園藝本科植物生理學(xué)-期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)-資料下載頁
2025-06-07 17:43本頁面
【正文】 可借助質(zhì)子回流時釋放的能量合成ATP。例：光合作用可分為哪三大過程？各過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？分析 從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，光合作用的三個階段是：原初反應(yīng)——將光能轉(zhuǎn)換為電能；電子傳遞和光合磷酸化——將電能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能；碳同化——將活躍的化學(xué)元素能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能。解 光合作用是一個蓄積能量和形成有機(jī)物的過程，但從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，可將光合作用的全過程分為三大過程：即原初反應(yīng)、電子傳遞與光合磷酸化和碳同化。（1）原初反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能：原初反應(yīng)發(fā)生于最初起始階段的反應(yīng)，它是光合作用中直接與光能利用相聯(lián)系的反應(yīng)，包括光能的吸收、傳遞和光化學(xué)反應(yīng)（光能的轉(zhuǎn)換）。原初反應(yīng)的基本歷程是，聚光色素吸收光能后通過誘導(dǎo)共振的方式將能量傳遞給作用中心色素分子，作用中心色素分子接受聚光色素傳遞來的光能被激發(fā)后，提供一個高能電子去還原作用中心中的原初電子受體，而自身則因失去電子呈氧化態(tài)，并可氧化原初電子供體而奪取電子，由此引起電荷分離，將吸收的光能轉(zhuǎn)換成作用中心原初電子供體和原初電子受體兩端的電勢能，即將光能轉(zhuǎn)換為電能。 ?。?）電子傳遞與光合磷酸化將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能：經(jīng)原初反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能即高能態(tài)電子，電子在光合鏈中傳遞時能量順次降低，釋放出的能量可推動ADP的磷酸化反應(yīng)形成ATP，將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能貯藏于ATP的高能磷酸鍵中。同時電子最終傳遞給輔酶II（NADP+）將其還原成還原型輔酶II（NADPH+H+）。NADPH+H+也帶有較高的能量，且具有強(qiáng)的還原力，因此ATP和NADPH+H合稱為“同化力”，用于推動CO2的同化過程。（3）碳同化過程將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能：在有“同化力”存在的條件下就可推動光合碳循環(huán)（Calvin循環(huán)）的運(yùn)轉(zhuǎn)，即利用ATP和NADPH+H+將RuBP和CO2羧化反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)酸（PGA）還原為碳水化合物。這樣通過碳同化過程就將ATP和NADPH+H+中的活躍化學(xué)能，轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能貯藏在合成的碳水化合物中。 第四章 植物的呼吸作用一、內(nèi)容提要呼吸作用及其生理意義：高等植物的呼吸作用包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型，有氧呼吸是指生活細(xì)胞在氧氣的參與下，把某些有機(jī)物徹底氧化分解成CO2和H2O，同時釋放能量的過程：C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 能量（2870KJ? mol1）無氧呼吸則是在無氧條件下，生活細(xì)胞將某些有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放能量的過程，其產(chǎn)物可以是乙醇或乳酸：C6H12O6 = 2C2H5OH + CO2 +能量（100KJ? mol1）與有氧呼吸相比，無氧呼吸的基本特征是：沒有氧氣參與，底物氧化不徹底，中間產(chǎn)物少，產(chǎn)能低。因此無氧呼吸不能滿足高等植物各種生理過程對能量和物質(zhì)的需求，其存在僅僅是植物對缺氧環(huán)境的暫時適應(yīng)，有氧呼吸才是高等植物進(jìn)行呼吸的主要形式。呼吸作用是一切生活細(xì)胞所共有的生命活動，是新陳代謝的重要組成部分，與植物的全部生理過程有著極其重要的關(guān)系。呼吸作用不僅為植物生命活動提供所需要的大部分能量，而且呼吸過程中產(chǎn)生一系列中間產(chǎn)物是進(jìn)一步合成植物體內(nèi)其重要生命物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸、脂類等的原料，同時呼吸作用在植物抗病免疫方面也有重要意義。呼吸作用的多樣性及其意義：高等植物的呼吸作用具有多樣性，主要表現(xiàn)為底物降解的多樣性、呼吸電子傳遞的多途徑和末端氧化的多樣性。高等植物呼吸作用的底物主要是糖類，糖的分解代謝途徑有多種途徑，既可走糖酵解——三羧酸循環(huán)（（EMPTCAC），也可走磷酸戊糖途徑（PPP）以及乙醛酸循環(huán)等途徑。呼吸作用電子傳遞除呼吸鏈主途徑外，還有多條電子傳遞途徑和多種末端氧化酶系統(tǒng)。它們相互依賴，功能各異，特點(diǎn)不同，這種多樣性，有利于高等植物適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境條件，以使植物個體能夠生存，種族得以延緩。呼吸代謝途徑無論是糖酵解、三羧酸循環(huán)還是戊糖磷酸途徑，細(xì)胞都能自動調(diào)節(jié)和控制，使代謝維持平衡。呼吸作用的能量轉(zhuǎn)換及其意義：呼吸作用中，在底物逐步氧化分解的同時，貯存在呼吸底物（有機(jī)物）中的穩(wěn)定化學(xué)能也逐步釋放出來，因此呼吸作用是一個放能的過程。它逐步釋放出的能量，一部分以熱的形式散失于環(huán)境，其余能量通過氧化磷酸化作用合成高能磷酸鍵轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能貯存于合成的ATP中，供植物生命活動所需用。ATP是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)變和貯存的主要形式。影響呼吸作用的因素及其與農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系：植物呼吸速率受多種內(nèi)外因素的影響。一般來說，凡是生長迅速的植物種類、器官、組織、細(xì)胞，其呼吸均較旺盛，組織水分狀況及環(huán)境中的溫度、氧濃度、二氧化碳濃度或機(jī)械損傷等都會明顯的影響呼吸速率。呼吸作用影響植物體的整個生命活動，因而對農(nóng)林生產(chǎn)中作物及林木的種植、育種以及種子、果蔬、塊根塊莖的貯藏保鮮都有密切的關(guān)系。在栽培管理中應(yīng)采取有效措施，保證呼吸過程正常進(jìn)行，以獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，在糧食和果蔬的貯藏中應(yīng)采取適宜的措施降低呼吸速率，以減少損耗，以利于安全貯存。（一）基本內(nèi)容呼吸作用的概念及生理意義，呼吸作用中底物降解及能量轉(zhuǎn)化的基本過程，環(huán)境因素對呼吸作用的影響。（二）重點(diǎn)EMP、TCAC、PPP途徑在細(xì)胞中的定位及其生理意義，抗氰呼吸及其意義，呼吸鏈電子傳遞及氧化磷酸化，影響呼吸作用的因素及其與作物采后貯藏的關(guān)系。（三）基本概念呼吸作用；氧化磷酸化；EMA；TCAC；PPP；呼吸鏈；抗氰呼吸；末端氧化酶；能荷調(diào)節(jié)；巴斯德效應(yīng)；呼吸速率；呼吸商；安全含水量。
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