植物的呼吸作用ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 02:10 本頁面
【文章內容簡介】 遞體位于線粒體內膜上，由以下 5種蛋白質復合體組成 (1)復合體 Ⅰ(NADH: 泛醌氧化還原酶 ) (2)復合體 Ⅱ( 琥珀酸 :泛醌氧化還原酶 ) (3)復合體 Ⅲ(UQH 2 :細胞色素 C氧化還原酶 ) (4)復合體 Ⅳ(Cytc: 細胞色素氧化酶 ) (5)復合體 Ⅴ(ATP 合成酶 ) 圖 植物線粒體內膜電子傳遞鏈的組成 （引自潘瑞熾， 2022） 圖 電子傳遞主路 （引自李合生， 2022） 植物電子傳遞的多樣性 1）、電子傳遞主路： NADH→FMN→Fe S→UQ→Cytb→Cytc→Cyta→cyta3→O 2 2）、電子傳遞支路 1 NADH→FMN→Fe S→UQ→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3→O 2 3）、電子傳遞支路 2 NADH→FMN→Fe S→UQ→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3→O 2 4）、電子傳遞支路 3 NADH→FMN→Fe S→UQ→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3→O 2 5）、交替途徑 NADH→FMN→Fe S→UQ→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3→O 2 FP2 FP3 FP4 → Cytb5 FP 交替氧化酶 不同電子傳遞途徑的比較 途徑 定位 NADH來源 NADH脫氫酶 魚藤酮抑制 抗霉素A抑制 CN抑制 P/O 主路 內膜 內源 FMN + + + 3或 2 支路 1 內膜內側 內源 FP2 + + 2或 2 支路 2 內膜外側 外源 FP3 + + 2或 2 支路 3 外膜 外源 FP4(FAD) + 1 抗氫途徑 內膜 內源 非血紅素蛋白 + 1 圖 水稻線粒體中電子傳遞的多種途徑 （引自李合生， 2022） 二 、 氧化磷酸化 1. 氧化磷酸化的概念 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指呼吸鏈上的氧化作用釋放的能量和 ADP的磷酸化作用偶聯(lián)形成 ATP的過程 ， 也稱氧化磷酸化偶聯(lián)反應 。 2. 磷酸化的類型 (1)底物水平磷酸化：指底物脫氫 (或脫水 ),其分子內部所含能量的重新分布或集中 ,即可生成某些高能中間代謝物 ,再通過酶促磷酸基團轉移反應直接偶聯(lián) ATP的生成 。 (2)氧化磷酸化：是指電子從 NADH或 FADH2脫下 ,經電子傳遞鏈傳 遞給分子氧生成水 ， 并偶聯(lián) ADP和 Pi生成 ATP的過程 。 化學滲透學說 (P. Mitchell 1961年 )要點 : (1)呼吸傳遞體不對稱 地 分布在線粒體內膜上 。 (2)呼吸鏈的復合體中遞氫體有質子泵的作用 ,它可以將 H+從線粒體內膜的內側泵至外側 , 在內膜兩側建立起質子濃度梯度和電位梯度 。 (3)由 質子動力勢梯度 推動 ADP和 Pi合成ATP。 三、呼吸作用中能量代謝 植物呼吸作用是通過酶促反應把貯存在化合物中的化學能釋放出來 ,一部分轉變?yōu)闊崮苌⑹?,一部分以 ATP形式貯存 。 1mol葡萄糖經 EMPTCA呼吸鏈徹底氧化后共生成 36mol ATP 。 1mol葡萄糖 完全氧化時產生的自由能為 2870kJ, 1molATP水解末端高能磷酸鍵可釋能量 ，36mol的 ATP共釋放 。 1mol葡萄糖呼吸能量利用率為 : 能量利用率 (%)=247。 2870 100=% (1)解偶聯(lián)劑 (uncoupler)指能對呼吸鏈產生氧化磷酸化解偶聯(lián)作用的化學試劑 。 如 2，4二硝基苯酚 (DNP)。 (2)抑制劑 （ depressant)不僅抑制 ATP的形成 ， 還同時抑制氧的消耗 。 如寡霉素 。 (3)離子載體抑制劑 ：它不是 H+載體 ， 而是可能和某些陽離子結合 ， 生成脂溶性的復合物 ， 并作為這些離子能夠穿過內膜 ， 四、 末端氧化酶的多樣性 末端氧化酶：位于呼吸電子傳遞鏈的末端，并與氧還原為水相偶聯(lián)的酶。 細胞色素氧化酶 cytochrome oxidase 含 Cu 與 Fe,作用是將 cyta和 cyta3的電子交給 O2，使之活化并與質子結合形成水。 部位：線粒體，在植物中普遍存在，占氧消耗的 4/5。易受氰化物， CO的抑制。 交替氧化酶 (alternate oxidase) ? 部位：線粒體。 NADH→ 復合體 I→CoQ O 2 由于越過了復合體 III和 IV，因此該酶和電子傳遞途徑不受氰 化物抑制，又稱為抗氰氧化酶，其 P/O比為 1，受SHAM(水楊基楊肟酸 抑制 )。 ? 作用：與植物授精、種子萌發(fā)時溫度升高有關 (又稱放熱呼吸 )。受水楊酸、乙烯的誘導。 酚氧化酶 ? 分為單酚氧化酶和多酚氧化酶。多酚氧化酶含 Cu。 ? 該酶存在于質體和微體中，而底物存在于液泡中，只有當組織受傷或衰老時，細胞結構解體，二者發(fā)生反應，將酚氧化為棕禢色的醌。 (醌對微生物有毒，防感染 ) ? 利用該性質可用于制茶。 交替氧化酶 乙醇酸氧化酶 存在于過氧化物體中，一種黃素蛋白酶（含 FMN），不含金屬催化劑，將乙醇酸氧化為乙醛酸，參與 C2循環(huán)。 存在于乙醛酸體中，參與脂肪酸的氧化分解。 存在于細胞液和細胞壁中，催化抗壞血酸氧化為脫氫抗壞血酸，在氧化還原系統(tǒng)中起重要作用： AH2 NADP+ 2GSH 脫氫抗壞血酸 H2O A NADPH GSSG 抗壞血酸 1/2O2 植物體之所以需多種末端氧化酶，是與它適應不同的環(huán)境所分不開的。 –溫度：黃素氧化酶對溫度不敏感，故低溫對它無影
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