植物的呼吸作用(7)(編輯修改稿)
2025-05-26 12:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 ? 參與乙醇酸氧化途徑的關(guān)鍵酶是 乙醇酸氧化酶 (glycolate oxidase)。 H2O2分解產(chǎn)生的新生態(tài)氧，可氧化各種還原性物質(zhì)，抑制還原性物質(zhì)對水稻根的毒害。 ? 電子傳遞途徑的多樣性 ? 電子傳遞鏈 (electron transport chain)是指負(fù)責(zé)傳遞氫 (H++e)或電子到分子氧的一系列傳遞體按一定順序排列所組成的總軌道，又稱 呼吸鏈(respiratory chain)。 ? 呼吸傳遞體的類型： ? (1) 氫傳遞體 既傳遞電子，也傳遞質(zhì)子；如 NAD+、 FMN(FAD)、 UQ等； ? (2) 電子傳遞體 只傳遞電子，不傳遞質(zhì)子；如細(xì)胞色素系統(tǒng)、某些黃素蛋白、鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白等。 ? NADH等還原性物質(zhì)中的電子經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給分子氧生成水，并偶聯(lián) ADP和 Pi生成 ATP的過程，稱為 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)。 ? 每吸收一個氧原子與所酯化的無機(jī)磷分子數(shù)之比，或每傳遞兩個電子與產(chǎn)生的 ATP數(shù)之比，稱為 P/O比 ，是 衡量線粒體氧化磷酸化作用的活力指標(biāo) 。 ? 呼吸鏈的四個復(fù)合體中， 復(fù)合體 I、III和 IV是 ATP的形成偶聯(lián)部位 ，復(fù)合體 II不能偶聯(lián) ATP的形成。 線粒體內(nèi)膜上電子傳遞體及其酶復(fù)合體 ? 解偶聯(lián)作用 (uncoupling)： 有些化合物能消除跨膜的質(zhì)子梯度或電位差，使 ATP不能形成，從而解除電子傳遞與磷酸化的偶聯(lián)作用。 ? 解偶聯(lián)劑 (uncoupler)： 如 2,4二硝基苯酚 (2,4dinitrophenol, DNP)，呈弱酸性和脂溶性，可結(jié)合 H+并進(jìn)入膜內(nèi)，從而消除跨膜質(zhì)子梯度，抑制 ATP的形成。 ? 電子傳遞主路 ? 廣泛存在于動物、植物及微生物中。 ? ? 電子傳遞主路： P/O=3 ? 支路 1： P/O=2 ? 支路 2： P/O=2 ? 支路 3： P/O=1 ? 支路 4： P/O=1(交替途徑 (AP)， 又稱抗氰支路 ) 魚藤酮 抗霉素 A 氰化物 ? 未端氧化系統(tǒng)的多樣性 ? 末端氧化酶 (terminal oxidase)是指處于呼吸鏈的末端將電子傳給 O2，使其括化并形成H2O或 H2O2的酶類。 ? 細(xì)胞色素氧化酶 (cytochrome oxidase) ? 在植物組織中普遍存在，位于線粒體中，該酶包括 Cyta和 Cyt a3,，含有鐵和銅 (各兩個 )。是植物體內(nèi)主要的末端氧化酶，承擔(dān)細(xì)胞內(nèi)約 80%的耗 O2量。 ? 與氧的親和力極高，受氰化物、 CO抑制 ? 交替氧化酶 (alternative oxidase，AO) ? 又稱 抗氰氧化酶 (cyanideresistant oxidase) ? 該酶含有 Fe2+。對氧的親和力高，對氰化物不敏感，易被水楊基氧肟酸 (SHAM)抑制。 ? 抗氰呼吸最典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 100倍以上，呼吸放熱很多 (形成的 ATP少 )，使組織溫度比環(huán)境溫度高出 1020℃ 。 ? 抗氰呼吸又稱 放熱呼吸 (thermogenic respiration) ? 抗氰呼吸的生理意義： ? (1) 放熱效應(yīng)： 有利于早春時節(jié)植物的開花或種子萌發(fā)。 ? (2) 促進(jìn)果實(shí)成熟： 在果實(shí)成熟過程中出現(xiàn)的呼吸躍變現(xiàn)象，與抗氰呼吸速率增強(qiáng)有關(guān)。 ? (3) 增強(qiáng)抗病力： 抗黑斑病的甘薯塊根組織的抗氰呼吸速率明顯高于感病品種。 ? 酚氧化酶 (phenol oxidase) ? 在植物體內(nèi)普遍存在，定位于質(zhì)體和微體中，含銅；催化酚氧化成醌。 ? (1) 單元酚氧化酶 (monopheol oxidase)，如酪氨酸酶 (tyrosinase)； ? (2) 多元酚氧化酶 (polyphenol oxidase)，如兒茶酚氧化酶 (catechol oxidase)。 ? 酚氧化酶對氧的親和力中等，易受氰化物和 CO的抑制。 ? 酚氧化酶在生活中的應(yīng)用： ? 馬鈴薯、蘋果、梨等受傷后出現(xiàn)傷口褐變，就是酚氧化酶作用的結(jié)果，形成的醌對微生物有毒，可對植物組織起到保護(hù)作用。 ? 植物組織受傷后因酚氧化酶的活性加強(qiáng)而使呼吸增強(qiáng)的部分稱為 傷呼吸 (wound respiration)。 ? 制紅茶時，采用短時發(fā)酵，利用多酚氧化酶將茶葉中的酚類氧化，并聚合成紅褐色的色素，使茶色更艷。 ? 制綠茶時，要及時殺青，抑制多酚氧化酶的活性，使茶色更綠。 酚氧化酶與電子傳遞 ? 抗壞血酸氧化酶 (ascorbic acid oxidase) ? 在植物中普遍存在，果蔬中含量多，定位于細(xì)胞質(zhì)中，含 Cu。該酶對氧的親和力低，受氰化物抑制，對 CO不敏感。 ? 乙醇酸氧化酶 (glycolate oxidase) ? 存在于過氧化物體內(nèi)，是一種黃
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