【正文】 有機(jī)物，為生命活動(dòng)提供能量和中間產(chǎn)物。 由于乳酸的積累 ， PH值可降至 4 ， 從而又抑制 了其它分解蛋白質(zhì)的腐敗細(xì)菌及丁酸菌的生長(zhǎng) ， 起到了防腐作用 。 ?利用乳酸菌的發(fā)酵可以制造酸牛奶 、 泡菜 、 酸菜和青貯飼料的發(fā)酵等 。 ? CH3COCOOH＋ NADH＋ H+ 乳酸脫氫酶 CH3CHOHCOOH＋ NAD+ 每分子葡萄糖經(jīng)乳酸發(fā)酵產(chǎn)生 2分子乳酸和 2分子 ATP。 ?厭氧下每分子葡萄糖經(jīng)酒精發(fā)酵后產(chǎn)生 2分子乙醇 、 2分子 CO2和 2分子ATP。再在乙醇脫氫酶的作用下， 接受糖酵解中產(chǎn)生的 NADHH+的氫 ， 乙醛被還原為乙醇。 圖 54 丙酮酸在呼吸代謝和物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的作用 (糖異生作用 由非碳水化合物的前體物質(zhì)合成葡萄糖的過(guò)程。對(duì)于厭氧生物來(lái)說(shuō)，糖酵解是糖分解和獲取能量的主要方式。 ? 丙酮酸 的化學(xué)性質(zhì)活躍，可以通過(guò)多種代謝途徑， 生成不同的物質(zhì) 。 通式 : X? P + ADP→ X + ATP 糖酵解總反應(yīng)式C6H12O6+2NAD++2ADP+2H3PO4→2CH 3COCOOH+2NADH+2H++2ATP 每 1mol葡萄糖產(chǎn)生 2mol丙酮酸時(shí)，凈產(chǎn)生 2molNADH和2molATP （二）糖酵解的生理意義 ?。 (12～ 16) 甘油醛 3磷酸氧化脫氫形成磷酸甘油酸，產(chǎn)生 1個(gè) NADH和 1個(gè) ATP ，磷酸甘油酸經(jīng)脫水、脫磷酸形成丙酮酸，并產(chǎn)生 1個(gè) ATP，有烯醇化酶和丙酮酸激酶等參與反應(yīng)。 ? 糖酵解途徑： 淀粉 G1P 蔗糖 葡萄糖 G6P ATP ADP F6P FBP ATP ADP DHAP PGAld NAD+ NADH+H+ DPGA PGA ATP ADP 2PG PEP 丙酮酸 ATP ADP 總反應(yīng)式為： C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2丙酮酸 +2ATP+2NADH+H++2H2O （一）糖酵解的化學(xué)歷程 定義 己糖在細(xì)胞質(zhì)中分解成丙酮酸的過(guò)程，稱為糖酵解。 第二節(jié) 高等植物呼吸代謝的生化途徑 ?高等植物中存在著多條呼吸代謝的生化途徑，這是植物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，對(duì)多變環(huán)境條件適應(yīng)的體現(xiàn)， 以糖酵解為主， 一、糖酵解 1940年得到闡明。 4)基質(zhì) (matrix) 內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)空間充滿著透明的膠體狀的基質(zhì) 。 丙酮酸轉(zhuǎn)運(yùn)器 位于線粒體內(nèi)膜，促進(jìn)丙酮酸和線粒體基質(zhì)中OH進(jìn)行電中性交換，使丙酮酸進(jìn)入線粒體基質(zhì) 。 ? 線粒體的結(jié)構(gòu) 四部分組成 1)外膜 厚度為 5～ 7nm，磷脂較多，通透性相對(duì)大，有利于內(nèi)外物質(zhì)交流； 2)內(nèi)膜 厚度也為 5～ 7nm，為高蛋白質(zhì)膜，功能較復(fù)雜，通透性小， 呼吸電子傳遞鏈 排列在其上。代謝旺盛的細(xì)胞中線粒體數(shù)目較多。 圖 81 呼吸作用的主要功能示意圖 三 呼吸作用的場(chǎng)所 ： 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 線粒體是呼吸作用的主要場(chǎng)所，也是細(xì)胞的能量供應(yīng)中心。當(dāng) ATP分解時(shí)，釋放能量以滿足各種生理過(guò)程的需要。 ?植物受傷或受到病菌侵染時(shí)，通過(guò)旺盛的呼吸，促進(jìn)傷口愈合，加速木質(zhì)化或栓質(zhì)化，以減少病菌的侵染。 二、呼吸作用的生理意義 ?呼吸產(chǎn)生許多中間產(chǎn)物，其中有些十分活躍，是進(jìn)一步合成其他有機(jī)物的物質(zhì)基礎(chǔ)。mol1 一、呼吸作用的概念 ? 有氧呼吸特點(diǎn)： a 有 O2的參與 b 徹底分解有機(jī)物質(zhì) c 釋放大量能量，一部分儲(chǔ)存在 ATP和 NADH（ NADOH）分子中，一部分以熱的形式放出，維持植物體溫。mol1 乳酸發(fā)酵：動(dòng)物及馬鈴薯、甜菜塊根玉米胚和青貯飼料 C6H12O6 酶 2CH3CHOHCOOH △ G176。 酒精發(fā)酵 : 高等植物 C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2 △ G176。mol1 (△ G176。 C6H12O6+6O2 酶 6CO2+6H2O △ G176。 概念 生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物 ,在酶的參與下，逐步氧化分解并釋放大量能量的過(guò)程。 ? 呼吸作用是所有生物的基本生理功能，是一切生活細(xì)胞的共同特征，呼吸停止，也就意味著生命的終止。 ? 把有機(jī)物質(zhì)分解成無(wú)機(jī)物質(zhì)。第八 章 植物的呼吸作用 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)： ? 一、呼吸代謝途徑的多樣性； ? 二、呼吸鏈氧化磷酸化； ? 三、呼吸作用與農(nóng)業(yè)。 本章主要內(nèi)容 ? 呼吸作用的概念及生理意義 ? 植物的呼吸代謝途徑 ? 呼吸過(guò)程中能量的貯存和利用 ? 影響呼吸作用的因素 ? 呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 ? 第一節(jié) 呼吸作用的概念及其生理意義 ? 生物的新陳代謝可概括為兩類反應(yīng)： ? 把無(wú)機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)。 ? 光合作用屬于同化作用；呼吸作用屬于異化作用。 ? 因此，了解植物呼吸作用的規(guī)律，對(duì)于調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的理論意義和實(shí)際意義。 類型 有氧呼吸 生活細(xì)胞利用分子氧 (O2),將某些有機(jī)物徹底氧化分解 ,形成 CO2和H2O，同時(shí)釋放能量的過(guò)程。 ′= 2870kJ ′ 是指 pH為 7時(shí)標(biāo)準(zhǔn)自由能的變化 ) 無(wú)氧呼吸 生活細(xì)胞在無(wú)氧條件下，把某些有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放少量能量的過(guò)程。 ′= 226 kJ ′= 197 kJ d 分解產(chǎn)物為 CO2和 H2O ? 無(wú)氧呼吸的特點(diǎn)： a 無(wú) O2的參與 b 不能徹底的分解有機(jī)物質(zhì) c 只釋放少量能量 d 分解產(chǎn)物為酒精、 CO2或乳酸 高等植物的呼吸類型主要是有氧呼吸，但仍保留著無(wú)氧呼吸的能力。 ?呼吸作用氧化分解病原微生物分泌的毒素，以消除其毒害。 ?呼吸氧化有機(jī)物，將其中的化學(xué)能以 ATP形式貯存起來(lái)。 ?呼吸放熱可提高植物體溫，有利種子萌發(fā)、開(kāi)花傳粉受精等。 ： 線狀、棒狀、粒狀 ： 外膜、內(nèi)膜和線粒體基質(zhì) mitochondria 進(jìn)行 呼吸作用的細(xì)胞器 ，呈球狀、棒狀或細(xì)絲狀等，一般直徑為 ～ ，長(zhǎng) 2μm 左右，不同種類細(xì)胞中線粒體數(shù)目相差很大，一般為100～ 3 000個(gè)。細(xì)胞中的線粒體既可隨細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，也可自主運(yùn)動(dòng)移向需要能量的部位。 嵴 內(nèi)膜向中心內(nèi)陷，形成片狀或管狀的皺褶 , 被稱為 嵴 ， ATP酶復(fù)合體 內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)表面的許多小而帶柄的顆粒， 合成ATP的場(chǎng)所。 3)膜間空間或膜間隙 (intermembrane space)內(nèi)膜與外膜之間的空隙，約為 8nm，內(nèi)含許多可溶性酶底物和輔助因子。 基質(zhì)的化學(xué)成分主要是可溶性蛋白質(zhì) ， 包含許多酶類 ， 少量 DNA， 以及自我繁殖所需的基本組分 (包括 RNA、DNA聚合酶 、 RNA聚合酶 、 核糖體等 )。為紀(jì)念在研究這一途徑的三位生化學(xué)家：,，把糖酵解途徑簡(jiǎn)稱 EMP途徑 （ EMP pathway） 圖 52 植物體內(nèi)主要呼吸代謝途徑相互關(guān)系示意圖 ? 糖酵解： 是指淀粉、蔗糖、葡萄糖或其它六碳糖在無(wú)氧條件下分解成丙酮酸的過(guò)程，亦稱 EMP途徑，在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。 化學(xué)歷程 (1～ 9)己糖在己糖激酶作用下，消耗兩個(gè) ATP逐步轉(zhuǎn)化成果糖 1， 6二磷酸（ F1， 6BP） (10～ 11) F1， 6BP在醛縮酶作用下形成甘油醛 3磷酸和磷酸二羥丙酮，后者在異構(gòu)酶作用下可變?yōu)楦视腿?3磷酸。 總反應(yīng)式 C6H12O6+2NAD++2ADP+2H3PO4→2CH 3COCOOH+2NADH+2H++2ATP 底物水平磷酸化： 由高能化合物水解 ， 放出能量直接使 ADP和 Pi形成 ATP的磷酸化作用 ?？赡苁巧镞M(jìn)化出光合放氧之前，產(chǎn)