《呼吸与代谢》PPT课件

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,第一节呼吸作用的概念和意义,一、Conceptofrespiration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,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+GG=2870KJ(686KCal)/mol光合作用CO2+4H2O*C(H2O)+O*2+2H2O*+H2O+G,二、Physiologicalroleofrespiration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。,第二节呼吸作用指标,一、呼吸强度（速率、速度）respiratoryintensity(respiratoryrate)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(respiratoryquotientRQ)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。CO2molRQ=O2mol,(光合单位常用CO2mg/dm2.hr、CO2mol/m2.s),碳水化合物：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2ORQ=6/6=1油酸：C18H24O2+25.5O218CO2+17H2ORQ=18/25.5=0.71酒石酸：2C4H6O6+5O28CO2+6H2ORQ=8/5=1.6,1、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。,第三节影响呼吸作用的因素,一、内因（Internalfactors）不同植物、器官、组织和生育期具有不同的呼吸速率。,PlantsO2mol/gDW.hTissuesO2l/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440-670,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,二、外部因素（Environmentalfactors）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,2、水分大麦种子含水量呼吸速率增加倍数10-120.3-0.414-151.3-1.53-43320005000,临界含水量安全含水量,3、氧气,4、二氧化碳,5、机械损伤,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GPPP丁酸fat单糖糖丙糖磷酸甘油+FAPGA酵PEP酚类化合物C3途径解Ser族AAPyr族AAPyr酒精、乳酸类萜化合物乙酰CoA丙二酰CoA烟碱其他AAAsp族AAOAATCA环-KGGlu族AAPro嘌呤核苷酸琥珀酰CoA卟啉,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。,二、萜类(terpene)由异戊二烯化合物聚合构成头CH2=CCH=CH2尾CH3OOCH2=CCHCH2OPOPOHCH3OHOH异戊烯焦磷酸(IPP),单位数碳原子数种类例子210单萜柠檬酸、莽牛儿醇、沉香醇、百里酚、樟脑、侧柏醇、除虫菊315倍半萜法呢醇、姜烯、-丁香烯、桉叶醇、薄荷醇、柠檬烯、棉酚420双萜植醇、树脂酸、赤霉素、紫杉醇630三萜鱼鲨烯、三萜醇、三萜酸、固醇840四萜胡萝卜素、叶黄素840多萜橡胶、杜仲胶、松节油,萜类的生物合成Pyr+PGA甲基赤藓醇磷酸NADPHATP3乙酰CoA3-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,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-C3n木质素类黄酮类C6-C3-C6花色素苷、黄酮(醇)、异黄酮鞣质C6-C3-C6n缩合鞣质、可水解鞣质,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,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,利血平结构式,烟碱结构式,秋水仙素结构式,次级产物合成主要途径及其与初级产物的联系,呼吸作用复习题1、呼吸强度、呼吸