植物的呼吸作用呼吸作用的生理指标

体进一步氧化产生ATP。 通过底物水平磷酸化，直接合成ATP。 （2）TCA是植物体进行有氧呼吸的主要途径，是
物质代谢的枢纽。 TCA既是糖、脂类和氨基酸 等彻底分解的共同途径，其中间产物又是合成 糖、脂类和氨基酸的原料。
3. 戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway, PPP）
CO2+H2O
中间代谢产物是合成糖类、脂类、蛋白 质和维生素及各种次生物质的原料
二、生物氧化（biological oxidation）
生物氧化是指发生在生物体细胞线粒 体内的一系列传递氢、电子的氧化还原反 应。生物氧化过程中释放的能量一部分以 热能形式散失，一部分贮存在高能磷酸化 合物ATP中。
简称TCA）
TCA循环中 虽然没有O2的 参加，但必须 在有氧条件下 经过呼吸链电 子传递，使 NAD+ 和FAD、 UQ在线粒体中 再生，该循环 才可继续，否 则TCA循环就会 受阻。
三羧酸循环的生理意义：
（1）TCA是植物体获得能量的最主要形式。 使NAD+和FAD还原成NADH和FADH2。这些电子供
1. 为植物生命活动提供能量
需呼吸作用提供 能量的生理过程有： 离子的主动吸收和运 输、细胞的分裂和伸 长、有机物的合成和 运输、种子萌发等。
不需呼吸作用直 接提供能量的生理过 程有：干种子的吸胀 吸水、离子的被动吸 收、蒸腾作用、光反 应等。
2. 中间产物是合成重要有机物质的原料
呼吸作用的中间产物如，
如：细胞色素系统、铁硫蛋白、铁氧还蛋白等。
呼吸传递体中除 UQ外,大多数组分是与 蛋白质结合，以复合体形式嵌入膜内存在的。
植物线粒体的电子传递链位于线粒体 的内膜上，由五种蛋白复合体组成。

七年级生物上册《植物的呼吸作用》教案2 苏教版一、呼吸作用的概念及其生理意义(一)呼吸作用的概念呼吸作用（respiration）是生物界非常普通的现象，是一切生物细胞的共同特征。

呼吸作用是指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，并释放能量的过程。

然而，呼吸作用并不一定伴随着氧的吸收和CO2的释放。

依据呼吸过程中是否有氧参与，可将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。

有氧呼吸(aerobic respiration）:是指生活细胞利用分子氧（O2），将某些有机物质彻底氧化分解释放CO2，同时将O2还原为H2O，并释放能量的过程。

在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，然而，在某些条件下，植物也被迫进行无氧呼吸。

无氧呼吸（anaerobic respiration）: 指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出部分能量的过程。

这个过程在微生物中称为发酵（fermentation），如酵母菌的发酵产物为酒精，称为酒精发酵。

(二)呼吸作用的生理意义1.为生命活动提供能量。

2.为重要有机物质提供合成原料。

3.为代谢活动提供还原力。

4.增强植物抗病免疫能力。

二、呼吸代谢途径糖酵解在无氧条件下酶将葡萄糖降解成丙酮酸，并释放能量的过程，称为糖酵解（glycolysis）。

为纪念在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-Meyerhof-Parnas途径（EMP途径）。

糖酵解普遍存在于动物、植物、微生物的所有细胞中，是在细胞质中进行的。

虽然糖酵解的部分反应可以在质体或叶绿体中进行，但不能完成全过程。

糖酵解具有多种功能。

首先，糖酵解的一些中间产物（如甘油醛-3-磷酸等）是合成其他有机物质的重要原料，其终产物丙酮酸在生化上十分活跃，可通过不同途径，进行不同的生化反应。

植物呼吸作用是指植物通过生物氧化作用释放能量的过程，同时产生二氧化碳和水。

在测量植物呼吸作用的过程中，通常关注以下指标：
1. CO2产生速率：通过测定一定时间内植物释放的二氧化碳数量，计算单位时间内产生的 CO2速率。

这是一种直接反映植物呼吸作用的指标。

2. O2消耗速率：植物在呼吸过程中消耗氧气，可以通过测量一定时间内吸收的氧气数量，计算单位时间内消耗氧气速率。

这也是呼吸作用的重要指标。

3. 呼吸速率：利用O2消耗速率或CO2产生速率得出的植物呼吸作用速度，通常以单位时间内的氧气摩尔数或二氧化碳摩尔数来表示。

4. 呼吸商：呼吸商是指植物在呼吸过程中产生的二氧化碳与消耗氧气的比值。

这个比值有助于了解植物呼吸作用的类型，并提供关于植物所利用的碳水化合物或其他能量物质的信息。

5. 净光合速率：植物在进行光合作用时产生氧气和固定二氧化碳，而在呼吸作用时则消耗氧气并释放二氧化碳。

净光合速率是光和呼吸过程之间的平衡，它反映了植物整体能量收支的状态。

6. 呼吸强度：植物各部分薄层在单位时间、单位体积或单位重量基础上通过呼吸所释放的二氧化碳量或消耗的氧气量。

➢ 可以用呼吸抑制剂抑制，如碘乙酸
二、乙醇发酵和乳酸发酵
• 在无氧条件下，糖酵解形成的丙酮酸在细胞质中即进行乙醇发酵或乳酸发酵。
• 乙醇发酵：
丙酮酸
乙醛
乙醇
• 丙发乳酮酵酸酸中发消酵耗：了乳NA酸DH丙，酮没酸有脱A羧TP酶的生成CO，2能量利用乙N效A醇D率H脱低+氢H，+酶有机物损耗大。乙
醇积累会破坏细胞结构，乳酸积累会引起酸中毒。
3.酚氧化酶 （质体和微体中）
种类：单酚氧化酶（如酪氨酸酶）、 多酚氧化酶（PPO；如儿茶酚氧化酶）
功能：将酚氧化成棕褐色的醌，醌对 微生物有毒，防止植物感染。
此酶含铜，正常情况下，酚氧化酶与 底物是分开的。
生活中对多酚氧化酶的利用和抑制
将土豆丝泡在水中防止变褐。 制红茶时，揉捻茶叶，利用多酚氧化酶 的作用将茶叶中的儿茶酚和单宁氧化并 聚合为红褐色的物质。 制绿茶时，采的茶叶立即焙炒杀青，破 坏多酚氧化酶，保持绿色。 在烤烟时，烟叶达到变黄末期迅速脱水， 抑制PPO活性，保持烟叶鲜明的黄色。
在植物体中普遍存在，幼嫩组织中比较活跃。
NADH 外源NADH
ATP
ATP
ATP
FMN→FeS→UQ→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3→O2
FeS
FAD
呼吸链电子传递过程和ATP形成部位
-- ⒉ 交替氧化酶 抗氰呼吸链末端的氧化酶
在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制---抗氰呼吸※。 通过离体线粒体研究发现，在一些植物组织中含有交替氧化酶，它可以绕过复合体 Ⅲ和Ⅳ把电子传递给氧形成水，所以它对氰化物不敏感，但被鱼藤酮和水杨酸氧肟 酸抑制。 交替途径P/O低。
无氧 →无氧呼吸→酒精或乳酸
葡萄糖→→丙酮酸 有氧 → TCA循环→CO2

乳酸发酵。
植物的呼吸作用
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（二）有氧呼吸作用特点
是一个氧化还原过程。在植物细胞中底物能 够是糖、脂肪、蛋白质、氨基酸和有机酸等。以 葡萄糖为例，它是氢供体，氧是氢受体。
C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2-1 △G0′指pH7时标准自由能改变。
磷酸戊糖路径（PPP）。
各路径之间关系见下列图
植物的呼吸作用
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淀粉
蔗糖 己糖磷酸
戊糖磷酸
糖
酵
丙糖磷酸
解
乙醇
酒精发酵
丙酮酸 缺氧 乳酸 乳酸发酵
磷酸戊糖途径
甘油 脂肪 脂肪酸
乙酰辅酶A
丙二酰辅酶A
草酰乙酸 柠檬酸 三羧酸循环 琥珀酸
乙酸 乙醇酸 草酸 甲酸 乙醇酸氧化途径 琥珀酸
草酸乙酸 柠檬酸 乙醛酸途径
为产生乳酸，同时释放能量过程，称为乳酸发酵，其
反应式以下：
C6H12O6→2CH3CHOHCOOH △G0′= -197 kJ·mol-1 高等植物也可发生乳酸发酵，比如，马铃薯块茎、
甜菜块根、玉米胚和青贮饲料在进行无氧呼吸时就产
生乳酸。 植物的呼吸作用
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与有氧呼吸相比，无氧呼吸特点：
不吸收O2； 底物分解不彻底；
3.草酰乙酸再生：经过上述2个阶段反应，乙酰CoA 两个碳以CO2形式释放了，四碳草酰乙酸转变成 四碳琥珀酸。为确保后续乙酰CoA能继续被氧化 脱羧，琥珀酸经过延胡索酸生成和苹果酸生成， 最终生成草酰乙酸。
植物的呼吸作用
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三羧酸循环化学历程
呼吸链
植物的呼吸作用
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因为糖酵解中1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸， 所以三羧酸循环反应可写成以下方程式：

植物呼吸作用的指标植物呼吸作用是指植物通过氧气和有机物质进行代谢反应，产生能量和二氧化碳的过程。

这个过程对于植物的生长和发育至关重要，因此，了解植物呼吸作用的指标对于植物的生长和发育具有重要的意义。

1. 呼吸速率呼吸速率是指单位时间内植物消耗氧气的量。

呼吸速率是衡量植物代谢活动强度的重要指标。

一般来说，呼吸速率与温度呈正相关关系，温度越高，呼吸速率越快。

此外，光照、湿度、CO2浓度等因素也会影响植物的呼吸速率。

在光照充足的情况下，植物的呼吸速率会增加，因为光合作用产生的有机物质可以提供更多的能量，促进呼吸作用的进行。

2. 呼吸强度呼吸强度是指单位面积植物呼吸作用的强度。

呼吸强度是衡量植物代谢活动强度的重要指标。

一般来说，呼吸强度与植物的生长状态和环境因素有关。

在植物生长期间，呼吸强度会随着植物的生长而增加。

在环境因素方面，温度、光照、湿度等因素都会影响植物的呼吸强度。

在温度较高、光照充足、湿度适宜的条件下，植物的呼吸强度会增加。

3. 呼吸作用与光合作用的比值呼吸作用与光合作用的比值是指单位时间内植物呼吸作用和光合作用的比值。

这个比值可以反映植物的代谢状态。

在光照充足的情况下，植物的光合作用会增加，因此呼吸作用与光合作用的比值会降低。

相反，在光照不足的情况下，植物的光合作用会减少，呼吸作用与光合作用的比值会增加。

这个比值还可以反映植物的生长状态。

在植物生长期间，呼吸作用与光合作用的比值会随着植物的生长而降低。

4. 呼吸作用对植物生长的影响呼吸作用对植物生长的影响是指植物呼吸作用对植物生长和发育的影响。

呼吸作用是植物代谢的重要过程，它可以提供植物所需的能量和有机物质。

在植物生长期间，呼吸作用对植物的生长和发育具有重要的影响。

如果呼吸作用过强，会导致植物的生长受到抑制，甚至死亡。

相反，如果呼吸作用过弱，植物的生长和发育也会受到影响。

5. 呼吸作用与环境因素的关系呼吸作用与环境因素的关系是指植物呼吸作用与环境因素之间的相互作用关系。

2 无氧呼吸：
定义：在无氧条件下，细胞把某些有机物分解 为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的 过程。高等植物无氧呼吸可以产生酒精或乳酸。
C6H12O6 C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+226kj/mol 2CH3CHOHCOOH+197kj/mol
微生物的无氧呼吸——发酵
对于高等植物来说，长期进行无氧呼吸 会使植物中毒（酒精毒害），因此有氧 呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式， 通常所说的呼吸即有氧呼吸。
植物体内蔗糖先分解为葡萄糖和果糖， 再进入EMP途径。
无氧 烯醇化酶
1、EMP反应过 程： 有三步反应不 可逆
脱氢酶
激酶
Glycolysis
2 ATP used
mitochondrion
Net gain of 2ATP and 2NADH
1G→ → 2丙酮酸 获得2ATP和2分子NADH 糖酵解各反应的酶主要都在细胞质中，所以 EMP途径主要在细胞质中进行。
柠檬酸合成酶， α-酮戊二酸脱氢酶系， 琥珀酰CoA合成酶（硫激酶）
所以三羧酸循环是不可逆的
植物体中TCA循 环有一旁路，可 将苹果酸脱羧生 成丙酮酸。 例如CAM植物或 果实成熟时，此 途径可调节有机 酸水平。
图 植物柠檬酸循环
图中显示了柠檬酸循环所有的反应和催化这些反应的酶，还有与此密切相关的丙酮酸脱氢酶和苹果酸
转酮酶
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 转酮酶
2、PPP途径的特点
在细胞质和质体中Байду номын сангаас行；
氧化放能在第一阶段即已完成；
脱下来的氢主要形成NADPH,而EMP-TCA途 径脱下的氢主要形成NADH和FADH2。

14.丙酮酸脱羧酶，15.乙醇脱氢酶，16.乳酸脱氢酶
无氧呼吸过程中，葡萄糖分子的大部分能量 仍保存在乳酸或酒精分子中。无氧呼吸导致细胞 有机物消耗大，能量利用效率低，乳酸和酒精积 累对原生质有毒害作用。
毕希纳（Eduard Buchner）：德国化学 家，他于 1897 年发表《无细胞的发酵》 论文，证明离体酵母提取物可以象活体 酵母细胞一样将葡萄糖转变为酒精和二 氧化碳。这一研究成果结束了长达半个 世纪有关发酵的本质生命力论和机械论 的争论。 Eduard Buchner 由于毕希纳在微生物学和现代酶化 学方面做出重大项献，他被授予 1907 年 度诺贝尔化学奖。
糖酵解：葡萄糖到丙酮酸（在细胞质中）
葡萄糖的磷酸化作用 6—磷酸果糖的磷酸化作用 2分子1，3—DPGA的脱磷酸作用 2分子磷酸烯醇式丙酮酸的脱磷酸作用 2分子3—磷酸甘油醛氧化时生成的2NADH+H+ 丙酮酸转化为乙酰CoA（线粒体内）
(由于往返过程的消耗每分子NADH只能生成2ATP)
形成2NADH+H+
三羧酸循环（线粒体内 2分子琥珀酰CoA形成2分子GTP 2分子异柠檬酸，α —酮戊二酸和苹果酸氧化 作用中生成6NADH+H+ 2分子琥珀酰的氧化作用中生成2FADH2 每mol葡萄糖净生成
+6
+2 +18 +4 38molATP
1分子的葡萄糖通过糖酵解、三羧酸循环和电 子传递链彻底氧化成 CO2 和 H2O 时，总共产生 38 个ATP。
复合体I 鱼藤酮 复合体III 抗霉素A 复合体IV
氰化物，CO
2、电子传递支路1
H2O2 又在过氧化氢酶催化下分解释放氧
气，可氧化水稻根系周围的各种还原性物质 （如 H2S 、 Fe2+ 等），从而消除还原性物质对 水稻根的毒害，使水稻能在还原条件下的水田 中正常生长发育。

酸循环）
丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，彻底氧化为水和CO2的循环过程。
1）场所：线粒体 2）三羧酸循环分三个阶段： • 1，柠檬酸的生成阶段：乙酰辅酶A和草酰乙酸
在柠檬酸合成酶的作用下形成柠檬酸； • 2，氧化脱羧阶段：柠檬酸经过一系列的反应形
成琥珀酸，此反应释放CO2，并形成ATP； • 3，草酰乙酸的再生：由琥珀酸转变成草酰乙酸
• 呼吸作用的糖的分解代谢途径有3种：
⑴ 糖 酵 解 (EMP) ⑵ 三羧酸循环 (TCA) ⑶ 戊糖磷酸途径 (PPP)
1 糖酵解（EMP途径）
己糖在无氧或有氧状态下分解成丙酮酸的过程。
1) 场所：细胞质 2)糖酵解的化学反应如图，可分为3个阶段： 1，己糖的磷酸化：淀粉或蔗糖降解为己糖， 己糖被ATP活化为1、6-2磷酸果糖； 2，己糖磷酸的裂解：磷酸己糖裂解为2分子 磷酸丙糖，即3-磷酸甘油醛和二羟磷酸丙酮； 3，ATP和丙酮的生成：3-磷酸甘油醛氧化释 放能量，最终形成丙酮酸、ATP和NADP+H+.
(2)能量不足，有机物过度消耗 (3)缺少代谢重要的中间产物，如:乙酰CoA
3 CO2
• 二氧化碳是呼吸作用的最终产物，当外界环境中二氧 化碳浓度增高时，脱羧反应减慢，呼吸作用受到抑制。
4 H2O
➢ 种子：干燥种子的呼吸作用很微弱。 吸水后，呼吸速率迅速增加。
➢ 整体植物：接近萎蔫时，呼吸速率有所增加， 如萎蔫时间较长，呼吸速率下降。
在这个过程中由于底物的分子磷 酸直接转到ADP而形成ATP，所 以称之为底物水平磷酸化。
1 糖酵解（EMP途径）
己糖在无氧或有氧状态下分解成丙酮酸的过程。
3)总反应： C6H12O6+2NAD++2ADP+2H3PO4→

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。

呼吸速率（respiratory rate）又称呼吸强度，是最常用的生理指标。

通常以单位时间内单位鲜重或干重植物组织释放的CO2或吸收的呼吸商（respiratory quotient,R.Q），又称呼吸系数（respiratory coefficient），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。

底物为CH2O时，RQ＝1：底物为脂肪或蛋白时，RQ<1： (棕榈酸 C16H32O2 + 11O2 4CO2+ 5H2O C12H22O11（蔗糖） + 底物为有机酸时，RQ>1：(柠檬酸 C4H6O5+ 3O2 4CO2 + 3H2O
最适温度：指呼吸保持稳态的最高呼吸强度时的温度温度升高10℃所引起的呼吸速率增加的倍数，称为温度系数(Temperature coefficient,Q10。

Q10=(t+10℃时的呼吸速率/t℃时的呼吸速率。

无氧呼吸停止进行时的组织周围空气中最低氧含量(10%左右）称为无氧呼吸的消失点。

氧浓度增至一定程度时，对呼吸作用就没有促进作用了，这一氧浓度称为氧饱和点(大气氧浓度21%）。

二，便携式光合测定仪
呼吸作用的测定
• 两个密闭容器，分别放植株和空白，利用氢氧化 钡溶液吸收植株呼吸过程中产生的二氧化碳，再 用草酸溶液滴定残留的氢氧化钡，从空白和植株 两者消耗的草酸溶液之差，即可计算出呼吸过程 中释放的二氧化碳。
蒸腾强度的测定
• 一，钴纸法：氧化钴纸在干燥时是蓝色，吸收水 分后成粉红色，根据氧化钴纸变色时所需时间的 长短，然后按钴纸吸水量计算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作物的蒸腾强度
植物各项生理指标的测定
植物的生理指标包括： 光合作用 呼吸作用 蒸腾强度 叶面积指数 叶绿素含量
一，改良半叶法：将植物对称叶片的一部分遮光或 取下至于暗处，另一部分则留在光下进行光合作 用，一段时间后，在这两片叶子的对应部位取等 同面积，分别烘干称重。差值为光合作用产物的 产量。
光合作用强度为
干重增加总数/（切取叶面积和*光照时间）
• 叶绿素a=（12.7A665-2.69A645）V/1000W • 叶绿素b=（12.7A645-2.69A665）V/1000W • 总叶绿素=（20.0A645+8.02A665)V/1000W • 或总叶绿素含量=(A652/34.5)V/1000W
叶水势
• 水势代表水的能量水平，水总是从水势高处流向低处。水进入植物体 内并分布到各组织器官中的快慢或难易由水势差来决定，水势越高， 植物组织的吸水能力越差，而供给水能力越强。当植物组织与一系列 浓度递增的溶液接触后，如果植物组织水势大于（或小于）外液的水 势，则组织失水（或吸水），使外液浓度变低（或变高），密度变小 （或变大）。如果植物组织的水势等于外液的水势时，植物组织既不 失水也不吸水，外液浓度不变。当取浸泡过植物组织的溶液的小滴 （亦称小液流，为便于观察应先染色），分别放入原来浓度相同而未 浸泡植物组织的溶液中部时，小液流就会因密度不同而发生上升或下 沉或不动的情况。小液流在其中不动的溶液的水势（该溶液为等渗浓 度），即等于植物组织的水势。

植物生理学的呼吸作用的名词解释植物是地球上最古老的生物之一，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，从而为地球上的生物提供食物和氧气。

然而，植物并不只是光合作用的受益者，它们也需要进行呼吸作用来维持自身的生命活动。

本文将对植物生理学中呼吸作用相关的名词进行解释。

1. 呼吸作用呼吸作用是指植物通过氧气代谢有机物质并释放出能量的过程。

与动物不同，植物的呼吸作用并不涉及外部空气的吸入和排出，而是通过气孔和根系进行气体交换。

呼吸作用在植物的每个细胞中发生，为植物提供所需的能量，用于生长、细胞分裂、物质运输等生物学过程。

2. 呼吸速率呼吸速率是指单位时间内细胞呼吸释放的二氧化碳量。

呼吸速率是植物活动状态的重要指标，通常与生理状态和环境条件密切相关。

在气候温暖、光照充足的条件下，植物的呼吸速率较高；而在低温、暗处或其他不利生长因素下，呼吸速率会降低甚至停止。

3. 有氧呼吸有氧呼吸是指植物利用氧气来氧化有机物质并释放能量的呼吸过程。

这是一种高效的能量产生方式，其主要发生在植物细胞的线粒体中。

在有氧条件下，植物通过有氧呼吸将光合作用产生的葡萄糖转化为ATP（三磷酸腺苷），以供植物细胞的生理活动使用。

4. 无氧呼吸无氧呼吸是指在缺乏氧气的情况下，植物细胞利用发酵途径进行能量产生的呼吸形式。

这种呼吸方式相对低效，并会产生乳酸、酒精等副产物。

无氧呼吸通常在光合作用暂停或无法进行的情况下发生，例如夜间或根系缺氧的情况下。

5. 呼吸代谢呼吸代谢是指植物通过呼吸作用将有机物质氧化分解，释放出能量和二氧化碳的过程。

呼吸代谢不仅在植物的生长发育过程中起着重要作用，同时也参与了植物对环境的响应。

植物在遭受脆弱条件下（如干旱、低温等）会调节呼吸代谢以适应环境变化。

6. 呼吸节律呼吸节律是指植物呼吸速率在一定时间范围内周期性变化的现象。

植物的呼吸节律受到光周期、温度、水分等内外环境因素的影响。

光周期调节的呼吸节律主要与植物的光合活动有关，而温度和水分则会直接影响细胞呼吸速率的调节。

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指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的数量比值。
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释放CO2的量 R·Q = 吸收O2的量
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R·Q是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。
单击此处添加标题
R·Q = 6CO2 / 6O2= 1
１、呼吸底物的性质 （１）呼吸底物为糖类（Ｇ）而又完全氧化时，Ｒ·Ｑ为１。
乙醇酸氧化E（过氧化物体）
章节一
细胞色素氧化
交替氧化E
酚氧化E
Vc氧化E
乙醇酸氧化E
分布部位
所含金属
对O2亲 和力
对氰 化物敏感
线粒体 线粒体 质体 细胞质 过氧化 微体 物体
若糖类在缺氧情况下进行酒精发酵，呼吸商大于1，异常的高； 若在呼吸过程中形成不完全氧化的有机酸，呼吸商小于1。如G不完全氧化成苹果酸：
三、呼吸速率的影响因素
（一）内部因素的影响 1、不同植物种类，呼吸速率不同。
植物种类 呼吸速率（氧气，鲜重） μl · g-1 · h-1 仙人掌 3.00 蚕豆 96.60 小麦 251.00 细菌 10 000.00
二、呼吸商的影响因素
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
R·Q = 4CO2 / 11O2= 0.36
如：油料种子萌发初期，棕榈酸先氧化为蔗糖。
（2）若呼吸底物是富含氢的物质，如蛋白质或脂肪，则呼吸商小于1。
C16H32O2 + 11O2 C12H22O11 + 4CO2 +5H2O
乙醇酸氧化途径
PPP在G降解中所占的比例与生理过程有关：
感病、受旱、受伤的组织中，PPP加强 植物组织衰老时，PPP所占比例上升 水稻、油菜等种子形成过程中，PPP所占比例上升

.
一、呼吸链的概念和组成
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氢和电子传递总轨 道。 氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有NAD＋、NADP ＋、 FMN、FAD、UQ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，只传 递电子。
.
2. 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation) 是指 电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分 子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。 它是需氧生物合成ATP的主要途径。电子沿呼 吸链由低电位流向高电位是个逐步释放能量的 过程。
.
ADP+Pi ATP ADP+Pi ATP
二. 种子的安全贮藏与呼吸作用
油料种子: ＜6％～8％ 淀粉种子: ＜10％～12％
9％～10％ 13％～15％
呼吸极微弱，可以 安全贮藏，称为安 全含水量。
呼吸作用显著增强
粮食贮藏: ➢ 控制进仓种子的含水量，不得超过
安全含水量 ➢ 注意库房的通风 ，增高CO2含量 , 降低O2含量 ➢ 充N 贮藏
ADP+Pi ATP
NADH FMN Fe·S CoQ Cytb Fe·S Cytc1 Cytc Cytaa3 O Fe·S
FADH 可能偶联的部位
P/O=3 P/O=2
.
.
N
三、电 子传递 途径的 多样性
.
四、末端氧化酶类
末端氧化酶：位于呼吸电子传递链的 末端，并与氧还原为水相偶联的酶。
1、细胞色素氧化酶 cytochrome oxidase • 含Cu 与Fe,作用是将cyta3的电子交给 O2，使之活化并与质子结合形成水。 • 部位：线粒体，在植物中普遍存在， 占氧消耗的4/5。

内容1、呼吸作用的概念和生理意义※2、植物的呼吸代谢的多样性(代谢途径的多样性电子传递系统的多样性末端氧化酶的多样性)3、呼吸作用的调控4、影响呼吸作用的因素5、呼吸作用与农业生产一、呼吸作用的概述1.呼吸作用的概念是指一切活细胞内经过某些代谢途径将有机物氧化分解，从而释放能量的过程。

在高等植物中，呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸）有氧呼吸（aerobic respiration）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CO2并形成水,同时释放能量的过程。

目前通常使用的呼吸作用总方程式：C6H12O6 + 6O2 →6CO2 + 6H2O [2870 KJ]2）无氧呼吸(anaerobic respiration)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。

其反应式：C6H12O6 →2C2H5OH ＋2CO2＋226KJ C6H12O6 →2CH3CHOHCOOH＋197KJ 2.呼吸作用的特点（1）每时每刻都在活细胞中进行，呼吸停止，就意味着生物体的死亡。

（2）有机物的氧化分解分许多步骤，是逐步降解完成的。

（3）在呼吸氧化过程中，能量是逐步释放的、缓慢的，这样适合于细胞的利用。

（4）呼吸代谢具有多样性。

主要表现在化学途径的多样性，电子传递系统的多样性和末端氧化酶的多样性三个方面3.呼吸作用的生理意义①提供植物生命活动所需要的大部分能量。

②为其他化合物合成提供原料。

(氨基酸的合成;脂肪代谢;植物激素的合成;细胞壁结构物质的形成)4.呼吸作用的指标呼吸速率和呼吸商 1.呼吸速率（respiratory rate）又名：呼吸强度或呼吸速度。

（1）定义：植物的单位重量在单位时间内所放出的二氧化碳的体积(以QCO2表示)，或所吸收的氧的体积(以QO2表示，也称耗氧量)。

（2）单位：时间单位通常为小时。

.呼吸商（respiratory quotient，RQ）或呼吸系数(respiratory coefficient)指呼吸作用所放出的二氧化碳的摩尔数或体积与所吸收的氧气的摩尔数或体积之比即：RQ＝QCO2/QO2 1）呼吸底物（或基质）的种类以碳水化合物为底物：RQ＝1以油或脂肪酸或蛋白质为底物：RQ<1以某些有机酸为底物：RQ>1（2）无氧呼吸的存在和氧化作用是否完全在发生无氧呼吸时，只有二氧化碳的释放而无氧气的吸收，故呼吸商为无限大。

底物降解主要有：EMP-TCAC途径、PPP途径、无氧 呼吸途径等；
电子传递途径主要有：呼吸主链电子传递途径、 抗氰支链电子传递途径及其它末端氧化酶引起的多 条电子传递途径。
二、植物的呼吸代谢途径
高等植物的呼吸 是在线粒体和细胞 质基质中完成
呼吸底物:
主要是糖,包括单糖、 多糖,还有脂类,蛋白 质很少.
（3）呼吸作用在植物的抗病免疫方面也具有重 要作用。
三、呼吸作用的指标及测定
1、指标
（1）呼吸速率（呼吸强度）
植物的单位鲜重、干重或蛋白氮，在一定时间内 所释放出的CO2的量或吸收O2的量。
常用单位：
ul O2（或ulCO2）•g-1（FW或DW）•h-1 mgO2（或mgCO2）•g-1（FW或DW）•h-1
四、呼吸电子传递与氧化磷酸化
1、呼吸链（respiration chain）：
即呼吸电子传递链，是位于线粒体内膜（脊膜） 上的由一系列电子传递体按一定的顺序排列起来 组成的呼吸电子传递轨道。
电子传递体是一些氧化还原迅速而可逆的分子， 呼吸链中电子传递是按氧化还原电位由低到高的 顺序依次排列的。呼吸底物氧化分解脱出的电子 经呼吸链最终传递给分子氧，将氧还原成水。
有氧呼吸是高等植物的呼吸作用的主要形式； 无氧呼吸仅在特定器官和特定的条件下才发生， 有利于植物对环境的适应。
二、呼吸作用的生理意义
（1）呼吸作用提供了植物生命活动所需的能量。 呼吸作用在氧化分解有机物的同时，释放能量，并 转换成生命活动可利用的形式（如ATP），供生命活 动之需 。
（2）呼吸作用为细胞内其它物质的合成提供原 料。呼吸作用中，糖类在被彻底氧化分解成的过程 中，产生许多中间产物，这些中间产物是进一步合 成其它重要生命物质的原料。