植物生理 呼吸作用
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植物生理学—植物呼吸作用植物呼吸作用是植物进行生命活动所必需的过程之一、它是指植物通过呼吸作用吸取氧气,并释放二氧化碳。
植物呼吸是在光照条件下进行的,它通过细胞线粒体内的氧化还原反应产生能量,维持植物的生长和代谢活动。
植物呼吸的过程是气体交换的过程,与动物呼吸有所不同。
植物通过气孔进行气体交换,它们位于叶片的表面。
气孔可以根据植物的需求调节开闭,以控制二氧化碳和水分的流失。
植物吸收的氧气主要通过叶片和根部进行。
在叶片上,气孔将二氧化碳排出,在气孔的内部,氧气被吸入。
根部吸收来自土壤中微量氧气,这些氧气主要供植物的根部进行呼吸作用。
植物在氧化还原反应中产生能量,这一过程称为细胞呼吸。
细胞呼吸主要涉及线粒体,线粒体是细胞内的重要器官,里面有多种酶参与氧化还原反应。
在细胞呼吸中,植物将葡萄糖等有机物氧化分解为二氧化碳、水和能量,这个过程是植物生命必需的。
植物呼吸作用对植物的生长和代谢活动起着重要的作用。
它提供了细胞所需的能量,维持了植物体内的各种生化过程,包括物质合成、信号传导和细胞分裂等。
同时,植物呼吸还协助根系吸收水分和营养物质,并提供了分布在整个植物体内的氧气。
植物呼吸作用的速率受到多种因素的影响。
光照是一个重要的因素,光照充足时,植物进行光合作用,氧气产生速率增加,呼吸作用速率相应增加。
此外,温度也是影响植物呼吸速率的关键因素,一般来说,温度越高,呼吸速率越快。
植物呼吸在一定程度上会导致二氧化碳的排出,从而促进了大气中的二氧化碳浓度增加。
这对气候变化产生了影响,因为二氧化碳是一种温室气体,它可在大气中滞留并加剧温室效应。
然而,植物在光合作用中吸收二氧化碳,并通过光合作用将其转化为有机物质。
因此,植物呼吸作用和光合作用共同调控着大气中二氧化碳的浓度,从而维持了地球生态系统的平衡。
总之,植物呼吸作用是植物生理学中非常重要的一个方面,它通过氧化还原反应产生能量,并维持了植物的生长和代谢活动。
植物呼吸作用对大气中二氧化碳的浓度和地球气候具有影响,同时与光合作用共同调节着地球生态系统的平衡。
植物的呼吸作用
植物的呼吸作用是重要的生理过程,它允许植物从环境空气中吸收氧气,并释放二氧化碳。
与动物呼吸相似,植物呼吸依赖于氧气的摄入和二氧化碳的排出,但过程由于植物的特殊结构而有所不同。
在植物的呼吸作用中,氧气通过气孔进入植物的叶片,然后进入叶绿体中的细胞。
在叶绿体中,氧气参与到细胞呼吸中的氧化过程中,以产生能量和水的副产物。
同时,二氧化碳作为呼吸废物由细胞释放出来,并通过气孔离开植物体。
植物的呼吸作用是不断进行的,即使在夜晚或光合作用停止的情况下也是如此。
由于植物被动感知周围环境中的氧气浓度和二氧化碳浓度,它们能够在不同条件下调节呼吸速率。
在光合作用进程中,光合产物提供的能量可以通过呼吸消耗,以维持植物的正常生长和代谢。
值得注意的是,植物的呼吸作用和动物呼吸作用虽然存在相似之处,但并不相同。
植物利用光合作用将二氧化碳转化为有机物质(葡萄糖),同时释放氧气。
然而,在光合作用停止或不足的情况下,植物需要通过呼吸作用来从外部环境获取能量。
总而言之,植物的呼吸作用是一个重要的生理过程,它使植物能够从环境中摄取氧气、释放二氧化碳,并产生能量维持生长和代谢。
这一过程通过细胞内过程进行,而植物能够根据环境条件调节呼吸速率。
尽管与动物呼吸作用存在相似之处,但植物的呼吸作用在光合作用停止时起到重要的能量供应作用。
第四章植物的呼吸作用前面各章都是说明植物把外界物质改造为自身物质的过程,是新陈代谢的同化作用方面;本章讨论的呼吸作用,是将植物体内的物质不断分解的过程,是新陈代谢的异化作用方面。
呼吸作用释放的能量供给各种生理活动的需要,它的中间产物在植物体各主要物质之间的转变起着枢纽作用,因此,呼吸作用是植物代谢的中心、,十分重要。
第一节呼吸作用的概念、生理意义和场所一、呼吸作用的概念呼吸作用(respiration)包括有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。
1.有氧呼吸有氧呼吸(aerobic respiration)指生活细胞在氧气的参与下,把某些有机物质彻底氧化分解,放出二氧化碳并形成水,同时释放能量的过程。
一般来说,葡萄糖是植物细胞呼吸最常利用的物质,因此,呼吸作用过程简括表示如下:C6H12O6+6O2 → 6CO2+6H2O+能量△G=2870kJ上述方程式是目前通常使用的。
然而最近有人认为,上述反应不能准确说明呼吸的真正过程,因为氧气在呼吸过程中不直接与葡萄糖作用,需要水分子参与到葡萄糖降解的中间产物里,中间产物的氢原子与空气中的氧气结合,还原成水。
为了更准确说明其生化变化,故将呼吸作用方程式改写为下式:C6H12O6+6H2O+602 → 6CO2+12H2O+能量△G=2870kJ有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式。
事实上,通常所提的呼吸作用就是指有氧呼吸,甚至把呼吸看成为有氧呼吸的同义语。
本书仍依此习惯称呼。
2.无氧呼吸无氧呼吸(anaerobic respiration)一般指在无氧条件下,细胞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。
这个过程用于高等植物,习惯上称为无氧呼吸,如应用于微生物,则惯称为发酵(fermentation)。
高等植物无氧呼吸可产生酒精,其过程与酒精发酵是相同的,反应如下:C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+能量△G =100 kJ除了酒精以外,高等植物的无氧呼吸也可以产生乳酸,例如,马铃薯块茎、甜菜块根和玉米胚在进行无氧呼吸时,就产生乳酸。
植物生理学呼吸作用植物生理学呼吸作用是指植物体内的呼吸代谢。
呼吸作用是维持植物生命活动所必需的基本生物化学过程之一,它通过分解有机物质,释放出能量,以供植物进行生长和发育。
植物的呼吸作用与人类和动物的呼吸作用有着相似的原理,但具体的过程和机制会有所不同。
植物的呼吸作用可以分为两种类型:有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸是指植物通过氧气来将有机物分解成无机物,以释放能量。
无氧呼吸是指在缺氧条件下,植物体内的能量代谢主要通过发酵方式进行。
这两种呼吸作用在植物的不同组织和不同阶段中会有所不同。
有氧呼吸是植物体内最主要的能量产生过程,它主要发生在叶片和根系中。
在叶片中,光合作用产生的葡萄糖通过线粒体的呼吸代谢过程,被分解成二氧化碳和水,并释放出能量。
这个过程叫做细胞呼吸。
植物通过这种呼吸途径消耗能量,维持生长和发育的正常进行。
与叶片不同,根系和幼嫩的器官在光合过程中能产生少量的能量。
根系的呼吸主要是为了维持细胞代谢的需要,而幼嫩器官则主要是为了保持正常发育所需的能量供应。
总之,植物的呼吸作用是一个能量供给的过程,使得植物能够维持正常的生长和发育。
有时候,植物体内的氧气供应不足,就会出现缺氧状态。
在这种情况下,植物的呼吸作用会转为无氧呼吸。
无氧呼吸就是一种在缺氧环境下进行的发酵过程。
植物通过这种呼吸方式,在缺氧环境中,仍然能够释放出一定量的能量。
植物的呼吸作用对环境条件非常敏感。
光合作用和呼吸作用之间的平衡是保证植物生长健康的关键。
夜间或在光照不足的情况下,植物无法进行光合作用,但仍然需要能量维持正常的生长代谢。
这时植物会通过呼吸作用来满足这部分能量需求。
另外,一些环境因素也会影响植物的呼吸作用。
例如,温度是影响呼吸作用速率的重要因素。
一般来说,随着温度的升高,呼吸速率也会增加。
但当温度超过一定范围时,呼吸速率会受到抑制。
此外,氧气浓度、植物的营养状况和植物的光照水平等因素也会对植物的呼吸作用产生影响。
总结起来,植物的呼吸作用是一种将有机物质分解为无机物质的过程,通过此过程释放能量,以供植物生长和发育所需。
植物生理学04呼吸作用呼吸作用是植物维持生命活动的关键过程之一、它是指植物通过氧气和糖在细胞内进行氧化还原反应,从而产生能量和二氧化碳的过程。
呼吸作用不仅能提供生命活动所需的能量,还能使植物控制体内的氧气和二氧化碳浓度。
呼吸作用在植物中分为两个过程:有氧呼吸和乳酸发酵。
有氧呼吸是指在充分供氧的条件下,植物以糖为底物,通过线粒体中的氧化还原反应产生能量、二氧化碳和水。
这是植物维持正常生命周期和生长发育的主要途径,也是光合作用的产物被利用的途径。
乳酸发酵是指在供氧不足的情况下,植物将糖转化为乳酸来产生能量。
有氧呼吸是通过三个主要步骤实现的:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
在糖酵解阶段,糖分子被分解成两分子的丙酮酸,然后再转化为乙酸,并进一步氧化生成还原辅酶NADH。
在三羧酸循环中,乙酸被氧化为二氧化碳,进一步产生ATP。
氧化磷酸化是最终产生ATP的过程,通过线粒体内部的电子传递链和ATP合成酶,将NADH和FADH2的能量转化为ATP和水。
其次,呼吸作用能够调节植物体内的氧气和二氧化碳浓度。
在光合作用中,植物通过吸收二氧化碳、释放氧气来合成有机物质。
然而,当光照强度降低或夜间无光时,植物停止光合作用,而进行呼吸作用。
这时,植物通过呼吸作用释放二氧化碳,保持了氧气和二氧化碳之间的平衡。
另外,呼吸作用还受到许多生态因素的调节。
温度是一个重要的调节因子,温度升高可以促进呼吸作用的进行,但也增加了氧化酶的活性,进而加速能量的消耗。
光照和氧气浓度也会影响呼吸作用。
高光照强度和氧气浓度会抑制呼吸作用,因为它们促进了光合作用,提供了足够的能量。
而低光照和氧气浓度则有助于呼吸作用的进行。
总之,呼吸作用是植物维持生命活动的重要过程之一,通过氧气和糖的氧化还原反应产生能量和二氧化碳。
它不仅提供了生长和发育所需的能量,还能调节植物体内的氧气和二氧化碳浓度,以适应不同的环境条件。
了解植物的呼吸作用有助于我们更好地理解植物的生命活动和生态适应性。
第四章:呼吸作用
一、名词解释类(详见植物生理学名词解释荟萃)
呼吸作用有氧呼吸无氧呼吸糖酵解途径三羧酸循环途径磷酸戊糖途径电子传递链氧化磷酸化抗氰呼吸巴斯德效应呼吸速率呼吸商
二、简答、论述、填空、选择、判断类
1.有氧呼吸与无氧呼吸的区别
●无氧呼吸快,有机物大量消耗。
●无氧呼吸产生酒精,使植物中毒。
●无氧呼吸不能提供大量的还原力。
●无氧呼吸不能产生大量的中间产物。
2.呼吸作用的意义
★为植物提供了生命活动所需的能量。
★为其他化合物的合成提供了原料。
★增强了植物的抗病和免疫能力。
3.植物的呼吸途径
A:糖酵解途径(反应底物:淀粉、蔗糖;进行场所:细胞质内;反应历程三阶段:己糖磷酸化、磷酸己糖裂解、ATP和丙酮酸的生成)。
B:三羧酸循环(反应底物:丙酮酸;场所:线粒体)。
C:磷酸戊糖途径(反应底物:葡萄糖;场所:细胞质)。
D:乙醇酸途径(水稻根部特有的)。
E:乙醛酸途径(油料种子萌发所特有的)。
4.磷酸戊糖途径的特点
◆PPP的氧化还原辅酶不同。
◆PPP可作为生物合成中间原料的来源。
◆可以提高植物的抗病力,抗病力强的植物,PPP强。
◆提高植物的适应能力,正常代谢条件下,TCA占主要位置,逆境条件下,PPP 加强。
5.抗氰呼吸的概念及生理意义
■概念(详见植物生理学名词解释荟萃)。
■生理意义:a:P/O比为1,放热多,但固定的却少。
放热增温,促进植物开花,种子萌发。
b:增加乙烯生成,促进果实成熟,促进衰老。
c:在防御真菌的感染中起作用。
d:分流电子。
6.呼吸作用的多样性主要有:
呼吸化学途径的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性、末端氧化酶系统的多样性。
7.呼吸作用多样性的生理意义
使植物在长期的进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现,以不同方式为植物提供新的物质和能量。
8.呼吸作用的调节正负效应的判据
▲通过质量作用原理在可逆反应中底物与产物之间按质量作用关系调节平衡。
▲变构调节:不改变酶的催化部分,主要通过某种物质结合酶的某一个结构部位,从而改变酶的活性。
9.呼吸作用与粮食、果蔬的贮藏关系
⊙呼吸作用与粮食贮藏
干种子的呼吸速率与粮食贮藏有密切关系。
当呼吸加快时,引起体内有机物大量消耗,同时呼吸产生的水分,会使粮堆湿度升高,部分微生物大量繁殖。
另外,呼吸放出的热量,又使粮堆温度升高,反过来又促进呼吸加快,导致粮食发热霉变。
防治方法:通风或密闭贮藏、增高二氧化碳含量或降低氧气含量、充入氮气。
⊙呼吸作用与果蔬贮藏
某些果实(苹果、梨、香蕉、番茄)成熟到一定程度,会产生呼吸速率突然升高,然后又迅速下降的现象,称为呼吸跃变现象。
乙烯是植物催熟激素,果实的呼吸跃变与乙烯有关,与温度有关。
一是降低温度,推迟呼吸跃变的发生。
二是利用CO2/O2的比值进行气调,增加环境中二氧化碳浓度,降低氧气浓度,这样可以抑制果实中乙烯的形成,推迟呼吸跃变的发生。
也可将果蔬密封在塑料袋中,抽取空气,充入氮气,是氧气浓度下降3%-6%,或将果蔬密封在塑料袋中,利用自身呼吸产生的二氧化碳抑制呼吸,即所谓的自体保鲜法。