2023學年完整公開課版呼吸作用

植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材呼吸作用生化過程調(diào)控應(yīng)用目的要求模塊四呼吸作用呼吸?生理?調(diào)控實驗實訓

呼吸機理呼吸調(diào)節(jié)呼吸作用小結(jié)植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材

生活細胞內(nèi)的有機物質(zhì)，在酶的催化下進行氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，并釋放出大量能量的過程稱為呼吸作用。被呼吸作用氧化分解的有機物主要是糖類（碳水化合物），常被稱為“呼吸底物”。呼吸底物的分解亦稱降解。模塊四第一節(jié)呼吸作用意義類型呼吸作用概述生理指標退出

呼吸作用：在酶的催化下，生活細胞把有機物氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2O，同時釋放能量的過程。分有氧呼吸和無氧呼吸兩大類。

有氧呼吸：高等植物呼吸方式

C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋2878.59KJ

無氧呼吸（乙醇發(fā)酵）：酵母菌

C6H12O6→2CH3CH2OH＋2CO2＋100.42KJ

無氧呼吸（乳酸發(fā)酵）：乳酸菌

C6H12O6→2CH3CHOHCOOH＋75.312KJ植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材模塊四第一節(jié)呼吸作用意義類型1.呼吸類型呼吸類型生理意義不徹底徹底乙醇發(fā)酵乳酸發(fā)酵植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材生理意義：1作為生命活動的重要指標

2提供植物生命活動所需要的能量（熱量；ATP）

3為其他有機物的合成提供原料(丙酮酸、蘋果酸等)4提高植物的抗性(抗病免疫、愈傷組織、殺菌)

總之，呼吸作用是植物有機體普遍進行的生理過程，它是代謝的中心，它同所有的代謝過程都有密切關(guān)系，因此，呼吸作用的強弱必然影響到植物的生長發(fā)育，從而關(guān)系著農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。模塊四第一節(jié)呼吸作用意義類型2.生理意義植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材模塊四第一節(jié)呼吸作用意義類型二、呼吸作用的生理指標呼吸速率呼吸商退出呼吸作用概述生理指標

呼吸速率：單位重量的植物在單位時間內(nèi)吸收的O2或釋放的CO2量。

單位：O2或CO2uL／g?hCO2umol／g?h1.呼吸速率二、呼吸作用的生理指標

呼吸商（RQ）：植物呼吸時釋放的CO2與吸收的O2

的體積比。呼吸商＝釋放的CO2（mol）吸收的O2（mol）2.呼吸商生理意義：供氧充足條件下，以糖為呼吸底物RQ＝1，C6H12O6

以油脂或脂肪酸為呼吸底物RQ＜1，C16H32O2

以富含氧的有機酸為呼吸底物RQ＞1，C4H6O5

以蛋白質(zhì)和氨基酸為呼吸底物RQ也可大于1，也可小于1。二、呼吸作用的生理指標判斷呼吸底物還與環(huán)境供氧量有關(guān)第二節(jié)呼吸作用生化過程呼吸作用是一個分解有機物、釋放能量的過程，植物體內(nèi)的有機物首先被分解為葡萄糖，由葡萄糖開始進入呼吸代謝。呼吸作用的整個過程可以分為二個階段：1有機物的分解，將葡萄糖分解為CO2和H2O，同時形成能量。2電子傳遞與氧化磷酸化即生物氧化過程，植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材

糖酵解途徑和戊糖途徑在植物細胞質(zhì)內(nèi)進行，三羧酸循環(huán)途徑在線粒體內(nèi)完成。模塊四第二節(jié)呼吸作用生化過程一、有機物分解

┌

淀粉

①│

↓

③

糖│己糖磷酸←----------→戊糖磷酸（磷酸戊糖途徑）

酵│

│

解│

│└

丙酮酸----------→CH3CH2OH（乙醇發(fā)酵）

②┌CH3COCOOH----------→CH3CHOHCOOH（乳酸發(fā)酵）

三│

↓

羧│

乙酰輔酶A

（CH2COSCOA）

酸│

↓

循│草酰乙酸---------→檸檬酸------------→異檸檬酸

環(huán)│↑

↓

└蘋果酸←-------------------------------琥珀酸脫羧植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材退出模塊四第二節(jié)呼吸作用生化過程二、電子傳遞與氧化磷酸化NADH2NADPH2FADH2ATP概述有機物分解氧化磷酸化光合作用和呼吸作用的關(guān)系光合作用呼吸作用1原料2產(chǎn)物3能量交換4物理代謝類型5氧化還原反應(yīng)6發(fā)生部位7發(fā)生條件

植物的呼吸隨植物的種類、年齡、器官和組織的生理狀態(tài)的不同而不同，生長旺盛的植物呼吸較高，生長緩慢的植物呼吸較低。呼吸作用的影響因素可以分為內(nèi)部因素和環(huán)境條件：一、內(nèi)部因素——呼吸強度1不同植物具有不同的呼吸強度①真菌細菌高等植物②小麥仙人掌③草本植物木本植物2同一植物的不同器官，因代謝程度不同，呼吸強度也有差異①幼嫩器官年老器官③雌蕊、雄蕊花萼、花瓣②營養(yǎng)器官生殖器官④花藥花絲3同一植株或植株的同一器官在生長過程中，呼吸強度也有變化①葉片呼吸強度變化：快——慢——快——慢②植物整體呼吸強度變化：快——慢——快——慢第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材一、影響呼吸作用的環(huán)境條件模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用1溫度2氣體3水分4機械損傷5農(nóng)藥植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材溫度----酶活性最適溫度：25℃~35℃最低溫度：-10~0℃（-25℃）（貯藏溫度：1℃~5℃）最高溫度：35℃~45℃

（熱帶60℃~70℃）1.溫度模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用氧氣----促進呼吸氧氣濃度過低（＜5％）--無氧呼吸乙醇中毒長時間缺氧對植物造成傷害的原因1無氧呼吸積累有毒物質(zhì)2養(yǎng)分大量消耗3根尖缺氧，有毒物質(zhì)積累二氧化碳----抑制呼吸二氧化碳濃度大于5％呼吸受到抑制。

1防止土壤板結(jié)

2打破種皮限制2.氣體水分---代謝活動在一定范圍內(nèi)呼吸強度隨含水量的增加而增加。

（種子貯藏含水量13％~14％）植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材3.水分模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用影響因素概述呼吸調(diào)節(jié)調(diào)控應(yīng)用退出機械損傷能夠加快受傷組織的呼吸速率原因有兩個1打破了細胞特有結(jié)構(gòu)2機械損傷使某些細胞轉(zhuǎn)化為分生組織，形成愈傷組織修補傷處。植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材4.機械損傷第四章第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用

農(nóng)藥對呼吸作用的影響有的起促進作用，有的起抑制作用，使用中應(yīng)注意。植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材5.農(nóng)藥模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用影響因素概述呼吸調(diào)節(jié)調(diào)控應(yīng)用退出植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材二、呼吸作用的調(diào)節(jié)模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用氧氣調(diào)節(jié)能荷調(diào)節(jié)輔酶調(diào)節(jié)退出影響因素概述呼吸調(diào)節(jié)調(diào)控應(yīng)用植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材

巴斯德效應(yīng)：是指氧抑制乙醇發(fā)酵的現(xiàn)象，是法國微生物學家巴斯德（Pasteur）首次發(fā)現(xiàn)的。在植物的呼吸作用中，增加氧氣濃度，能夠抑制有毒物質(zhì)的產(chǎn)生，形成ATP，促進呼吸作用。1.氧氣調(diào)節(jié)退出模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用氧氣調(diào)節(jié)能荷調(diào)節(jié)輔酶調(diào)節(jié)影響因素概述呼吸調(diào)節(jié)調(diào)控應(yīng)用植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材

能荷調(diào)節(jié)----ATP，ADP，AMP

能荷（EC）：總ATP量占全部腺苷酸量的率。

ATP＋1/2ADP

能荷＝

ATP＋ADP＋AMP*活細胞能荷一般穩(wěn)定在0.75~0.952.能荷調(diào)節(jié)退出模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用反饋調(diào)節(jié)能荷調(diào)節(jié)輔酶調(diào)節(jié)影響因素概述呼吸調(diào)節(jié)調(diào)控應(yīng)用植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材

脫氫輔酶調(diào)節(jié)----NADH2，NADPH2。

NADH2NADPH2----抑制作用

NAD+NADP+

----促進作用3.輔酶調(diào)節(jié)退出模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用反饋調(diào)節(jié)能荷調(diào)節(jié)輔酶調(diào)節(jié)影響因素概述呼吸調(diào)節(jié)調(diào)控應(yīng)用植物生長與環(huán)境新世紀高職高專教改項目成果教材

作物栽培----中耕除草（通氣）果樹修剪（通風）抵抗病害----解毒（分解毒素）保護（死細胞層）愈合果蔬貯藏----恒溫庫（低溫0℃~1℃）安全含水量（＜14％）氣調(diào)庫（低氧N2）三、調(diào)控呼吸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用模塊四第三節(jié)影響因素調(diào)控應(yīng)用退出影響因素概述呼吸調(diào)節(jié)調(diào)控應(yīng)用調(diào)控呼吸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用1調(diào)控呼吸作用在作物栽培管理中的應(yīng)用①浸種、催芽、播種②果樹修剪③施肥和除草劑的應(yīng)用2調(diào)控呼吸作用在農(nóng)產(chǎn)品貯藏中的應(yīng)用①糧油種子的貯藏②多汁果實和蔬菜的貯藏、保鮮③塊根、塊莖的貯藏3植物抗病性與呼吸作用的關(guān)系調(diào)控呼吸作用在作物栽培管理中的應(yīng)用1調(diào)控呼吸作用在作物栽培管理中的應(yīng)用①浸種、催芽、播種種子萌發(fā)呼吸強度的變化有四個階段：急劇上升——滯緩——再急劇上升——顯著下降催芽浸種調(diào)控呼吸作用在作物栽培管理中的應(yīng)用①浸種、催芽、播種中耕翻土挖排水溝調(diào)控呼吸作用在作物栽培管理中的應(yīng)用②果樹修剪目的：調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長和生殖生長通風透光調(diào)控呼吸作用在作物栽培管理中的應(yīng)用③施肥和除草劑的應(yīng)用——增強呼吸強度2調(diào)控呼吸作用在農(nóng)產(chǎn)品貯藏中的應(yīng)用①糧油種子的貯藏糧油種子貯藏“三低”原則：即降低種子的含水量、溫度和空氣中的含氧量。A水分：水分越高，呼吸強度越高谷類種子12-14%

油料種子8-9%2調(diào)控呼吸作用在農(nóng)產(chǎn)品貯藏中的應(yīng)用①糧油種子的貯藏B溫度：溫度越高，呼吸強度越高低溫儲藏可抑制呼吸，延長貯藏時間。

冬季打開糧倉降溫C氣體調(diào)節(jié)：適當增加CO2含量，降低O2含量氣調(diào)法——抽出空氣，再充入N2、CO2含量。2調(diào)控呼吸作用在農(nóng)產(chǎn)品貯藏中的應(yīng)用②多汁果實和蔬菜的貯藏、保鮮多汁果實和蔬菜的水分含量較多，與糧油種子的貯藏方法不同。原則：在盡量避免機械損傷的基礎(chǔ)上、控制溫度、濕度和空氣成分三個條件。降低呼吸消耗，使果實蔬菜保持新鮮狀態(tài)。有些果實在生長結(jié)束，成熟開始時，會出現(xiàn)呼吸強度突然升高的現(xiàn)象，稱為呼吸高峰?？赡芘c乙烯有關(guān)。呼吸高峰過后，果實品質(zhì)下降，而且