第6章 第四节 植物的呼吸作用

第四节植物的呼吸作用资料6-4-1 植物的呼吸作用的类型资料6-4-2 光呼吸资料6-4-3 呼吸代谢能量的贮存和利用资料6-4-4 呼吸作用的生理意义资料6-4-5 呼吸代谢途径资料6-4-6 呼吸作用的指标资料6-4-7 各种植物和器官的呼吸速率不同资料6-4-8 居室内不宜多摆绿色植物资料6-4-9 有氧呼吸的图解资料6-4-10 无氧呼吸的图解资料6-4-11 植物进行呼吸作用释放二氧化碳实验新设计资料6-4-1 植物的呼吸作用的类型呼吸作用（respiration）植物的呼吸作用是活细胞内的生物氧化过程。

高等植物的呼吸作用有两种类型：有氧呼吸：指生活细胞在氧气参与下，将有机物完全氧化，产生二氧化碳和水，并释放能量的过程。

主要以糖为底物，总反应式：C5H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2867千焦耳（686千卡）此为高等植物进行呼吸的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。

该过程是多步骤的，可以将它们分为连续的3个阶段：糖酵解（在细胞质中进行）、三羧酸循环及电子传递并偶联磷酸化（后二者在线粒体中进行）。

在该过程中一方面产生许多种中间产物，这些产物是体内许多重要物质（如蛋白质、核酸及脂类等）的生物合成原料。

另一方面产生出能量，逐步释放的能量，除一部分以产热的方式自然释放外，约有40％以化学能的形式贮藏在ATP中，参与细胞中各种需能反应。

所以从能量代谢及物质代谢两方面看，都可以把呼吸作用视为新陈代谢的中心环节。

因此，常以呼吸作用的速率作为植物生命活动强度的指标。

无氧呼吸：指生活细胞对有机物进行的不完全的氧化。

这个过程没有分子氧参与，其氧化后的不完全氧化产物主要是酒精。

总反应式：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+226千焦耳（54千卡）在高等植物中常将无氧呼吸称为发酵。

其不完全氧化产物为酒精时，称为酒精发酵；为乳酸则称为乳酸发酵。

在缺氧条件下，只能进行无氧呼吸，暂时维持其生命活动。

第四章植物的呼吸作用一、名词解释。

1、呼吸作用：是植物代谢的中心，是一切生物细胞的共同特征，是将体内的物质不断分解，并释放能量以供给各种生理活动的需要，属于新陈代谢的异化作用方面，包括有氧呼吸和无氧呼吸。

2、有氧呼吸：生活细胞在O2的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。

3、无氧呼吸：在无氧的条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化物，同时释放能量的过程。

4、P/O比：在以某一底物作为呼吸底物时，每利用一个氧原子、或每对电子通过呼吸链传递给氧所酯化无机磷的分子数，或每消耗一个氧原子有几个ADP被酯化呈A TP。

它是线粒体氧化磷酸化活力的一个重要指标。

5、氧化磷酸化：电子经过线粒体的电子传递链传递给氧的过程中，伴随A TP合酶催化，使ADP和磷酸合成A TP的过程。

6、能荷：说明腺苷酸系统的能量状态，是ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。

细胞中的腺苷酸的总量是恒定的，若腺苷酸全部为ATP，则能荷为1.0，细胞充满能量；若腺苷酸全部为ADP，则能荷为0.5；若腺苷酸全部为AMP，则能荷为0，细胞能量完全被放出。

7、能荷调节：通过调节能荷维持细胞内ATP、ADP、AMP三者间的动态平衡。

8、末端氧化酶：指处于生物氧化还原电子传递系统的最末端，最终把电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶。

9、巴斯德效应：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累，即氧对发酵作用的抑制现象称为巴斯德效应。

10、底物水平磷酸化：由底物的分子磷酸直接转到ADP，最后形成ATP的过程称为底物水平磷酸化。

11、抗氰呼吸：在氰化物存在的条件下，某些植物呼吸不受抑制，把这种呼吸称为抗氰呼吸。

抗氰呼吸电子传递途径在某些条件下与正常的NADH电子传递途径交替进行，因此又称为交替途径。

12、呼吸速率：也称为呼吸强度，是衡量呼吸强弱的生理指标，通常用单位时间内单位鲜重或干重植物组织或原生质释放的CO2的体积或所吸收的O2的体积或有机物质的消耗量来表示。

植物的呼吸作用同步训练一、选择题1、人们经常在草坪上行走，会造成土壤板结，从而影响草的生长．土壤板结影响植物生长的主要原因是（）A、植物缺少无机盐，影响生长 B．植物缺少水，影响光合作C．土壤缺少氧气，影响根的呼吸 D．气孔关闭，影响蒸腾作用答案：C解析：【解答】：选C。

植物的根呼吸的是空气中的氧气．经常松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的呼吸，促进根的生长．土壤板结，使得土壤颗粒之间的空隙变小，容的氧气就少，从而影响根的呼吸作用，不利于植物的生长，可见C符合题意．【分析】：生物细胞利用氧将植物体内的有机物分解产生二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫呼吸作用，呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳。

2、呼吸作用彻底分解有机物后，产生的物质是（）A、二氧化碳和水 B．水和淀粉 C．氧气和水 D．无机盐和水答案：A解析：【解答】：选A。

呼吸作用彻底分解有机物后，产生的物质是二氧化碳和水。

【分析】：呼吸作用是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解产生二氧化碳和水，同时释放出能量的过程3、下列措施不能抑制植物呼吸作用的是（）A．小麦耕种前要耕田松土 B．向贮藏粮食的密封粮仓内充加二氧化碳C．玉米种子在入仓前要晒干 D．水果、蔬菜在低温低压条件下贮藏答案：A解析：【解答】：选A。

植物的根呼吸的是空气中的氧气．经常松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的呼吸，在贮藏粮食时，增加二氧化碳的浓度，可以抑制粮食的呼吸作用，减少有机物的消耗，延长储存时间，晒干的种子，水分减少，抑制了种子的呼吸作用，可以延长了种子的储存时间，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强．根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮存蔬菜时应该降低温度，抑制水果、蔬菜的呼吸作用，减少有机物的消耗，可延长储存时间，由此可见，只有A符合题意。

【分析】：呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程．呼吸作用受水分、温度、氧气和二氧化碳的影响．4、我国北方农村里常将马铃薯贮藏在地窖里，进入地窖取物之前，农民往往把一盏油灯吊入地窖内，这一做法的目的是（）A．测量窖内的氧气含量 B．测量窖内的水分含量C．主要是为了照明 D．测量窖内的一氧化碳含量答案：A解析：【解答】：选A。

《植物生理学习题集》第四章植物的呼吸作用Ⅰ教学大纲基本要求和知识要点一、教学大纲基本要求了解呼吸作用的概念及其生理意义；了解线粒体的结构和功能；熟悉糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环等呼吸代谢的生化途径；熟悉呼吸链的概念、组成、电子传递多条途径和末端氧化系统的多样性；了解氧化磷酸化、呼吸作用中的能量代谢和呼吸代谢的调控；了解呼吸作用的生理指标及其影响因素；掌握测定呼吸速率的基本方法；了解种子、果实、块根、块茎等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系，了解呼吸作用和光合作用的关系。

二、知识要点呼吸作用是一切生活细胞的基本特征。

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。

呼吸作用为植物体的生命活动提供了所需的能量，其中间产物又能转变为其他重要的有机物（蛋白质、核酸、脂肪等），所以呼吸作用就成为植物体内代谢的中心。

按照需氧状况将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。

在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，在缺氧条件下，植物进行无氧呼吸。

从进化的观点看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。

高等植物的呼吸主要是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸的能力。

高等植物的呼吸生化途径、电子传递途径和末端氧化系统具有多样性。

呼吸代谢的多样性是植物在长期进化中形成的对多变环境适应的一种表现。

EMP-TCA- 细胞色素系统是植物体内有机物质氧化分解的主要途径，而PPP 、GAC 途径和抗氰呼吸在植物呼吸代谢中也占有重要地位。

呼吸底物的彻底氧化包括CO 2 的释放与H 2 O 的产生，以及将底物中的能量转换成ATP 。

EMP-TCA 途径只有CO 2 的释放，没有H 2 O 的形成，绝大部分能量还贮存在NADH 和FADH 2 中。

这些物质所含的氢不能被大气中的氧所氧化，而是要经过一系列可进行迅速氧化还原的呼吸传递体的传递之后，才能与分子氧结合生成水。

而作为生物体内“能量货币”的ATP 就是在与电子传递相偶联的磷酸化过程中大量形成。

第四章植物的呼吸作用一. 名词解释呼吸作用(respiration)：指生活细胞内的有机物质，在一系列酶的催化下，逐步氧化降解并释放能量的过程。

有氧呼吸(aerobic respiration)：指生活细胞在氧气的参与下，把体内的有机物质彻底氧化分解为二氧化碳和水并释放能量的过程。

无氧呼吸(anaerobic respiration)：在无氧条件下，生活细胞把体内的有机物质分解为不彻底的氧化产物并释放能量的过程，也称发酵(fermentation )。

糖酵解(glycolysis, EMP)：在细胞质基质内发生的，由己糖经过一些列酶促反应分解为丙酮酸的过程。

戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway, PPP)：在细胞质基质和质体内进行的葡萄糖直接氧化产生NADPH、磷酸戊糖和二氧化碳的酶促反应过程。

底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)：底物分子的磷酸直接转到ADP而形成ATP的过程。

三羧酸循环 tricarboxylic acid cycle , TCAC)：丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步分解脱氢、并释放二氧化碳的过程。

又称为柠檬酸环或Kreds环，简称TCA循环。

巴斯德效应(Pasteur effect)：由巴斯德发现的氧气抑制发酵作用的现象。

生物氧化(biological oxidation)：有机物质在生物体内发生的氧化作用，包括消耗氧，生成二氧化碳和水并放出能量的过程。

呼吸链(respiratory chain)：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体传递到分子氧的总轨道。

抗氰呼吸(cyanide resistant respiration)：指某些植物组织或器官在氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸。

参与抗氰呼吸的末端氧化酶为交替氧化酶(抗氰氧化酶)。

末端氧化酶(terminal oxidase)：处于生物氧化一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给分子氧，形成水或过氧化氢的氧化酶。