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1、4-1. 4-1. 呼吸作用的概念和生理意义呼吸作用的概念和生理意义 4-2.4-2.呼吸代谢的生化途径呼吸代谢的生化途径4-3.4-3.电子传递与氧化磷酸化电子传递与氧化磷酸化4-4. 4-4. 呼吸作用的指标及影响因素呼吸作用的指标及影响因素 4-5. 4-5. 呼吸作用与农业生产呼吸作用与农业生产 4-1. 4-1. 呼吸作用的概念和意义呼吸作用的概念和意义 一一. . 概念概念 是指生活细胞内的有机物，在酶的参与下，是指生活细胞内的有机物，在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。逐步氧化分解并释放能量的过程。 1. 有氧呼吸有氧呼吸 是指生活细胞利用是指生活细胞利用O2，将某些有机
2、物质彻底氧化将某些有机物质彻底氧化分解，形成分解，形成CO2和和H2O，同时释放能量的过程。同时释放能量的过程。 2. 无氧呼吸无氧呼吸 是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。能量的过程。 二二. . 生理意义生理意义 1. 1. 为植物生命活动提供能量为植物生命活动提供能量 需呼吸作用提供能量的生理过程有：离子的主需呼吸作用提供能量的生理过程有：离子的主动吸收、细胞的分裂和分化、有机物的合成、动吸收、细胞的分裂和分化、有机物的合成、种子萌发等。种子萌发等。 不需要呼吸直接提供
3、能量的生理过程有：干不需要呼吸直接提供能量的生理过程有：干种子的吸胀吸水、离子的被动吸收、蒸腾作用、种子的吸胀吸水、离子的被动吸收、蒸腾作用、光反应等。光反应等。2. 2. 中间产物是合成重要有机物质的原料中间产物是合成重要有机物质的原料 如：呼吸与植物激素的关系：PPP：E4-P 莽草酸 Trp IAAEMP：PEPTCA：OAA Asp Met S-腺苷蛋氨酸（SAM） 1-氨基环丙烷-1羧酸（ACC） 乙烯淀粉、蔗糖淀粉、蔗糖磷酸己糖磷酸己糖磷酸丙糖磷酸丙糖丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA三三羧酸循环羧酸循环CO2+H2O磷酸戊糖磷酸戊糖PPPPPP途径途径中间代谢产物是合成糖类、脂类、蛋白中
4、间代谢产物是合成糖类、脂类、蛋白质和维生素及各种次生物质的原料质和维生素及各种次生物质的原料正常情况下正常情况下PPP途径占呼吸途径占呼吸3%30%，处于逆境时，处于逆境时，PPP上上升，油料作物结实期升，油料作物结实期PPP上升上升糖糖酵酵解解脂脂肪肪 氧化氧化有有氧氧无无氧氧乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶脱羧酶脱羧酶乳酸（淹酸菜、泡菜、青贮饲料）乳酸（淹酸菜、泡菜、青贮饲料）乙乙醛醛乙醇乙醇洒精洒精发酵发酵有氧有氧乙酸（醋）乙酸（醋）乙醛酸循环乙醛酸循环乙酸乙酸乙醇酸乙醇酸草酸草酸甲酸甲酸琥珀酸琥珀酸乙醇酸循环乙醇酸循环3. 3. 提供还原力提供还原力呼吸过程中形成的呼吸过程中形成的NADH、NAD
5、PH、UQH2等等可为蛋白质、脂肪生物合成、硝酸盐还原等过可为蛋白质、脂肪生物合成、硝酸盐还原等过程提供还原力。程提供还原力。4.4.在植物抗病免疫方面有重要作用在植物抗病免疫方面有重要作用植物受到病菌侵染或受伤时，呼吸速率升高，植物受到病菌侵染或受伤时，呼吸速率升高，分解有毒物质或促进伤口愈合。分解有毒物质或促进伤口愈合。4-2. 4-2. 呼吸代呼吸代谢的生谢的生化途径化途径图图 1 1 植植物体内物体内主要呼主要呼吸代谢吸代谢途径相途径相互关系互关系示意图示意图 一、糖酵解一、糖酵解糖酵解的化学反应糖酵解的化学反应1.已糖的磷酸化：已糖的磷酸化：G1P-G6P-F6P-FDP2.已糖磷酸
6、的裂解：已糖磷酸的裂解：FDP-DHAP+GAP3.ATP和丙酮酸的生成：和丙酮酸的生成：GAP-13PGA-3PGA-2PGA-PEP-丙酮酸丙酮酸Glucose as an example, EMP pathway can be summed up as following reaction equation:C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2NADH2+2ATP+2H2O共产生2*2+26个ATPEMP生理意义生理意义1.普遍存在于动植物和微生物中，是有氧普遍存在于动植物和微生物中，是有氧和无氧的共同途径和无氧的共同途径2.中间产物和最终产物丙酮酸，参与不
7、同中间产物和最终产物丙酮酸，参与不同物质的合成物质的合成3.EMP除了有除了有3步反应不可逆，其它可逆，步反应不可逆，其它可逆，为糖的异生作用提供基本途径为糖的异生作用提供基本途径4.释放能量，供生物体需要。释放能量，供生物体需要。EMP的调节的调节能荷调节：细胞内通过腺苷酸之间的转化对呼能荷调节：细胞内通过腺苷酸之间的转化对呼吸代谢的调节。吸代谢的调节。一般地，生活细胞的能荷稳定为一般地，生活细胞的能荷稳定为0.75-0.95 能荷能荷ATP+1/2ADPATP+ ADP+AMP4.1.2 EMP的调节的调节 Pasteur effect (巴斯德效应巴斯德效应): O2 inhibits
8、anaerobic respiration or glucolysis.Fig. Regulation of EMP pathway by inhibitors or promotersFPKADPPyrATP,citrate,Gnate6P, 3PGA,2PGA,PEPK+、Ca2+、Mg2+、Pi、F2,6PpromotersinhibitorsK+、Mg2+、ADPATP,citrate,Ca2+F- 6- PATPF-1,6-P PEP S (gluconeogenesis) F- 6- P Pi ATP PPi(-F2,6P) ADP Pi H2O F-1,6-P TP TCA cy
9、cleFig 4-10 Sucrose synthesis and EMP pathway regulated by F-2,6-P+F2,6PPFK PFPFBPase二、TCAKrebs(1953年获诺奖)TCA化学反应化学反应丙酮酸丙酮酸-乙酰乙酰CoA+NADH柠檬酸生成阶段柠檬酸生成阶段乙酰乙酰CoA+OAA-柠檬酰柠檬酰CoA-柠檬酸柠檬酸+CoA氧化脱羧阶段氧化脱羧阶段柠檬酸柠檬酸-异柠檬酸异柠檬酸-a-酮戊二酸酮戊二酸-琥珀酸琥珀酸OAA再生阶段再生阶段琥珀酸琥珀酸-延胡索酸延胡索酸-苹果酸苹果酸-OAA 三羧酸循环三羧酸循环整个反应有5步氧化反应，脱去5对氢，其中4对用于还原
10、NAD+形成NADH，另1对氢由FAD+形成FADH。Total equation: 2Pyr+8NAD +2FAD+2ADP+2Pi +4H2O 6 CO2+2ATP+8NADH2+2FADH2共产生30个ATP4.1.3 Regulation of TCA cycle-OAA-NADH2-NADH2-ATPSuccinyl CoA -KGMalSuccinate +AMP, -Succinyl CoA(?)OAAisocitratecitrateAcetyl CoAPyr-NADH2-ATP+AMP+CoA-ATP Succinyl CoA(?)-NADH2 , -CoA-NADH2-OA
11、AFig 4-11 Regulation of TCA cycle by energy charge or NADH2 （三）三羧酸循环的特点和生理意义（三）三羧酸循环的特点和生理意义 1. TCATCA循环是生物体利用糖或其它物质氧化获循环是生物体利用糖或其它物质氧化获得能量的有效途径。得能量的有效途径。 2. 2. TCATCA循环中释放的循环中释放的COCO2 2中的氧，不是直接来中的氧，不是直接来自空气中的氧，而是来自被氧化的底物和水自空气中的氧，而是来自被氧化的底物和水中的氧。中的氧。 3.3.在在每每次次循循环环中中消消耗耗2 2分分子子H H2 2O O。一一分分子子用用于于柠柠
12、檬檬酸酸的的合合成成，另另一一分分子子用用于于延延胡胡索索酸酸加加水水生生成成苹苹果果酸酸。水水的的加加入入相相当当于于向向中中间间产产物物注注入入了氧原子，促进了还原性碳原子的氧化。了氧原子，促进了还原性碳原子的氧化。 4.TCA4.TCA循环中并没有分子氧的直接参与，但该循环中并没有分子氧的直接参与，但该循环必须在有氧条件下才能进行，因为只有氧循环必须在有氧条件下才能进行，因为只有氧的存在，才能使的存在，才能使NADNAD+ +和和FADFAD在线粒体中再生，否在线粒体中再生，否则则TCATCA循环就会受阻。循环就会受阻。 5.该循环既是糖、脂肪、蛋白彻底氧化分解该循环既是糖、脂肪、蛋白彻
13、底氧化分解的共同途径；又可通过代谢中间产物与其他代的共同途径；又可通过代谢中间产物与其他代谢途径发生联系和相互转变。谢途径发生联系和相互转变。 三、三、PPP氧化阶段氧化阶段G6P经二次脱氢氧化和一次脱羧生成经二次脱氢氧化和一次脱羧生成1个个R5P和和NADPH并释放并释放CO2，反应不可逆，反应不可逆非氧化阶段非氧化阶段R5P-F6P-PGA4.1.4 Regulation of PPP 1.Inhibited by NADPH and ATP in competition;2.regulated by NADP/NADPH, NAD/NADH in mass; NADP,PPP，fatty
14、 acid or terpene synthesis, NADPH , NADP , PPP . -ATP,NADPH2 C6H12O6 gluconate6P +NADP/NADPPP生理意义生理意义1.大量产生大量产生NADPH，为细胞各种反应提，为细胞各种反应提供主要的还原力供主要的还原力2.中间产物为其它化合物合成提供原料中间产物为其它化合物合成提供原料3.该途径非氧化阶段的一系列中间产物及该途径非氧化阶段的一系列中间产物及酶，与光合作用酶，与光合作用C3循环相同，所以两者循环相同，所以两者可以联系起来可以联系起来 有机物在生物活细胞中所进行的一系列有机物在生物活细胞中所进行的一系列传
15、递氢和电子的氧化还原过程，称为传递氢和电子的氧化还原过程，称为生物氧生物氧化化(biological oxidation)。 4-3.4-3.电子传递与氧化磷酸化电子传递与氧化磷酸化 一、呼吸链的概念和组成一、呼吸链的概念和组成所谓所谓呼吸链呼吸链(respiratory chain)即呼吸电即呼吸电子传递链子传递链(electron transport chain)，是线是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。总轨道。氢传递体氢传递体包括一些脱氢酶的辅助包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有因子，主要有NAD、FMN、FAD、CoQ等。它们既传递电子，也
16、传递质子；等。它们既传递电子，也传递质子；电子电子传递体传递体包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白。呼吸链传递体传递电子的顺序铁硫蛋白。呼吸链传递体传递电子的顺序是：代谢物是：代谢物NAD+FADCoQ细胞色细胞色素系统素系统O2。 UQNADHFMN FeSCoQCytb FeS Cytc1Cytc Cytaa3O2FeSFADH细胞色素氧细胞色素氧化酶化酶P/O=3P/O=3I II III IV I NADH:UQ氧化还原酶氧化还原酶 II 琥珀酸琥珀酸:UQ氧化还原酶氧化还原酶III UQ:细胞色素细胞色素C氧化还原酶氧化还原酶IV 细胞色素细胞色素
17、C氧化酶氧化酶V ATP合酶合酶末端氧化酶末端氧化酶：能将底物所脱下的氢中的电子最后能将底物所脱下的氢中的电子最后传给传给O2，并形成并形成H2O或或H2O2的酶类。的酶类。细胞色素氧化酶：细胞色素氧化酶：Cyta、Cyta3植物体内最主要的末端氧化酶，与植物体内最主要的末端氧化酶，与O2的亲和力极的亲和力极高，承担细胞内约高，承担细胞内约80%的耗氧量。该的耗氧量。该E含铁和铜，含铁和铜，其作用是将其作用是将Cyta3电子传给电子传给O2，生成，生成H2O。二、末端氧化酶的多样性二、末端氧化酶的多样性交替氧化酶：交替氧化酶：线粒体中还存在一种对氢化物不敏线粒体中还存在一种对氢化物不敏感的氧化
18、酶，可将电子传递给感的氧化酶，可将电子传递给O2，称为交替氧化称为交替氧化酶，又称抗氰氧化酶酶，又称抗氰氧化酶该该E含含Fe2+, 其功能是将其功能是将UQH2的电子经的电子经FP传给传给O2生成生成H2O。对。对O2的亲和力高，易被水杨基氧肟酸的亲和力高，易被水杨基氧肟酸（SHAM）所抑制，对氰化物不敏感。交替氧化）所抑制，对氰化物不敏感。交替氧化E位于线粒体内膜。位于线粒体内膜。抗氰呼吸抗氰呼吸在高等植物中广泛存在。最典在高等植物中广泛存在。最典型的例子是天南星科植物的佛焰花序，型的例子是天南星科植物的佛焰花序，其呼吸速率比一般植物高其呼吸速率比一般植物高100倍以上，呼倍以上，呼吸放热很
19、多（形成的吸放热很多（形成的ATP少，大部分自少，大部分自由能以热能丧失），使组织温度比环境由能以热能丧失），使组织温度比环境温度高出温度高出10-20 oC 。 1、放热反应 抗氰呼吸释放的热量对产热植物早春开花有保护作用，有利于种子萌发。 2、促进果实成熟 在果实成熟过程中出现的呼吸跃变现象，主要表现为抗氰呼吸速率增强。 3、增强抗病能力 4、代谢协同调控 （1）当底物和NADH过剩时，分流电子；（2）cyt 途径受阻时 ，保证EMP-TCA途径、PPP正常运转。抗氰呼吸的生理意义：线粒外末端氧化酶：线粒外末端氧化酶：酚氧化酶：酚酚氧化酶：酚-醌醌抗坏血酸氧化酶：抗坏血酸氧化酶：黄素氧化酶
20、黄素氧化酶乙醇酸氧化酶乙醇酸氧化酶酚氧化酶：酚酚氧化酶：酚-醌醌该E含铜，包括单酚氧化E（酪氨酸E）和多酚氧化E（儿茶酚氧化E）。其功能是催化O2将酚氧化成醌并生成H2O。对O2的亲和力中等，易受氰化物抑制。 在正常情况下，酚氧化E与其底物是分开的，植物组织受伤时，E与底物接触发生反应，如苹果、土豆等削皮后出现的褐色。醌对微生物有毒 ，从而对植物组织起保护作用。MH2MNAD+NADH+H+ 酚醌2Cu2+2Cu2+ O2- H2O1/2O2应用：应用： 将土豆丝侵泡在水中（起隔绝氧和稀释将土豆丝侵泡在水中（起隔绝氧和稀释E及底物的作用），抑制其变褐；及底物的作用），抑制其变褐； 制绿茶时把采
21、下的茶叶立即焙炒杀青，制绿茶时把采下的茶叶立即焙炒杀青，破坏多酚氧化破坏多酚氧化E，以保持其绿色；，以保持其绿色； 制红茶时，则要揉破细胞，通过多酚氧制红茶时，则要揉破细胞，通过多酚氧化化E的作用将茶叶中的酚类氧化，并聚合为的作用将茶叶中的酚类氧化，并聚合为红褐色的物质。红褐色的物质。抗坏血酸氧化酶：抗坏血酸氧化酶：含铜的氧化E，催化O2将抗坏血酸氧化并生成H2O。对O2的亲和力低，受氰化物抑制。对CO不敏感。MH2MNADP+NADPH+H+ 1/2O2O2- 2Cu+2Cu2+2GSH GSSG脱氢抗血酸脱氢抗血酸抗坏血酸抗坏血酸H2O乙醇酸氧化酶乙醇酸氧化酶是一种黄素蛋白酶（含FMN),
22、不含金属。催化乙醇酸氧化为乙醛酸并生成H2O2。对O2的亲和力极低，不受氰化物抑制。末端氧化酶的多样性末端氧化酶的多样性几种末端氧化酶几种末端氧化酶(terminal oxidase)主要特性的比主要特性的比较较三、氧化磷酸化三、氧化磷酸化（一）磷酸化的概念及类型（一）磷酸化的概念及类型生物氧化过程中释放的自由能，促使生物氧化过程中释放的自由能，促使ADP形形成成ATP的方式。一般有两种，即底物水平的的方式。一般有两种，即底物水平的磷酸化和氧化磷酸化。磷酸化和氧化磷酸化。 1.1.底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)指底物脱氢指底物脱氢
23、( (或脱水）或脱水）, ,其分其分子内部所含的能量重新分布，即可生成某些子内部所含的能量重新分布，即可生成某些高能中间代谢物，再通过酶促磷酸基团转移高能中间代谢物，再通过酶促磷酸基团转移反应直接偶联反应直接偶联ATPATP的生成。的生成。在高等植物中以这种形式形成的在高等植物中以这种形式形成的ATPATP只占一小只占一小部分，糖酵解过程中有两个步骤发生底物水平部分，糖酵解过程中有两个步骤发生底物水平磷酸化：磷酸化：(1) (1) 甘油醛甘油醛-3-3-磷酸被氧化脱氢，生成一个高磷酸被氧化脱氢，生成一个高能硫酯键，再转化为高能磷酸键，其磷酸基团能硫酯键，再转化为高能磷酸键，其磷酸基团再转移到再
24、转移到ADPADP上，形成上，形成ATPATP。(2) 2-(2) 2-磷酸甘油酸通过烯醇酶的作用，脱水生磷酸甘油酸通过烯醇酶的作用，脱水生成高能中间化合物成高能中间化合物(PEP)(PEP)，经激酶催化转移磷经激酶催化转移磷酸基团到酸基团到ADPADP上，生成上，生成ATPATP。在在TCATCA循环中，由琥珀酰循环中，由琥珀酰CoACoA形成琥珀酸时通过形成琥珀酸时通过底物水平磷酸化生成底物水平磷酸化生成ATPATP。 2. 氧化磷酸化氧化磷酸化(oxidative phosphorylation) 是指是指电子从电子从NADH或或FADH2经电子传递链传递给分经电子传递链传递给分子氧生成
25、水子氧生成水,并偶联并偶联ADP和和Pi生成生成ATP的过程。的过程。它是需氧生物合成它是需氧生物合成ATP的主要途径。电子沿呼吸的主要途径。电子沿呼吸链由低电位流向高电位是个逐步释放能量的过链由低电位流向高电位是个逐步释放能量的过程。程。 ADP+Pi ATPADP+Pi ATPADP+Pi ATP图图4-11 4-11 氧化磷酸化作用机理示意图氧化磷酸化作用机理示意图 化学渗透学说化学渗透学说 氧化磷酸化的抑制氧化磷酸化的抑制1.解偶联解偶联呼吸链与氧化磷酸化的偶联被破坏的现呼吸链与氧化磷酸化的偶联被破坏的现象象DNP、干旱等、干旱等2.抑制氧化磷酸化抑制氧化磷酸化鱼藤酮、安米妥、丙二酸、
26、抗霉素鱼藤酮、安米妥、丙二酸、抗霉素A、氰、氰化物、叠氮化物等化物、叠氮化物等四、光合作用与呼吸作用的关系四、光合作用与呼吸作用的关系1. ADP和和NADP+在光合和呼吸中可共用。在光合和呼吸中可共用。 2. 光合光合C3途径与呼吸途径与呼吸PPP途径基本上正反途径基本上正反反应，中间产物可交替使用。反应，中间产物可交替使用。 3. 光合释放光合释放O2 呼吸，呼吸， 呼吸释放呼吸释放CO2 光合光合 光合作用与呼吸作用的区别光合作用与呼吸作用的区别光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用原料原料CO2、H2OO2、淀粉、己糖等有淀粉、己糖等有机物机物产物产物O2、淀粉、己糖、蔗糖等淀粉、己糖、蔗糖
27、等有机物有机物CO2、H2O等等能量能量转换转换贮藏能量的过程贮藏能量的过程光能光能 电能电能 活跃活跃的化学能的化学能 稳定的化学稳定的化学能能释放能量的过程释放能量的过程稳定的化学能稳定的化学能 活跃的化学能活跃的化学能发生发生部位部位绿色细胞、叶绿体、细胞绿色细胞、叶绿体、细胞质质生活细胞、线粒体、生活细胞、线粒体、细胞质细胞质发生发生条件条件光照下才可发生光照下才可发生光光下、暗处都可发生下、暗处都可发生4-4 4-4 呼吸作用的指标及其影响因素呼吸作用的指标及其影响因素一一. 呼吸作用的指标呼吸作用的指标二二. .呼吸商的影响因素呼吸商的影响因素三三. .呼吸速率的影响因素呼吸速率的
28、影响因素1. 呼吸速率呼吸速率(respiratory rate) molg-lh-1，molm-2s-1，lg-lh-1等等 2. 呼吸商呼吸商(respiratory quotient，RQ) 又称呼吸系数，是指植物组织在一定时间又称呼吸系数，是指植物组织在一定时间内，释放内，释放CO2与吸收与吸收O2的数量的数量(体积或物质体积或物质的量的量)比值。比值。RQ=释放的释放的CO2量量 / 吸收的吸收的O2量量 一一. . 呼吸作用的指标呼吸作用的指标概念概念呼吸底物不同，呼吸底物不同，RQRQ不同。不同。 葡萄糖葡萄糖: R.Q=1.0 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
29、 R.Q=6/6=1.0 脂肪、蛋白质脂肪、蛋白质: RQ1， （棕榈酸）棕榈酸）C16H32O2 + 23O2 16CO2 + 16H2O R.Q=16/23=0.70 有机酸有机酸: RQ1, （苹果酸）苹果酸）C4H6O5 + 3O2 4CO2 + 3H2O R.Q=4/3=1.33 二二. . 呼吸商的影响因素呼吸商的影响因素不同植物不同不同植物不同 植植 物物 种种 类类 呼吸速率呼吸速率(O2，鲜重鲜重)/lg-lh-1 仙人掌仙人掌 6.80 景天属景天属 16.60 蚕豆蚕豆 96.60 小麦小麦 251.00 细菌细菌 10 000.00 三三. . 呼吸速率的影响因素呼吸速
30、率的影响因素 1. 1. 内部因素的影响内部因素的影响不同器官或组织不同不同器官或组织不同 生殖器官营养器官生殖器官营养器官 生长旺盛、幼嫩器官生长缓慢、生长旺盛、幼嫩器官生长缓慢、 年老器官年老器官 种子内，胚胚乳种子内，胚胚乳向日葵植株的呼吸速率向日葵植株的呼吸速率 草莓叶片呼吸速率变化草莓叶片呼吸速率变化（从萌芽到成熟）（从萌芽到成熟）最适温度最适温度: 2535 呼吸最适温度光合最适温度呼吸最适温度光合最适温度最低温度：最低温度：0左右左右 (冬小麦冬小麦: 0 -7，松树针叶，松树针叶: -25) 最高温度：最高温度：3545 在在525，温度系数，温度系数(Q10)为为2.02.5
31、 2. 2. 外界条件的影响外界条件的影响 （1 1）温度）温度 Temperature coefficient(Q10):温度每升高10 所引起的呼吸速率增加的倍数。一般为2-2.5（5-25 ）Q10=Rate at (t+10 )Rate at t 温度温度对豌豆呼吸作用的影响对豌豆呼吸作用的影响呼呼吸吸作作用用相相对对速速率率510151015202530预先将豌豆预先将豌豆幼苗放在幼苗放在25下，培下，培养养4天，其相天，其相对呼吸速率对呼吸速率为为10，在放，在放到不同温度到不同温度下培养下培养3h, 测测定相对速率定相对速率的变化的变化 氧氧浓浓度度过过低低, 无无氧氧呼呼吸吸增
32、增强强，产产生生酒酒精精中中毒，消耗体内养料过多。毒，消耗体内养料过多。 （2 2）氧气）氧气呼吸开始呼吸开始下降下降201020有氧呼吸有氧呼吸10无氧呼吸出现并无氧呼吸出现并逐步增强，有氧逐步增强，有氧呼吸迅速下降。呼吸迅速下降。把无氧呼吸停止进行的最低氧含量把无氧呼吸停止进行的最低氧含量(10(10左右左右) )称为称为无氧呼吸的熄灭点。无氧呼吸的熄灭点。氧浓度氧浓度过高过高，对植物有毒害，对植物有毒害 氧浓度对呼吸作用（氧浓度对呼吸作用（QCO2）的影响的影响 氧对光呼吸和暗呼吸的影响（大豆离体叶）氧对光呼吸和暗呼吸的影响（大豆离体叶）O2（%）CO2释放量（ug/叶/min)光呼吸暗
33、呼吸 氧分压和温度对洋葱根尖呼吸速率的影响氧分压和温度对洋葱根尖呼吸速率的影响O2（%）相相对对呼呼吸吸速速率率（3 3） COCO2 2CO2浓度增高浓度增高, 呼吸受抑呼吸受抑, 5时，明显抑制时，明显抑制, 土壤积累土壤积累CO2可达可达410，（4 4）水分）水分 干干燥燥种种子子，呼呼吸吸很很微微弱弱；吸吸水水后后迅迅速速增增加加， 种种子子含含水水量量是是制制约约种种子子呼吸强弱的重要因素。呼吸强弱的重要因素。整整体体植植物物的的呼呼吸吸速速率率，随随着着植植物物组组织含水量的增加而升高织含水量的增加而升高 种子含水量对呼吸速率的影响种子含水量对呼吸速率的影响12131415161
34、7 4 812162024含水量含水量 (%)呼吸速率呼吸速率CO2mg 100g干重-1 24 h-1亚麻玉米小麦4-5. 4-5. 呼吸作用与农业生产呼吸作用与农业生产一一. 呼吸作用与作物栽培呼吸作用与作物栽培 二二. 种子的安全贮藏与呼吸作用种子的安全贮藏与呼吸作用 三三. 果实、块根、块茎的呼吸作用与贮果实、块根、块茎的呼吸作用与贮藏藏 一一. . 呼吸作用与作物栽培呼吸作用与作物栽培 播前浸种播前浸种，通过控制温度与通气提高种，通过控制温度与通气提高种子的呼吸，以便促进种子萌发。子的呼吸，以便促进种子萌发。 田间田间中耕松土中耕松土和和低洼地块开沟排水低洼地块开沟排水等均等均能增加
35、土壤透气性，有效地抑制无氧呼吸。能增加土壤透气性，有效地抑制无氧呼吸。在人工气候室栽培作物，在人工气候室栽培作物，降低夜温降低夜温以减以减少呼吸消耗，有利于干物质积累。少呼吸消耗，有利于干物质积累。 二二. . 种子的安全贮藏与呼吸作用种子的安全贮藏与呼吸作用 油料种子油料种子: 68淀粉种子淀粉种子: 1012呼吸极微弱，可以呼吸极微弱，可以安全贮藏，称为安安全贮藏，称为安全含水量。全含水量。呼吸作用显著增强呼吸作用显著增强9101315粮食贮藏粮食贮藏: 控制进仓种子的含水量，不得超过控制进仓种子的含水量，不得超过 安全含水量安全含水量 注意库房的通风注意库房的通风 ，增高，增高CO2含量
36、含量 ,降低降低O2含量含量 充充N 贮藏贮藏 三三. . 果实、块根、块茎的呼吸作用与贮藏果实、块根、块茎的呼吸作用与贮藏 1. 果实果实 呼吸跃变呼吸跃变(respiratory climacteric): 当果实当果实成熟到一定时期，其呼吸速率突然增高，最成熟到一定时期，其呼吸速率突然增高，最后又突然下降，这种现象称为呼吸跃变。后又突然下降，这种现象称为呼吸跃变。跃变型跃变型(苹果、梨、香蕉、番茄等苹果、梨、香蕉、番茄等)非跃变型（柑橘、柠檬、菠萝等）非跃变型（柑橘、柠檬、菠萝等） 两类两类概念概念 温度温度苹果贮藏于苹果贮藏于22.5时，出现早而显著，时，出现早而显著，10下不十分显著
37、，也出现稍迟，下不十分显著，也出现稍迟，2.5下几乎看不出来。下几乎看不出来。 乙烯乙烯 阀值：阀值：0.1g/L，促进成熟促进成熟贮贮藏藏、运运输输中措施：中措施：降低温度，香蕉的最适温度降低温度，香蕉的最适温度是是1114，苹果是，苹果是4。增加增加CO2和和N2的浓度，降低的浓度，降低O2浓度浓度(3-6%)2. 甘薯块根和马铃薯块茎甘薯块根和马铃薯块茎 甘薯块根：主要是控制甘薯块根：主要是控制温度温度和和气体成分气体成分。适当提高适当提高CO2，有利于安全贮藏。有利于安全贮藏。15，引起发芽和病害，引起发芽和病害 9, 受寒害受寒害安全贮藏温度安全贮藏温度: 1014马铃薯马铃薯: 23适当提高湿度适当提高湿度
