P,+ 12NADP+ + 7H2O,6CO,2 + 12 NADPH2 +,5 G-6-P,+ Pi,ATPNADPH细胞质3.磷酸戊糖途径（Pentose Ph,18,4.,乙醛酸循环,(glyoxylic acid cycle) GAC,脂肪,4.乙醛酸循环(glyoxylic acid cycle),19,5.,乙醇酸氧化途径,(glycolic acid oxidation pathway) GAP,水稻根系,H,2,O,2,5.乙醇酸氧化途径水稻根系H2O2,20,（二）电子传递途径的多样性,（二）电子传递途径的多样性,21,呼吸链,(respiratory chain),即呼吸电子传递链,(electron transport chain),，,是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。,1.,呼吸链的概念和组成,氢传递体,包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有,NAD,、,FMN,、,FAD,、,CoQ,等。它们既传递电子，也传递质子；,电子传递体,包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白,呼吸链传递体传递电子的顺序是：,代谢物,NAD,+,FADCoQ,细胞色素系统,O,2,。,呼吸链(respiratory chain)1.呼吸链的概念,22,图示五种酶复合体,H,+,呼吸链的组成,呼吸链中,五种酶复合体,(1),复合体,(NADH:,泛醌氧化还原酶,),(2),复合体,(,琥珀酸,:,泛醌氧化还原酶,),(3),复合体,(UQH,2,:,细胞色素,C,氧化还原酶,),(4),复合体,(Cytc:,细胞色素氧化酶,),(5),复合体,(ATP,合成酶,),2.,呼吸链上的传递体,图示五种酶复合体H+呼吸链的组成2.呼吸链上的传递体,23,H,+,电子传递链,H+电子传递链,24,3.,电子传递链的多样性,3.电子传递链的多样性,25,（一）磷酸化的概念及类型,ADP+Pi +,energy,ATP,1.,底物水平磷酸化,(substrate level phosphorylation),4.,氧化磷酸化,（一）磷酸化的概念及类型4.氧化磷酸化,26,在高等植物中以这种形式形成的,ATP,只占一小部分，糖酵解过程中有两个步骤发生底物水平磷酸化：,在,TCA,循环中，由琥珀酰,CoA,形成琥珀酸时通过底物水平磷酸化生成,ATP,。,在高等植物中以这种形式形成的ATP只占一小部分，糖酵解过程中,27,2.,氧化磷酸化,(oxidative phosphorylation),2. 氧化磷酸化(oxidative phosphoryla,28,NADH,FMN FeS,CoQ,Cytb FeS Cytc,1,Cytc,Cytaa,3,O,2,ADP+Pi ATP,ADP+Pi ATP,ADP+Pi ATP,FeS,FADH,细胞色素氧化酶,P/O=3,-51.90,-38.5,-103.81,ATP,ADP,Pi,-35.1KJ.mol,-1,+,+,ATP,可能形成部位,3.,氧化磷酸化的机理,化学渗透假说,(P. Mitchell 1961,年,),ATP,结合转化机制,NADHFMN FeSCoQCytb FeS,29,末端氧化酶,：能将底物所脱下的氢中的电子最后传给,O,2,，并形成,H,2,O,或,H,2,O,2,的酶类。,交替氧化酶：又称抗氢氧化酶,细胞色素氧化酶,线粒体外末端氧化酶,（三）、,末端氧化酶的多样性,末端氧化酶：能将底物所脱下的氢中的电子最后传给O2，并形成H,30,末端氧化酶的多样性,末端氧化酶的多样性,31,呼吸作用中的能量计算,呼吸作用中的能量计算,32,细胞质中的氢还原体是如何进入线粒体的？,EMP,HMP,NADH,NADPH,细胞质中的氢还原体是如何进入线粒体的？EMPHMPNADHN,33,甘油,3,磷酸穿梭,GP-DHAP,穿梭,甘油,3,磷酸脱氢酶,细胞质,NADH,线粒体内膜,FADH2,穿梭机制,跨膜运动,胞液,线粒体基质,甘油3磷酸穿梭GP-DHAP穿梭甘油3磷酸脱氢酶细胞,34,苹果酸穿梭,苹果酸脱氢酶,胞液,线粒体基质,苹果酸穿梭苹果酸脱氢酶胞液 线粒体基质,35,线,粒,体,内,膜,胞液,线粒体基质,苹果酸,柠檬酸,草酰乙酸,乙酰,CoA,ADP+Pi,CoASH,ATP,柠檬酸裂解酶,柠檬酸,CoASH,乙酰,CoA,草酰乙酸,H,2,O,柠檬酸合酶,丙酮酸,NADPH,+H,+,CO,2,丙酮酸,NADP,+,苹果酸酶,苹果酸,CO,2,乙酰辅酶,A,的转运,-,柠檬酸丙酮酸穿梭,NADH+H,+,NADH+H,+,线胞液 线粒体基质 苹果酸 柠檬酸 草酰乙酸 乙酰Co,36,四、光合作用与呼吸作用的关系,四、光合作用与呼吸作用的关系,37,1. ADP,和,NADP,+,在光合和呼吸中可共用。,2.,光合,C,3,途径与呼吸,PPP,途径基本上正反反应，中间产物可交替使用。,3.,光合释放,O,2,呼吸，,呼吸释放,CO,2,光合,联系,1. ADP和NADP+在光合和呼吸中可共用。 2. 光合C,38,区别,光合作用,呼吸作用,原料,CO,2,、,H,2,O,O,2,、淀粉、己糖等有机物,产物,O,2,、淀粉、己糖、蔗糖等有机物,CO,2,、,H,2,O,等,能量转换,贮藏能量的过程,光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能,释放能量的过程,稳定的化学能 活跃的化学能,发生部位,绿色细胞、叶绿体、细胞质,生活细胞、线粒体、细胞质,发生条件,光照下才可发生,光下、暗处都可发生,区别光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、淀粉、己糖等有机,39,一,.,呼吸作用的指标,二,.,呼吸商的影响因素,三,.,呼吸速率的影响因素,5-3,呼吸作用的指标及其影响因素,一. 呼吸作用的指标5-3 呼吸作用的指标及其影响因素,40,1.,呼吸速率,(respiratory rate),molg,-l,h,-1,，,molm,-2,s,-1,，,lg,-l,h,-1,等,2.,呼吸商,(respiratory quotient,，,RQ),又称呼吸系数,RQ=,释放的,CO,2,量,/,吸收的,O,2,量,概念,一,.,呼吸作用的指标,1. 呼吸速率(respiratory rate) mol,41,5-4.,呼吸作用与农业生产,如何储藏,种子,/,果实、块根、块茎,？,5-4. 呼吸作用与农业生产如何储藏种子/果实、块根、块茎,42,最适温度,: 25,35,最低温度：,0,左右, 最高温度：,35,45,在,035,，温度系数,(Q,10,),为,2.0,2.5,（,1,）,温度,预先将豌豆幼苗放在,25,下，培养,4,天，其相对呼吸速率为,10,，在放到不同温度下培养,3h,测定相对速率的变化,呼吸速率的影响外界条件因素,最适温度: 2535 （1）温度预先将豌豆幼苗放在25,43,呼吸开始下降,20,10,20,有氧呼吸,10,无氧呼吸出现并逐步增强，有氧呼吸迅速下降。,（,2,）氧气,过高,?,过低,?,O,2,呼吸开始下降201020有氧呼吸10无氧呼吸出,44,无氧呼吸的消失点,氧饱和点,oxygen saturation point,无氧呼吸的消失点氧饱和点,45,氧饱和点与温度有关,氧饱和点与温度有关,46,1,、,无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；,2,、,无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少，植物要维持正常的生理需要就要消耗更多的有机物；,3,、没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成的原料。,长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害？,1、无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；,47,CO,2,浓度增高,呼吸受抑,5,时，明显抑制,土壤积累,CO,2,可达,4,10,（,3,）,CO2,CO2浓度增高, 呼吸受抑, （3） CO2,48,种子含水量是制约种子呼吸强弱的重要因素。,呼吸底物的含量,机械损伤,（,4,）水分,种子含水量是制约种子呼吸强弱的重要因素。呼吸底物的含量机械损,49,第五章呼吸作用课件,50,