第13讲呼吸途径

1、1 1、呼吸作用的概念？、呼吸作用的概念？2 2、呼吸作用的类型？、呼吸作用的类型？3 3、光呼吸与暗呼吸的区别？、光呼吸与暗呼吸的区别？4 4、有氧呼吸与无氧呼吸的区别？、有氧呼吸与无氧呼吸的区别？5 5、呼吸作用的生理意义？、呼吸作用的生理意义？温故而知新温故而知新第二节第二节 呼吸代谢的途径呼吸代谢的途径 第一个阶段第一个阶段呼吸底物的氧化降解：呼吸底物的氧化降解： 包括包括糖酵解（糖酵解（emp）、三羧酸循环（）、三羧酸循环（tca）、）、戊糖磷酸途径（戊糖磷酸途径（hmp或或ppp）； 第二个阶段第二个阶段电子传递和氧化磷酸化：电子传递和氧化磷酸化： 主要涉及能量的转换。主要涉及能量

2、的转换。 （一）糖酵解（一）糖酵解 1、定义：己糖在无氧状态下转变成丙酮酸的过程，通称、定义：己糖在无氧状态下转变成丙酮酸的过程，通称为为糖酵解糖酵解。 发酵发酵是指微生物分解糖类产生酒精或乳酸的过程。是指微生物分解糖类产生酒精或乳酸的过程。 2、底物：一般为葡萄糖、底物：一般为葡萄糖 3、发生部位：细胞质中、发生部位：细胞质中 4、过程：葡萄糖、过程：葡萄糖果糖果糖-1，6-二磷酸二磷酸甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸 5、能量状况：产生、能量状况：产生2m的的atp 6、意义：供能、中间产物、为糖异生提供基本途径、意义：供能、中间产物、为糖异生提供基本途径一、呼吸底物的氧化降解一、呼吸底物的氧化

3、降解 （二）无氧呼吸（二）无氧呼吸 1、定义：糖类在缺氧条件下降解为乙醇或乳、定义：糖类在缺氧条件下降解为乙醇或乳酸的过程。酸的过程。 2、底物：一般为葡萄糖、底物：一般为葡萄糖 3、发生部位：细胞质中、发生部位：细胞质中 4、过程：酒精发酵；乳酸发酵、过程：酒精发酵；乳酸发酵 5、能量状况：产生、能量状况：产生2m的的atp 6、意义：适应暂时性缺氧环境、意义：适应暂时性缺氧环境（三）三羧酸循环（三）三羧酸循环 1.别名：柠檬酸循环（别名：柠檬酸循环（tca） 2.底物：丙酮酸底物：丙酮酸 3.过程：过程： 4.特点：特点： 第一、三羧酸循环中一系列的脱羧反应是呼吸作用释第一、三羧酸循环中一

4、系列的脱羧反应是呼吸作用释放二氧化碳的来源。放二氧化碳的来源。 第二、在三羧酸循环中有五次脱氢过程，氢经过一系第二、在三羧酸循环中有五次脱氢过程，氢经过一系列呼吸传递体的传递，释放出能量，最后与氧结合成水。列呼吸传递体的传递，释放出能量，最后与氧结合成水。 第三、三羧酸循环必须在有氧条件下进行。第三、三羧酸循环必须在有氧条件下进行。 第四、三羧酸循环必须有水的参加。第四、三羧酸循环必须有水的参加。（三）三羧酸循环（三）三羧酸循环 5.生理意义：生理意义： 第一、三羧酸循环是植物氧化分解有机物获得能量第一、三羧酸循环是植物氧化分解有机物获得能量的主要途径。的主要途径。 第二、三羧酸循环是糖、脂肪

5、、蛋白质和核酸及其第二、三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质的共同代谢过程。他物质的共同代谢过程。 第三、三羧酸循环中的一些中间产物是植物体内许第三、三羧酸循环中的一些中间产物是植物体内许多重要有机物质合成的前体。多重要有机物质合成的前体。（四）戊糖磷酸途径（四）戊糖磷酸途径 1. 戊糖磷酸途径（简称戊糖磷酸途径（简称ppp），亦称已糖磷酸途径），亦称已糖磷酸途径（hmp途径）。途径）。 2. 进行部位：细胞质内进行部位：细胞质内 3. 过程：氧化阶段、重组阶段过程：氧化阶段、重组阶段 4. 能量：彻底氧化，释放能量能量：彻底氧化，释放能量 5. 两种途径在葡萄糖降解中所占的比例，随植

6、物的种两种途径在葡萄糖降解中所占的比例，随植物的种类、器官、年龄和环境而异。类、器官、年龄和环境而异。（四）戊糖磷酸途径（四）戊糖磷酸途径 6. 特点及生理意义：特点及生理意义： 第一、产生还原剂第一、产生还原剂nadph+h+； 第二、中间产物是合成有机物的原料；第二、中间产物是合成有机物的原料； 第三、植物对干旱、染病、受伤的逆境适应反应；第三、植物对干旱、染病、受伤的逆境适应反应； 第四、为植物体内各种代谢提供能量。第四、为植物体内各种代谢提供能量。二、电子传递和氧化磷酸化二、电子传递和氧化磷酸化 生物氧化：在生物体内进行的氧化作用。生物氧化：在生物体内进行的氧化作用。（一）呼吸链（一）

7、呼吸链 1. 呼吸链：呼吸电子传递链。呼吸链：呼吸电子传递链。 2. 组成：氢传递体和电子传递体组成：氢传递体和电子传递体 氢传递体传递氢（传递质子和电子），这一类氢氢传递体传递氢（传递质子和电子），这一类氢传递体是作为脱氢酶的辅酶或辅基。传递体是作为脱氢酶的辅酶或辅基。 电子传递体只传递电子，包括细胞色素体系和某电子传递体只传递电子，包括细胞色素体系和某些黄素蛋白、铁硫蛋白。细胞色素是一类以铁卟啉为些黄素蛋白、铁硫蛋白。细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的结合蛋白质，用辅基的结合蛋白质，用cyt表示。根据吸收光谱的不同表示。根据吸收光谱的不同可分为可分为a、b和和c三类，每类又再分为若干种。三类，

8、每类又再分为若干种。（二）氧化磷酸化（二）氧化磷酸化 1.氧化磷酸化：氧化过程伴随着氧化磷酸化：氧化过程伴随着atp的合成，即氧化作的合成，即氧化作用与磷酸化作用同时进行，这一过程称为氧化磷酸化。用与磷酸化作用同时进行，这一过程称为氧化磷酸化。 2. po比：每吸收一个氧原子所酯化无机磷酸（比：每吸收一个氧原子所酯化无机磷酸（pi）分子数的比，称为分子数的比，称为po比（磷氧比）。也可以说，比（磷氧比）。也可以说， po比是指每消耗一个氧原子有几个比是指每消耗一个氧原子有几个adp变成变成atp，因此因此po比亦称比亦称adpo比。比。 3.无效呼吸：呼吸旺盛，能量以热形式散失。无效呼吸：呼吸

9、旺盛，能量以热形式散失。（三）末端氧化酶系统（三）末端氧化酶系统 1、末端氧化酶的概念及存在意义、末端氧化酶的概念及存在意义 2、细胞色素氧化酶：、细胞色素氧化酶：80%的氧化作用的氧化作用 3、交替氧化酶：、交替氧化酶： 4、酚氧化酶：伤口保护；茶类制作、酚氧化酶：伤口保护；茶类制作 5、抗坏血酸氧化酶：、抗坏血酸氧化酶： 6、乙醇酸氧化酶：、乙醇酸氧化酶： 7、黄素氧化酶：、黄素氧化酶： 8、存在意义：适应多变的环境，如温度和氧浓度、存在意义：适应多变的环境，如温度和氧浓度 三、高等植物呼吸代谢的多样性三、高等植物呼吸代谢的多样性 1.它表现在呼吸途径多样性（它表现在呼吸途径多样性（emp

10、、tca和和ppp等）；等）； 2.呼吸链电子传递系统的多样性（电子传递主路、几条呼吸链电子传递系统的多样性（电子传递主路、几条支路和抗氰途径）；支路和抗氰途径）； 3.末端氧化系统的多样性（细胞色素氧化酶、酚氧化酶、末端氧化系统的多样性（细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶和交替氧化酶）。抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶和交替氧化酶）。 这些多样性，是植物在长期进化过程中对不断变化的这些多样性，是植物在长期进化过程中对不断变化的环境的适应表现。环境的适应表现。附：利用能量附：利用能量 1.1mol葡萄糖完全氧化得多少葡萄糖完全氧化得多少atp，如何计算？，如何计算？ 2.植物有

11、氧呼吸的能量利用率：植物有氧呼吸的能量利用率： 3.叶绿体通过光合作用把太阳光能转变为化学能，贮叶绿体通过光合作用把太阳光能转变为化学能，贮存于光合产物中，这是一个贮能过程；线粒体通过呼存于光合产物中，这是一个贮能过程；线粒体通过呼吸作用把有机物氧化而释放能量，与此同时把能量贮吸作用把有机物氧化而释放能量，与此同时把能量贮存于存于atp中，供生命活动用，这是一个放能过程，也中，供生命活动用，这是一个放能过程，也是一个贮能过程。是一个贮能过程。四、呼吸作用中能量的贮存、利用和调节四、呼吸作用中能量的贮存、利用和调节 1、能量的贮存与利用：、能量的贮存与利用： 贮能的主要形式：高能键，主要是高能磷

12、贮能的主要形式：高能键，主要是高能磷酸键，特别是三磷酸腺苷；酸键，特别是三磷酸腺苷； 有氧呼吸作用中能量的转换效率为有氧呼吸作用中能量的转换效率为40%，剩余剩余60%以热的形式散失；无氧呼吸产生的能以热的形式散失；无氧呼吸产生的能量只是有氧呼吸时的量只是有氧呼吸时的1/18。 2、呼吸作用的调节：自我调控、呼吸作用的调节：自我调控 巴斯德效应：氧抑制酒精发酵巴斯德效应：氧抑制酒精发酵 能荷（能荷（ec）:细胞中细胞中atp的量占全部腺苷酸的量占全部腺苷酸量的比值。能荷反映细胞的能量状态。量的比值。能荷反映细胞的能量状态。五、光合作用与呼吸作用的关系五、光合作用与呼吸作用的关系 1、相互独立又相互依赖的对立统一体、相互独立又相互依赖的对立统一体 2、主要区别有：、主要区别有： 发生部位、需要条件、原料、产物、能量变化、发生部位、需要条件、原料、产物、能量变化、磷酸化形式、代谢类型等磷酸化形式、代谢类型等 3、相互的联系：、相互的联系： 光合与呼吸的辨证关系：光合与呼吸的辨证关系： （ 1）光合作用所需的）光合作用所需的adp（供光合磷酸化产生（供光合磷酸化产生atp之用）和辅酶之用）和辅酶nadp（供产生（供产生nadph之用），与呼吸之用），与呼吸作用所需的作用所需的 adp和和 nadp是相同的。这两种物质在光是相同的。这两种物质在光合和呼吸中共用。合和呼吸中共用。 （ 2