第五章植物呼吸作用.ppt

第四节 呼吸代谢的调控;ATP抑制磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和丙酮酸脱氢酶 柠檬酸抑制丙酮酸激酶和丙酮酸脱氢酶，还抑制脂肪酸的分解以调节控制乙酰CoA的浓度 ADP、AMP和Pi则是淀粉磷酸化酶的正效应物，加速淀粉的分解 。 在PPP代谢过程中， NADP是正效应物，而NADPH则是G-6-P脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的负效应物，当NADPH多时抑制这个两酶的活性，减少6-磷酸葡萄糖酸和核酮糖-5-磷酸的生成。;一、巴斯德效应和糖酵解的调节; ② ATP水平较高 在有氧条件下细胞中ATP和PEP等水平较高，抑制了糖酵解途径的调节酶-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性，因此降低了糖酵解的速率， 作为糖酵解两个关键酶的正效应剂有ADP、Pi、F1，6BP、Mg2＋和K＋，负效应剂还有Ca2＋、3-磷酸甘油酸、2-磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸等。在无氧条件下，丙酮酸的有氧降解受到抑制，柠檬酸和ATP合成减少，积累较多的ADP和Pi，促进了两个关键酶活性，使糖酵解速度加快。 此外，己糖激酶也参与调节糖酵解速度，属于变构调节酶，其变构抑制剂为其产物6-磷酸葡萄糖。 ;二、丙酮酸有氧分解的调节;四、能荷的调节;五、电子传递途径的调控;植物线粒体内膜上电子传递链和ATP合成酶的分布;图11.13　糖酵解磷酸戊酸途径和三羧酸循环将许多起始物输入高等植物中许多生物合成途径中，这个途径说明了植物体生物合成对这些碳释放途径的依赖程度，强调了并不是所有糖分解途径的碳都被氧化为CO2。;第五节 呼吸作用生理指标及其影响因素; （二） 呼吸商(respiratory quotient,RQ); 4、如以蛋白质作为呼吸底物时，呼吸商可大于1或小于1，这要看蛋白质所含氨基酸的性质,取决于氨基酸的还原程度。 如谷氨酸的RQ值为1.11: 2C5H9O4N＋9O2 → 10CO2＋ 2NH3 ＋ 6H2O RQ=10/9=1.11 而亮氨酸的RQ值为0.8 2C6H13O2N＋15O2 → 12CO2＋2NH3 ＋10H2O RQ=12/15=0.8;二、内部因素对呼吸速率的影响;内部因素对植物呼吸速率的影响;同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异。例如，生殖器官的呼吸较营养器官强；同一花内又以雌蕊最高,雄蕊次之,花萼最低；生长旺盛的、幼嫩的器官的呼吸较生长缓慢的、年老器官的呼吸为强；茎顶端的??吸比基部强；种子内胚的呼吸比胚乳强（表5-5）。;三、外界条件对呼吸速率的影响;　呼吸作用的温度三基点;图 5-20 温度对豌豆幼苗呼吸速率的影响; （二）氧气 氧是有氧呼吸的必要条件，缺氧条件下植物进行无氧呼吸，随O2浓度的提高，有氧呼吸上升，无氧呼吸减弱直至消失。 无氧呼吸停止进行的最低氧含量(10%左右)称为无氧呼吸消失点。 在氧浓度较低的情况下，有氧呼吸随氧浓度的增大而增强，但增至一定程度时，有氧呼吸就不再增强了，这一氧浓度称为氧饱和点。例如在15℃和20℃下，洋葱根尖呼吸的氧饱和点为20%。 过高的氧浓度对植物有毒，这可能与活性氧代谢形成自由基有关。;空气中有较丰富的氧气，在25‘C空气中饱和氧浓度约为21％， 此时与之平衡的水溶液中的氧可以达到265μmol／L， 而细胞色素氧化酶催化的反应中氧的Kｍ值不到1μmol／L， 因此在正常情况下，空气中氧的浓度不会影响呼吸的进行。 氧在水中的扩散要比空气中慢3×106倍。因此对植物体来说，氧供应的限制主要是来自氧的液相扩散速率的限制。 细胞间隙对于加速氧气的扩散很重要。一些植物体中会形成特殊的结构，提供氧气的扩散通道。 如水稻从叶到根有通气组织使氧可以向根部扩散。沼泽地树木的根或无氧呼吸或产生某种结构以利氧气的运输，如海榄雌屑和红树属生长出气根露出水面，使氧气可以从气根扩散进入根部。 ;Z在15℃和20℃下，氧饱和点为20%，在30℃和35℃下，氧饱和点则为40%左右。 显然是由呼吸酶和中间电子传递体的周转率所造成的，也和末端氧化酶与氧的亲和力有关。 由于氧浓度对呼吸类型有重要影响，因而在不同氧浓度下呼吸商也不一样。以葡萄糖为呼吸底物，当氧浓度低于无氧呼吸消失点时，呼吸商大于1；当氧浓度高于消失点时，无氧呼吸停止，呼吸商等于1。 过高的氧浓度(70%～100%)对植物有毒，这可能与活性氧代谢形成自由基有关。;（三）二氧化碳;（四）水分;第六节 植物呼吸作用与农业生产的关系;根据上述情况可把呼吸分为两类： ①维持呼吸-用以维持细胞的活性的呼吸。 相对稳定的，每克干重植物约消耗15～20mg葡萄糖。 ②生长呼吸-用于供生长发育所需要的呼吸。 如生物大分子的合成，离子吸收等。 从植物的一生来看，种子萌发到苗期，主要是进行