第四章 缩减 植物的呼吸作用

第四章植物的呼吸作用

（respiration）光呼吸与“暗呼吸”的区别

光呼吸暗呼吸底物光合作用中的乙酸醇，底物一般是光下在叶绿体内新形成的可以是碳水化合物、脂肪或蛋白质，但最常用的底物是葡萄糖。底物可以是新形成的，也可以是贮存的。代谢途径乙醇酸代谢途径，或称为“C2途径”。只在光下进行糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等。光下、暗中都可进行发生部位只发生在光合细胞中，在叶绿体、过氧化体及线粒体三种细胞器协同作用下进行在所有活细胞质及线粒体中进行对O2及CO2浓度的反应在O2浓度1%~100%范围内，光呼吸随O2浓度提高而增强。O2及CO2互相竞争Rubisco及RuBP，如CO2/O2浓度比下降时，有利于加氧反应与光呼吸底物乙酸醇的形成，促进光呼吸；反之则有利于羧化反应，促进光合反应O2及CO2浓度的变化对“暗呼吸”无明显影响，O2及CO2之间亦无竞争现象第三节电子传递与氧化磷酸化4、重要的呼吸支路——抗氰呼吸（P112）（交替途径、放热呼吸）主要特点：不受CN-抑制；产生的ATP少，呼吸底物所贮能量大部分以热能形式散失。主要生理功能：

放热增温意义A、促进某些植物开花、授粉、种子萌发、果实成熟等。B、能量溢流C、提高植物抗病能力回节次末端氧化酶四、与呼吸作用有关的两类药物

1、呼吸抑制剂：能抑制呼吸作用的药物。原因在于它能破坏某些呼吸e传递体而导致生物氧化过程受阻。CN—、CO。

2、呼吸解偶联剂：正常情况下，植物氧化分解呼吸底物的同时，一定会产生ATP，也即底物氧化分解和ATP的产生是相偶联的，但有的药物会导致此二过程解偶联，也即只分解呼吸底物而不产生ATP，呼吸底物所贮能以热能散失，比如DNP（2.4—二硝基苯酚）这类药物称为呼吸解偶联剂，原因在于它们能破坏ATP酶的活性。植物在干旱、高温等条件下也会发生呼吸解偶联现象（呼吸“空转”）。回节次第四节影响呼吸作用的因素一、呼吸速率和呼吸商二、内部因素对呼吸速率的影响三、外界因素对呼吸速率的影响回节次一、呼吸速率和呼吸商1、呼吸速率：单位时间、单位重量的植物组织进行呼吸作用所消耗的O2的量或所放出的CO2的量。

常用单位：mg、g-1、h-1；ul、g-1、h-1

表示方法：耗O2速率（QO2）放CO2速率（QCO2）回节次2、呼吸商：呼吸放CO2速率与耗O2速率之比。

公式：RQ=QCO2/QO2主要用途：反映植物呼吸底物的类别。

1)RQ=1，呼吸底物为碳水化合物如：C6H12O6+6O26CO2+6H2ORQ=2)RQ<1，呼吸底物为蛋白质、脂肪等富氢物质如：C16H32O2+23O216CO2+16H2O

棕榈酸RQ=3)RQ>1,呼吸底物为有机酸等富氧物质如：C4H6O5+3O24CO2+3H2O

苹果酸RQ=6/6=116/23=0.74/3=1.33回节次二、内部因素对呼吸作用的影响

植物种类：生长快的植物较生长慢的植物强；草本植物较木本植物强。

器官种类：幼嫩器官较成熟器官强；死细胞少的器官（草本茎）较死细胞多的器官（木本茎）强；生殖器官较营养器官强。

组织种类：形成层较韧皮部强较木质部；分生组织较成熟组织强。

生育期：幼龄期较成熟期强较衰老期强。回节次三、外部因素对呼吸作用的影响温度：影响响呼吸酶活性，适宜最强、过低过高皆弱

温度系数：温度升高10℃引起的反应速度的增加。

O2：A、O2有无决定呼吸类型：有O2进行正常呼吸，无O2进行无氧呼吸；

B、O2多少决定呼吸强弱：多强少弱

CO2：影响与O2相反（CO2

体积分数升高到1％～10％以上时，呼吸作用明显被抑制）。机械损伤：植物受机械损伤后，呼吸一般会增强。

原因：A、受伤后，受伤细胞较变为分生细胞

B、受伤后细胞正常结构破坏，使原本分开存在的呼吸酶和呼吸底物混合。回节次第五节呼吸作用与农业生产

一、呼吸作用与作物栽培二、呼吸作用与粮食贮藏三、呼吸作用与果蔬贮藏回节次一、呼吸作用与作物栽培总原则：保证呼吸正常进行，使作物生长良好获得丰产。措施：中耕松土、水田晒田、粘土掺沙等。回节次二、呼吸作用与粮食贮藏

总原则：降低呼吸→降低干耗防止“出汗”（产热生水）防止病虫滋生有利于安全贮藏回节次安全含水量：原生质处于凝胶状态，呼吸酶活性低，呼吸作用极其微弱，可以安全贮藏时的含水量。措施：贮前晒种，将种子含水量降至安全水标准（油料种子为8-9%，淀粉类种子为12-14%）；贮藏过程中注意散热、散湿；采用充氮贮藏法、脱氧保管法等。回节次三、呼吸作用与果蔬贮藏

总原则：降低呼吸

措施：

A、降低温度如荔枝0-1℃只能贮存10-20天，而低温速冻可保存6-8个月。香蕉贮藏的最适温度11-4℃

苹果4℃。

B、控制气体成分：增加环境中CO2和N2浓度，降低O2浓度至3-6%。

C、自体保贮法：把果蔬贮藏于密闭环境，果蔬本身不断呼吸消耗O2

，放出CO2

，可使呼吸减弱。但容器中CO2不得超过10％，否则，果实会中毒变质。具体可采用果实套膜或涂膜、窖藏等方法。回节次生姜窖藏柑桔套袋回节次本章作业：

1、名词解释呼吸作用、呼吸链、呼吸商、巴斯德效应、能荷、呼吸“空转”、呼吸解偶联剂。

2、从呼吸的角度分析用氰化物、叠氮化合物或

DNP（2.4—二硝基苯酚）处理植物，会导致植物