导图社区 呼吸作用
植物生理学之呼吸作用知识总结，包括呼吸作用的概念和生理意义、呼吸代谢途径、电子传递与氧化磷酸化、呼吸作用与农业生产、呼吸作用的指标及影响因素等。
植物生理学之植物抗性生理知识总结，包括抗性生理通论、植物的抗冷性、植物的抗冻性、植物的抗热性、植物的抗旱性、植物的抗涝性等。
植物生理学之植物的生殖生理知识总结，包括幼年期、成花诱导（成花决定）、花原基和花器官原基的形成、受精生理等内容。
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呼吸作用
呼吸作用的概念和生理意义
呼吸作用的概念（respiration）：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳、水或其他产物，并且释放出能量的总过程，包括有氧呼吸和无氧呼吸两大类型
有氧呼吸（aerobic respiration）：生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要方式
无氧呼吸（anaerobic respiration）：再无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。高等植物中称为无氧呼吸，微生物中称为发酵，包括产生酒精的无氧呼吸和乳酸的无氧呼吸
呼吸作用的生理意义
呼吸代谢途径
糖酵解（glycolysis）（EMP途径）（分子内呼吸）：细胞质基质中的己糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。糖酵解可分化为己糖的磷酸化、磷酸己糖的裂解、ATP和丙酮酸的生成三个阶段
糖酵解的化学反应
糖酵解的生理意义
发酵作用
酒精发酵
乳酸发酵
三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）（TCA环）（Krebs环）（柠檬酸循环）：糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧的条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解，直到形成水和二氧化碳为过程。三羧酸循环在线粒体中进行，可分为柠檬酸的生成、氧化脱羧和草酰乙酸的再生三个阶段
线粒体的结构和功能
丙酮酸的氧化脱羧
三羧酸循环的化学历程
三羧酸循环的生理意义
磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）（PPP）（磷酸己糖支路）：葡萄糖在细胞质基质和质体中的可溶性酶直接氧化，产生NADPH和一些磷酸糖的酶促过程。磷酸戊糖途径可分为氧化阶段和非氧化阶段
磷酸戊糖途径的化学历程
氧化阶段
非氧化阶段
磷酸戊糖途径的生理意义
磷酸戊糖途径的调控
电子传递与氧化磷酸化
电子传递链（respiratory oxidation）（呼吸链）：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总过程
定义
组成
细胞色素系统途径
复合体I
复合体II
复合体III
复合体IV
ATP合酶
线粒体内膜上的其他电子传递体
交替途径
（抗氰呼吸）（cyanide- resistant respiration）（交替呼吸途径）：在氰化物存在下，不受抑制的植物呼吸。抗氰呼吸具有利于授粉、能量溢流和增强抗逆性的生理意义
生理意义
外NAD（P）H支路
内NAD（P）H支路
氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：生物氧化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，伴随ATP合成酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的的过程
氧化磷酸化的机理
化学渗透假说
ADP/O比（ADP/Oratio）:每传递两个电子到氧合成ATP的数量，是表示线粒体氧化磷酸化活力的一个重要指标。从TCA产生的NADH经电子传递链传递到氧时，其ADP/Ｏ比为2.5；由琥珀酸产生的FADH2和EMP产生的NADH经电子传递链传递交到氧时，其ADP/Ｏ比为1.5；从抗环血酸开始，其ADP/Ｏ比为1
氧化磷酸化的抑制
解偶联
定义（uncoupling）：呼吸链与氧化磷酸化的偶联遭到破坏的现象，2，4-二硝基苯酚等解偶联剂能够起到解偶联的作用，从而抑制氧化磷酸化
解偶联剂
抑制氧化磷酸化
末端氧化酶
线粒体内末端氧化酶（terminal oxidase）：把底物的电子传递到电子传递系统的最后一步，将电子传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶。线粒体内的末端氧化酶有细胞色素c氧化酶、交替氧化酶，线粒体外的末端氧化酶有酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶
细胞色素c氧化酶（复合体IV）
交替氧化酶（alternative oxidase）：线粒体内末端氧化酶的一种，是抗氰呼吸的末端氧化酶，可把
底物水平磷酸化（substrate level phosphorylation）：底物的分子磷酸直接转到ADP而形成ATP的反应。底物水平磷酸化是在细胞质基质和线粒体基质中进行的一种没有氧气参加的产生ATP的方式
线粒体外末端氧化酶
酚氧化酶
抗坏血酸氧化酶
乙醇酸氧化酶
植物代谢的多样性
呼吸作用与农业生产
呼吸作用的指标及影响因素
呼吸作用的指标
呼吸速率（respiratory rate）：用来衡量呼吸作用的指标，可以用植物的单位鲜重、干重或原生质（以含氮量）表示，或者在一定时间内所放出的二氧化碳的体积，或所吸收的氧气的体积来表示
呼吸商（respiratory quotient）（RQ）：植物组织在一定时间内（如1H）内，放出二氧化碳的物质的量（mol）与吸收氧气的物质的量（mol）的比率，是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标
内部因素对呼吸速率的影响
植物种类
植物器官
组织种类
生长期
外界条件对呼吸速率的影响
温度
温度系数（temperature coefficient）（Q10）：由于温度升高10 ℃而引起的反应速率的增加
氧
二氧化碳
机械损伤
呼吸作用的调节和控制
巴斯德效应和糖酵解的调节
巴斯德效应（Pasteur effect）：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累的现象。巴斯德观察到氧有抑制酒精发酵的现象，可用糖酵解的调节机理解释巴斯德效应
糖酵解的调节酶
三羧酸循环的调节
负效应物
植物呼吸速率的调节
腺苷酸能荷的调节
能荷（energy charge）：是ATP—ADP- AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量，说明腺苷酸系统的能量状态
细胞能荷平衡的原因
呼吸过程中 能量的贮存和利用
贮存能量
呼吸作用放出的能量
生成ATP的方式
利用能量
光合作用和呼吸作用的关系
