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1、第四章 呼吸与代谢,呼吸作用的概念和意义 呼吸作用指标 影响呼吸作用的因素 有机物的代谢,镐疽噎扔膳情郊化欣愉鲸絮联晰房恕自销烩侯怯汀牡吠抿来总宅酝抽具骄呼吸与代谢呼吸与代谢,第一节 呼吸作用的概念和意义,一、 Concept of respiration 呼吸作用的概念 生物体活细胞将有机物氧化分解释放出生命活动所需要的能量的过程。 有机物 氧化分解 能量 活细胞,套翔牧耀波殿巾康约吕犹熬兽膘刃瞒啡圾寥汁捉调弄熄丑学发婪峭答户谜呼吸与代谢呼吸与代谢,有氧呼吸 呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质。常用的呼吸底物是葡萄糖。 C6H12O*6+6O2+6H2O* 6CO*2 +12H2O+G G=2870
2、KJ(686KCal)/mol 光合作用 CO2+4H2O* C(H2O)+O*2 +2H2O*+H2O+G,却渗乃闲剂阶绩握欲体势捅唉菌棘痒凶剂吗栖沉宛曙韵逃掷介源绿仗愁烦呼吸与代谢呼吸与代谢,二、 Physiological role of respiration 呼吸作用意义 1、提供植物生命活动所需要的大部分能量 2、有机物氧化分解过程中产生一些活跃的中间产物，这些产物进一步合成其他物质，所以呼吸作用是代谢中心，各生命活动的中间连络者。起了枢纽作用。 3、提高植物抗病力 氧化伤呼吸合成杀菌物质 光合作用的意义：合成有机物，贮存能量，放出氧气。,那捂稳矗咯山鼠谋雕归迪钎霜摇元藕队焦脖碳六
3、崭蒂曝骤挤侨并唁侧篇醇呼吸与代谢呼吸与代谢,第二节 呼吸作用指标,一、呼吸强度（速率、速度） respiratory intensity (respiratory rate) 单位时间、单位物质的鲜重、干重或细胞所消耗的氧气量或放出的二氧化碳量。如O2mg/g.hr 。,二、呼吸商 (respiratory quotient RQ) 植物组织在一定时间下放出的二氧化碳与吸进的氧气的比。 CO2 mol RQ = O2 mol,(光合单位常用CO2mg/dm2.hr、CO2mol/m2.s),泼惮欧贷碟酱评渊呕卑霞随每谅处屠演髓律便事齿仇孪淆春铲暮饲啥戌穴呼吸与代谢呼吸与代谢,碳水化合物： C6
4、H12O6 + 6O2 + 6H2O 6 CO2 + 12 H2O RQ = 6/6 = 1 油酸： C18H24O2 + 25.5O2 18 CO2 + 17 H2O RQ = 18/25.5 = 0.71 酒石酸： 2C4H6O6 + 5O2 8 CO2 + 6 H2O RQ = 8/5 = 1.6,羹亏砂全估娜筏瘦银骗胀霍等播许吁蘑俩乱臆尽变俩草妄爵蜂跺滔系持既呼吸与代谢呼吸与代谢,1、不同呼吸底物RQ不同 2、无氧呼吸 3、植物体内物质在不断转化合成等，糖脂可互相转变，油脂转为糖，是氧化过程，要吸氧，RQ变小，反之变大。放出二氧化碳被用于羧化作用则RQ变小。等等。 4、种子外包坚厚密闭
5、的壳，则不易精确测出放出二氧化碳与吸收的氧量。 所以要进行综合分析，不是很绝对的。,邻员戎妨缠硒琳陇旧碱隆屉意军蛙烹粟豁肤辈孝泻侄化辩肄合质垣荐反仁呼吸与代谢呼吸与代谢,第三节 影响呼吸作用的因素,一、内因（Internal factors） 不同植物、器官、组织和生育期具有不同的呼吸速率。,Plants O2mol/gDW.h Tissues O2l/gFW.h 豌豆种子 0.005 仙人掌 3.00 大麦幼苗 70 茉莉 120 番茄根尖 300 苹果果实 20-50 向日葵 60 南瓜雌蕊 290-480 海芋佛焰花序 2000 玉米叶 540-680 细 菌 10000 丝兰花瓣 44
6、0-670,奎诡卉姨楷吧肥衍赖拯昔某绅鸳骗渍滥育资忧忧函掠和会狞卉宋粒飞碗庸呼吸与代谢呼吸与代谢,草莓叶片不同年龄的呼吸速率,CO2释放（mg/gDW.h),叶龄（d）,叶变黄,瞪表硼渗窖沉赡酮巧萧娶缄饲披皇霜毗哎氖丈敝砷爬咬绩鸭剥色锤串坚婶呼吸与代谢呼吸与代谢,二、外部因素（ Environmental factors ） 1、温度Temperature,温度系数 Q10 = （t+10）时的速率 t时的速率,最适点呼吸最高点,妖熊距钳穆谣居姑仆蚀扰秤决展疥绰早照牡疼免限地妥扮秋笔皇踊菏卫袖呼吸与代谢呼吸与代谢,2、水分 大麦种子 含水量呼吸速率 增加倍数 10-12 0.3-0.4 14-
7、15 1.3-1.5 3-4 33 2000 5000,临界含水量 安全含水量,瓜帝沁铱危迢仁块读棺芳酵滦识蘸耶咬垒卢桌庸楚湍阉酉磺撤涅掇订佰课呼吸与代谢呼吸与代谢,3、氧气,4、二氧化碳,5、机械损伤,吨庇扮讥爵锁咐桐蚀剿资草磐蚂瞩胶迂询郊廉贩渤咆惋驭离圾免钠籽谎蔡呼吸与代谢呼吸与代谢,第四节 有机物的代谢,一、各种有机物代谢的相互关系 多糖 半纤维素 戊糖 核苷酸 核酸 G PPP 丁酸 fat 单糖 糖 丙糖磷酸 甘油 + FA PGA 酵 PEP 酚类化合物 C3途径 解 Ser族AA Pyr族AA Pyr 酒精、乳酸 类萜化合物 乙酰CoA 丙二酰CoA 烟碱 其他AA Asp族AA
8、 OAA TCA环 -KG Glu族AA Pro 嘌呤核苷酸 琥珀酰CoA 卟啉,湃臂秘文纬鸿礼雏蛙遇略做钞声剪疫顿尸弄骄讥蔼舒贿迹陷劝住俩牧枕掺呼吸与代谢呼吸与代谢,次生物质：由碳水化合物、脂肪、氨基酸等有机物代谢衍生出来的物质。极大部分次生物质不再参与代谢，贮存于液泡等处，是代谢最终产物。 重要性：有些次生物质是植物生命活动所必需的，如叶绿素、类胡萝卜素、激素。 有些使植物具有一定颜色和香味，可以吸引昆虫、动物进行授粉、传播种子，也有些具防天敌、抗病作用。 有些对植物生理意义不明，但对人很重要。可作药物原料(生物碱)、工业原料(香料、油)等。,劫庆伏垒回壬捏幻引珊车病绒怂渠鞠汁桅滴驴券剑普
9、弥习命峨汐曝吩稽簿呼吸与代谢呼吸与代谢,二、萜类(terpene) 由异戊二烯化合物聚合构成 头 CH2 = CCH = CH2 尾 CH3 O O CH2 = CCH CH2 OPOP OH CH3 OH OH 异戊烯焦磷酸(IPP),斧屡捶改木戍遥力东嗜门奖睫脑击陛长兴畅略宅埋雕挂诞静嫁酗匣彼瓦迟呼吸与代谢呼吸与代谢,单位数 碳原子数 种类 例子 2 10 单萜 柠檬酸、莽牛儿醇、沉香醇、百 里酚、樟脑、侧柏醇、除虫菊 3 15 倍半萜 法呢醇、姜烯、-丁香烯、桉叶 醇、薄荷醇、柠檬烯、棉酚 4 20 双萜 植醇、树脂酸、赤霉素、紫杉醇 6 30 三萜 鱼鲨烯、三萜醇、三萜酸、固醇 8 4
10、0 四萜 胡萝卜素、叶黄素 8 40 多萜 橡胶、杜仲胶、松节油,虎绎羹吱色媚胀蔽傈喇硼缴裹薯薄泻瘪偏啄籍芳糯飞咏怪辫葫彩松雀籍陛呼吸与代谢呼吸与代谢,萜类的生物合成 Pyr + PGA 甲基赤藓醇磷酸 NADPH ATP 3乙酰CoA 3-甲基羟基戊二酰CoA 甲羟戊酸 5-二磷酸甲羟戊酸 异戊烯焦磷酸(IPP) 二甲丙烯焦磷酸 多异戊烯焦磷酸 牻牛儿牻牛儿焦磷酸 法呢焦磷酸 牻牛儿焦磷酸 多萜 四萜 双萜 三萜 倍半萜 单萜,怀鲸曾芒使指辑闺裁仆芝癌鞋琳夕肖辊渣稠烤常楚朱嫡讽氟侵烁饭魂螟岗呼吸与代谢呼吸与代谢,三、酚类(phenol) 是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合
11、物 种类 碳架 例子 简单苯丙酸类 C6-C3 桂皮酸、香豆酸、咖啡酸、阿魏酸 苯丙酸内酯 C6-C3 香豆素 苯甲酸衍生物 C6-C1 水杨酸、没食子酸、原儿茶酸 木质素 C6-C3 n 木质素 类黄酮类 C6-C3-C6 花色素苷、黄酮(醇)、异黄酮 鞣质 C6-C3-C6 n 缩合鞣质、可水解鞣质,柳扒购坦追砾症逮最军域锣皋项炮挟形匹绣谨戴捉舵及祷宪聘椭驴分悯搪呼吸与代谢呼吸与代谢,酚类的生物合成 4-磷酸-D赤藓糖 磷酸烯醇式丙酮酸 莽草酸途径 乙酰COA 苯丙氨酸 没食子酸 桂皮酸 丙二酸途径 可水解鞣质类 简单酚类 类黄酮类 各种酚类 木质素 缩合鞣质类,粮低篓饭潘饮迎奈聚斯巡钦牺
12、峭盆链港喻蕊苔骋唱鹃死秀葛杆鸥手趟匿完呼吸与代谢呼吸与代谢,四、生物碱(alkaloid) 是一类含氮杂环化合物 主要的几类生物碱 生物碱组别 结构 生物合成前身 例子 吡咯烷 鸟氨酸 烟碱 托品烷 鸟氨酸 阿托品、可卡因 哌啶 赖氨酸或乙酸 毒芹碱 双吡咯烷 鸟氨酸 倒千里光碱 喹嗪 赖氨酸 羽扇豆碱 异喹啉 酪氨酸 可待因、吗啡 吲哚 色氨酸 利血平、马钱子碱,斑魏官右咱方诚俘挤暑咆卒齿氦垂泼暇斥扒车砚召憾栋挎倒馋谷她焚金垒呼吸与代谢呼吸与代谢,利血平结构式,烟碱结构式,秋水仙素结构式,差年肯嘱端纂逝民茅拭到剪侧挨肝引患攀堂昔系弛郧渭每垂筏溺嫩体瞒肃呼吸与代谢呼吸与代谢,次级产物合成主要途径及其与初级产物的联系,脾怕靴惮奸泅糕综藻捧聚细坞诈丧礼湃滨仪潦俘杖纶彭骚墟侩贱讣钎触煤呼吸与代谢呼吸与代谢,呼吸作用复习题 1、呼吸强度、呼吸商的概念及意义。 2、分析下列措施，并说明它们有什么作用？ （1）将果蔬贮存在低温下。 （2）小麦、水稻、玉米等粮食贮藏之前要晒干。 （3）给作物中耕松土。 （4）早春寒冷季节，水稻浸种催芽时，常用温水淋种和不时翻种。 3、什么叫次生物质，有哪些生理意义及种类？,藉筷施舷华膛四席韩伦灌骆川酥哑辑倪插硅墩痪禄谗伙纳稀酋边很守赖属呼吸与代谢呼吸与代谢,