光合作用的代谢多样性
光合作用的代谢多样性
光合作用既是生物学中最古老的问题,也是当前生物学的前沿之一,因为它不仅在农业,能源,生态等问题中具有重大实际意义,而且在生命起源,进化与光能转换等生物学基本理论问题中也很重要。但自1771年Priestley发现光合作用以来,光合作用的原初过程仍不很清楚,而对光合作用碳素同化的化学过程却有了比较清楚的认识和了解。总的来讲,绿色植物(尤其是高等植物)在不同自然环境中不仅表现广泛的适应性,而且表现光合作用方式的多样性。
一、光合作用的多种途径
据目前所知,所有绿色植物光合作用的原初反应(包括光物理和光化学)都是通过捕获光能产生ATP和NADPH(即同化力),但随后发生的CO2固定还原过程则存在着较大的种间差异。
研究表明,所有绿色植物都具有一种最基本的光合碳代谢方式,即著名的卡尔文循环(因其发现者M·calvin而得名)或光合碳还原循环,亦称C3途径或C3方式。该途径的生化过程十分复杂,在此不予赘述。由于有的植物同时具有多种光合方式,通常称只利用这一方式的植物为C3植物。这类植物主要分布在温带地区,其同化CO2的最适日温是15-25℃。光合作用的另两种变异途径是C4途径和景天科酸代谢(CAM)途径。具有C4途径的植物通常生长在热带地区,其同化CO2的最适温度是25-35℃,光合效率显著提高,称为C4植物;具有CAM途径的植物通常生长在干燥的沙漠地区,且白天进行光反应,晚上固定CO2,合成有机酸,使有机酸含量表现明显的日变化,称为CAM植物。这两类植物与C3植物在叶片解剖结构及某些生理特性方面均有显著差异。
此外,C4植物的光合作用还有三种变式,即PEP-CK型C4植物,NAD-ME型C4植物和NADP-ME型C4植物,这三类C4植物都具有相似的叶片解剖结构,即花环状维管束和具叶绿体的维管束鞘,其主要差别是产生的中间产物和脱羧酶不同。PEP-CK型C4植物在叶肉细胞内固定CO2形成草酰乙酸,然后转变为天冬氨酸传导至维管束鞘细胞,经丙酮酸磷酸双羧酶脱羧,其碳架以丙酮酸或丙氨酸重新返回到叶肉细胞;NAD-ME型C4植物在叶肉细胞中固定CO2形成天冬氨酸并传导至维管束鞘细胞,然后转化为苹果酸,并在线粒体内脱羧,其碳架再以丙酮酸或丙氨酸转回到叶肉细胞;NADP-ME型C4植物在叶肉细胞固定CO2形成草酰乙酸,而后转化为
苹果酸,并被输送到维管束鞘细胞中,在叶绿体内经苹果酸脱羧酶氧化脱羧,产生的碳架以丙氨酸重新返回叶肉细胞。以上三类C4植物在维管束鞘细胞内脱羧后,产生的CO2最终还是通过C3途径被还原,C4途径实际上只起“CO2泵”的作用,以增加反应位置CO2的浓度,从而显著提高光合效率。
二、不同光合途径的判定
叶片的解剖学特征通常可用来区分C3、C4和CAM植物,但由于光合作用主要是生化反应过程,因此时有例外发生。鉴于此,目前已发明了数种用以区分植物不同光合类型的其他方法,如δ13C(13C/12C同位素比),光呼吸,光照后CO2的猝发以及
相对光合效率等,其中以δ13C的测定最为可靠。δ13C是近来发展起来的一种新
的检测技术,主要依据是C3途径中的RUBP羧化酶比C4途径中的PEP羧化酶对
13CO
具有更大的排斥性,即在13CO2和12CO2中C4植物比C3植物更易消耗13CO2, 2
因此,C4植物有机质中的13C/12C要比C3植物有机质中的13C/12C更大。13CO2和12CO2
含量的测定是以国际标样(即普通石灰岩CaCO3)为对照,通过焚烧干燥的植物材料测定的。最后根据下式计算出δ13C(‰)值,即:δ13C(‰)=植物材料的13CO2/12CO2标准的13CO2/12CO2-,1绿(×1000从上式可以看出,如果在光合作用的碳固定期间13C/12C没有变化,δ13C(‰)将等于零;如果对13CO2有排斥,δ13C(‰)将是一个负数,排斥能力愈大,δ13C(‰)负值也越大。实验证明,在25℃和pH8.5条件下,PEP羧化酶的δ13C(‰)是- 3‰,而在24℃和pH8.2条件下,RUBP羧化酶的δ13C(‰)是-33.1%,这清楚地表明,RUBP羧化酶对13CO2具有比PEP羧化酶更大的排斥性。当温度升高(37℃,pH8.2)时,PUBP羧化酶的δ13C(‰)显著变负的程度要小一些(-18.3‰),这与C3植物光合作用的最适温度偏低(15-25℃)相一致。
应用此法目前已测得C3植物的δ13C(‰)在-23到-34‰之间,C4植物的δ13C(‰)在-10到-18‰之间,并据此发现了一些δ13C(‰)居于C3植物与C4植物之间的C3/C4中间类型植物。对于CAM植物来说,得到的δ13C(‰)在-14到-33‰之间,显然较低的值落在C4植物的δ13C(‰)范围内,而较高的值则落在C3植物的δ13C(‰)范围内。对此种情况的解释是,许多CAM植物在变化着的环境条件中,能够从光合作用的C3方式转变到CAM,反之亦然。
从上新世到二叠纪的代表性化石植物材料中得到的δ13C(0/00),都在现代典
型的C3植物范围内,并且目前古老植物中也很少发现有CAM植物存在,这表明植
物自来到陆上以来,C3途径就作为一个固定空气中CO2的主要方式进行着。而C4途径和CAM途径似乎比C3途径进化较晚,是C3途径对环境变化的一种适应性反应。
三、光合作用多样性与植物系统演化的关系
在当今纷繁众多的植物世界中,要理出一条清晰合理的植物系统演化线索是很困难的。除了传统的研究手段外,唯一可凭借的有说服力的证据是埋在不同地层中的植物化石材料。目前普遍认为,太古代和元古代是细菌,蓝藻繁生的单细胞生物时代,石碳纪是羊齿植物隆盛的时代,三叠纪和侏罗纪为裸子植物时代,被子植物的出现则更要晚得多。显然,在不同地质时代中植物进化的等级是显而易见的。植物的系统演化无不伴随着一系列生理结构和代谢机能的重大改变和调整,其中一个重要的变化就是光合作用的多样性反应。光合细菌和蓝藻可谓最低等的光合生物,其光合结构和光合方式较之高等植物要原始简单得多。就光合碳代谢而言,C3途径最早是在单细胞真核绿藻中发现的,后来被证明是光合生物中碳转化的普遍过程,但同时发现包括现代海藻在内的许多绿色植物还存在其他光合途径,如目前人所供知的C4,CAM等。单子叶禾本科被认为是进化程度很高的被子植物类群,其适应性特强,分布极广是众所周知的。研究表明,该科差不多存在几乎所有的光合作用类型,并且公认较原始的竹亚科只有C3型,而进化较高级的虎耳草亚科和须芒草亚科等均为C4型,有些亚科如芦竹亚科等既有C3型,又有C4型。因此,在这种“高级进化科”中研究光合作用的多样性及其进化关系是很有代表意义的。
四、结束语
据有关地质资料,地球自形成以来,在漫长的演变过程中,地质地层结构已发生了多次剧烈的变化。不难想象,定居于各个地质时代的绿色植物也会发生相应的代谢改变与适应。Hallersley和Watson(1992)曾分析不同光合作用途径与过去气候变化的关系。由于现代工业文明的发展与进步,大气中的CO2浓度的持续增加已达一个世纪之久,全球气温升高也成为一种必然趋势,面临种种变化,尤其是CO2和温度这两个影响光合作用的重要因素的改变,绿色植物的光合代谢将作出怎样的响应?对这一问题的探讨和回答无疑是很有意义的,不仅在理论上对生理学工作者将有所启示,并可能对现代农业的增收提供有益的指导。
植物生理学呼吸作用,有机物的代谢与运输1
一、单选题（每题2分，共30题） 1.植物激素对同化物的运输分配有明显的调节作用，其中以（ A ）的最为显著。正确 A.IAA A B.GA B C.CTK C D.ETH D 2.蛋白质磷酸化以及脱磷酸化是分别由一组蛋白激酶和蛋白（ B ）酶所催化的。正确 A.激酶A B.磷酸酯酶B C.水解酶C D.合成酶D 3.呼吸链中的细胞色素主要靠元素（ C ）的变化来传递电子正确 A.钼A B.锰B C.铁C D.钙D 4.植物在受伤或感病时常常改变呼吸作用途径，使（ C ）加强。正确 A.TCA A B.无氧呼吸B C.PPP C D.乙醛酸循环D 5.正开花结实的作物，其叶片的光合强度比开花之前（ A ）。正确
B.有所下降B C.变化不大C D.变化无常D 6.具有明显放热特征的呼吸途径，其末端氧化酶是（ B ）氧化酶。正确 A.细胞色素A B.抗氰B C.抗坏血酸C D.多酚D 7.植物组织中，最常见的二糖是（ A ）。正确 A.蔗糖A B.乳糖B C.麦芽糖C D.纤维二糖D 8.在叶肉细胞中合成淀粉的部位是（ A ）。正确 A.叶绿体间质A B.类囊体B C.细胞质C D.高尔基体D 9.巴斯德效应是指空气中的氧气能限制（ A ）的过程。正确 A.EMP A
C.PPP C D.产生ATP D 10.植物体内含量最多的多糖是（ B ）。正确 A.淀粉A B.纤维素B C.半纤维素C D.果胶物质D 11.（ B ）主要分布在导管和筛管的两端，它们的功能是将溶质输出或输入导管或筛管。其突出的特点是质膜内陷或折叠以增加其表面积。正确 A.通道细胞A B.转移细胞B C.保卫细胞C D.厚壁细胞D 12.三羧酸循环中的主要氢受体是（ A ）。正确 A.NAD+ A B.NADP+ B C.FAD C D.CoQ D 13.植物组织进行强烈的需能反应时，其能荷（ B ）。正确 A.增大A B.减小B
初中七年级上册生物第三单元第五章1.2绿色植物的呼吸作用
七年级上册生物第三单元第五章1.2 绿色植物的呼吸作用 1.植物细胞的组成成分中，除了水分和少量的无机盐以外，主要是（） A.无机物 B.蛋白质 C.有机物 D.淀粉 2.夏天，把手伸进刚收获的小麦堆里，会感到发烫，其原因是（） A.夏天的气温过高 B.种子呼吸作用旺盛，产生的热量多 C.种子进行光合作用产生热量 D.种子呼吸作用微弱，产生的热量多 3.贮藏水果、粮食的时候，为了延长贮藏时间，宜在仓库内充加（） A.氧气 B.二氧化碳 C.水分 D.一氧化碳 4.呼吸作用进行的时间是（） A.只在白天进行 B.只在黑夜进行 C.白天和黑夜都能进行 D.只在光下进行 5.下图甲、乙两个玻璃瓶中分别装有等量的萌发种子和煮熟种子，加盖并放在温暖的地方一昼夜后，将燃烧的蜡烛同时放入甲、乙两瓶中，结果甲瓶中的蜡烛立即熄灭，乙瓶中的继续燃烧。此实验现象可以证明种子的呼吸作用（） A.分解有机物 B.消耗氧气 C.释放能量 D.消耗二氧化碳 6.夜间卧室内不宜放置过多的花草，过多会影响人的健康，其原因是（） A.使室内空气潮湿 B.与人争夺氧气 C.与人争夺二氧化碳 D.释放过多的氧气 7.农民伯伯经常在雨后一两天对庄稼进行松土，意义在于（） A.使土壤中充满空气，促进根部呼吸 B.排除田间杂草，促进植物生长 C.使土壤中充满二氧化碳，抑制根的呼吸 D.锄断庄稼过多的根，减少有机物的消耗
8.装在暖水瓶中的萌发的种子使温度计显示的温度____ ，说明种子在萌发过程中，其中的______发生了变化，释放出____ ，一部分用于________，一部分以____的形式散失了。 9.将萌发种子产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变____，说明种子萌发时放出了________。 10.将燃烧的蜡烛放入装有萌发的种子的瓶子中，火焰立刻____，说明瓶中的____被萌发的种子吸收了。 11.细胞利用____，将有机物分解成________和____，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。呼吸作用主要是在细胞中的______内进行的。 12.呼吸作用的表达式： ＋____ ―→________ ＋__＋____。 储存着能量 13.绿色植物制造的有机物除了为自己所用之外，还通过______，进入其他生物体内，并为其他生物的生命活动提供____。 14.植物通过____作用，能不断消耗大气中的二氧化碳，又将____排放到大气中，对于维持生物圈中的碳—氧平衡起了重要作用。 15.维持生物圈中的碳—氧平衡，一方面应当保护现有森林，并____________。另一方面，要开展国际合作，________________。 16. 如下图所示，广口瓶内盛有少量澄清石灰水，内放一株绿色植物，瓶塞塞住，并用凡士林密封。请回答下列问题。
5 第5章 植物的呼吸作用--复习材料+自测题
第5章植物的呼吸作用 一、教学大纲基本要求 掌握呼吸作用的概念及其生理意义；了解线粒体的结构和功能；熟悉糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环等呼吸代谢的生化途径；熟悉呼吸链的概念、组成、电子传递多条途径和末端氧化系统的多样性；了解氧化磷酸化、呼吸作用中的能量代谢和呼吸代谢的调控；掌握呼吸作用的生理指标及其影响因素；掌握呼吸速率的概念及其测定方法；了解种子、果实、块根、块茎等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系，并掌握呼吸作用与农业生产的关系。 二、本章知识要点 呼吸作用是一切生活细胞的基本特征。呼吸作用是将植物体内的物质不断分解的过程，是新陈代谢的异化作用。呼吸作用为植物体的生命活动提供了所需的能量，其中间产物又能转变为其他重要的有机物（蛋白质、核酸、脂肪等），所以呼吸作用就成为植物体内代谢的中心。按照需氧状况将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，在缺氧条件下，植物进行无氧呼吸。从进化的观点看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。高等植物的呼吸主要是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸的能力。高等植物的呼吸生化途径、电子传递途径和末端氧化系统具有多样性。呼吸代谢的多样性是植物在长期进化中形成的对多变环境适应的一种表现。EMP-TCAC-细胞色素系统是植物体内有机物质氧化分解的主要途径，而PPP、GAC途径和抗氰呼吸在植物呼吸代谢中也占有重要地位。呼吸底物的彻底氧化包括CO2的释放与H2O的产生，以及将底物中的能量转换成ATP。EMP-TCAC途径只有CO2的释放，没有H2O的形成，绝大部分能量还贮存在NADH和FADH2中。这些物质所含的氢不能被大气中的氧所氧化，而是要经过一系列可进行迅速氧化还原的呼吸传递体的传递之后，才能与分子氧结合生成水。而作为生物体内“能量货币”的ATP就是在与电子传递相偶联的磷酸化过程中大量形成。因而，呼吸电子传递链和氧化磷酸化在植物生命活动中是至关重要的。呼吸作用与植物各器官的生长与发育都有直接或间接的关系，凡是生长旺盛，生理活性高的部位都有强的呼吸强度。植物呼吸代谢受着多种内、外因素(主要是生理状态、温度、O2、CO2和水分)的影响，为了保证植物生命活动的正常运转，就必须有一套应变调控措施。许多研究结果表明，细胞内呼吸代谢主要是通过能荷以及关键酶的合成和活性的调节来实现的。 呼吸作用影响植物生命活动的全局，因而与农作物栽培、育种以及种子、果蔬、块根、块茎的贮藏都有着密切的关系。我们可根据植物呼吸作用自身的规律采取有效措施，利用呼吸，控制呼吸，使其更好地服务于人类。 三、自测题 （一）名词解释： 1.呼吸作用 2.有氧呼吸 3.无氧呼吸 4.呼吸速率 5.呼吸商 6.呼吸链 7.糖酵解 8.三羧酸循环 9.戊糖磷酸途径10.巴斯德效应11.抗氰呼吸12.能荷13.P/O14.无氧呼吸消失点15.氧化磷酸化 16.末端氧化酶17.温度系数18.生长呼吸19.伤呼吸20.盐呼吸21.反馈调节22.生物氧化 23.呼吸作用氧饱和点24.呼吸跃变25.细胞色素氧化酶26.酒精发酵27.抗氰氧化酶28.安全含水量 （二）写出下列符号的中文名称： 1.Cyt 2.CoQ 3.DNP 4.EMP 5.FAD 6.FMN 7.FP 8.PAL 9.PPP10.RPPP11.RQ12.TCAC13.UQ （三）填空题： 1．依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为和两大类型。 2．有氧呼吸是指生活细胞利用，将某些有机物彻底氧化分解，形成和，同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为。 3．无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为。 4．糖酵解途径可分为下列三个阶段：(1)己糖，(2)己糖，(3)丙糖。 5．代谢物的生物氧化与在体外燃烧的主要区别：生物氧化是在进行的，其氧化条件，并由催化。 6．TCA循环开始的二步反应是：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶催化下氧化脱羧生成，后者在酶催化下与草酰乙酸缩合生成。 7．戊糖磷酸途径可分为葡萄糖和分子两个阶段。若6分子的G6P经过两个阶段的运转，可以释放分子CO2、分子NADPH，并再生分子G6P。 8．植物细胞内产生ATP的方式有三种，即磷酸化、磷酸化和磷酸化。（光合，氧
第四章 植物的呼吸作用
《植物生理学习题集》 第四章植物的呼吸作用 Ⅰ教学大纲基本要求和知识要点 一、教学大纲基本要求 了解呼吸作用的概念及其生理意义；了解线粒体的结构和功能；熟悉糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环等呼吸代谢的生化途径；熟悉呼吸链的概念、组成、电子传递多条途径和末端氧化系统的多样性；了解氧化磷酸化、呼吸作用中的能量代谢和呼吸代谢的调控；了解呼吸作用的生理指标及其影响因素；掌握测定呼吸速率的基本方法；了解种子、果实、块根、块茎等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系，了解呼吸作用和光合作用的关系。 二、知识要点 呼吸作用是一切生活细胞的基本特征。呼吸作用是将植物体内的物质不断分解的过程，是新陈代谢的异化作用。呼吸作用为植物体的生命活动提供了所需的能量，其中间产物又能转变为其他重要的有机物（蛋白质、核酸、脂肪等），所以呼吸作用就成为植物体内代谢的中心。 按照需氧状况将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，在缺氧条件下，植物进行无氧呼吸。从进化的观点看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。高等植物的呼吸主要是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸的能力。 高等植物的呼吸生化途径、电子传递途径和末端氧化系统具有多样性。呼吸代谢的多样性是植物在长期进化中形成的对多变环境适应的一种表现。EMP-TCA- 细胞色素系统是植物体内有机物质氧化分解的主要途径，而PPP 、GAC 途径和抗氰呼吸在植物呼吸代谢中也占有重要地位。 呼吸底物的彻底氧化包括CO 2 的释放与H 2 O 的产生，以及将底物中的能量转换成ATP 。 EMP-TCA 途径只有CO 2 的释放，没有H 2 O 的形成，绝大部分能量还贮存在NADH 和FADH 2 中。这些物质所含的氢不能被大气中的氧所氧化，而是要经过一系列可进行迅速氧化还原的呼吸传递体的传递之后，才能与分子氧结合生成水。而作为生物体内“能量货币”的ATP 就是在与电子传递相偶联的磷酸化过程中大量形成。因而，呼吸电子传递链和氧化磷酸化在植物生命活动中是至关重要的。 呼吸作用与植物各器官的生长与发育都有直接或间接的关系，凡是生长旺盛，生理活性高的部位都有强的呼吸强度。植物呼吸代谢受着多种内、外因素( 主要是生理状态、温度、O 2 、CO 2 和水分) 的影响，为了保证植物生命活动的正常运转，就必须有一套应变调控措施。许多研究结果表明，细胞内呼吸代谢主要是通过能荷以及关键酶的合成和活性的调节来实现的。 呼吸作用影响植物生命活动的全局，因而与农作物栽培、育种以及种子、果蔬、块根、块茎的贮藏都有着密切的关系。我们可根据植物呼吸作用自身的规律采取有效措施，利用呼吸，控制呼吸，使其更好地服务于人类。 Ⅱ习题 一、名词解释 呼吸作用呼吸跃变P/O 巴斯德效应
动物呼吸代谢与生理生态研究技术
动物呼吸代谢与生理生态研究技术 Metabolic Measurement and Phenotyping for Animal and Human Health
新陈代谢是生命的基本特征，包括物质代谢和能量代谢，动物通过呼吸将摄取的物质转化为能量，呼吸测量技术（respirometry）不仅是研究测量动物能量代谢、生理生态、营养转化规律等的主要技术手段，也是药理学、生态毒理学、动物表型分析（Phenotyping）、衰老生理学、运动生理学、药理学、生物医学研究等的重要工具。 本专集主要介绍动物呼吸代谢测量技术包括陆生动物测量技术和水生生物（鱼类等）测量技术，还包括动物活动或行为观测技术等，具体包括开放式呼吸代谢测量技术、封闭式呼吸代谢测量技术、Stop-flow呼吸代谢测量技术、鱼类间歇式呼吸代谢测量技术、AD-2红外昆虫活动强度监测、红外动物位移跟踪观测技术、视频动物轨迹跟踪观测技术等，这些技术方法主要通过如下仪器设备得以实现： 1)SSI果蝇呼吸代谢测量系统 2)SSI动物呼吸代谢测量系统 3)SSI中大型动物呼吸代谢测量系统 4)Promethion实验动物呼吸代谢与行为观测系统 5)Promethion人类呼吸代谢观测系统 6)Promethion中大型动物呼吸代谢观测系统 7)FMS便携式动物呼吸代谢测量系统 8)FoxBox便携式动物呼吸代谢测量系统 9)DST植入式动物体温与心律记录仪 10)Loligo斑马鱼／水生生物呼吸代谢测量系统 11)穿梭池动物喜好度观测系统 12)LoliTrack动物行为观测分析系统 需要强调说明的是，易科泰生态技术公司可以根据您的预算、研究目的、实验动物等具体情况，定制不同的系统方案，提供最优的专家支持！无论是常用的实验动物如果蝇、大小鼠、家兔、猕猴，还是土壤动物、昆虫、鱼类、两爬类、鸟类、野生动物乃至海洋动物、牛羊等家畜及家禽，即便只有几万元的预算，我们总会给您提供最佳方案！
第五章 植物的呼吸作用
第五章植物的呼吸作用 (单元自测题) （一）填空 1．依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为和两大类型。（有氧呼吸，无氧呼吸） 2．有氧呼吸是指生活细胞利用，将某些有机物彻底氧化分解，形成和，同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为。(O2，CO2，H2O，呼吸底物或呼吸基质) 3．无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为。(氧化产物，发酵) 4．糖酵解途径可分为下列三个阶段：(1)己糖，(2)己糖，(3)丙糖。 （活化，裂解，氧化） 5．代谢物的生物氧化与在体外燃烧的主要区别：生物氧化是在进行的，其氧化条件，并由催化。（细胞内，温和，酶） 6．TCA循环开始的二步反应是：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶催化下氧化脱羧生成，后者在酶催化下与草酰乙酸缩合生成。（乙酰CoA，柠檬酸） 7．戊糖磷酸途径可分为葡萄糖和分子两个阶段。若6分子的G6P经过两个阶段的运转，可以释放分子CO2、分子NADPH，并再生分子G6P。（氧化脱羧，重组，6，12，5）8．高等植物的无氧呼吸随环境中O2的增加而，当无氧呼吸停止时，这时环境中的O2浓度称为无氧呼吸。（降低，熄灭点） 9．植物细胞内产生ATP的方式有三种，即磷酸化、磷酸化和磷酸化。（光合，氧化，底物水平） 10．若细胞内的腺苷酸全部以ATP形式存在时，能荷为。若细胞内的腺苷酸全部以ADP形式存在，能荷为。（1，0.5） 11．在完全有氧呼吸的条件下，C6H12O6的呼吸商为。若以脂肪作为呼吸底物时呼吸商则。（1，＜1） 12．呼吸链中常见的抑制剂作用如下：鱼藤酮抑制电子由到的传递；抗菌素A抑制电子由到的传递；氰化物复合体抑制电子由到的传递。(NADH，CoQ，细胞色素b，细胞色素C1，细胞色素aa3，O2) 13．线粒体是进行的细胞器，在其内膜上进行过程，衬质内则进行。（呼吸作用，电子传递和氧化磷酸化，三羧酸循环） 14．高等植物如果较长时间进行无氧呼吸，由于的过度消耗，供应不足，加上物质的积累，因而对植物是不利的。（底物，能量，有毒） 15．线粒体内的末端氧化酶除了细胞色素氧化酶外，还有氧化酶、氧化酶、氧化酶和等氧化酶。其中细胞色素氧化酶是植物体内最主要的末端氧化酶，其作用是将Cyta3中的电子传至，生成。（抗氰，酚，抗坏血酸，乙醇酸，O2，H2O） 16．许多肉质果实在成熟时其呼吸作用，这一现象称为现象，植物激素中的与这一过程有密切的关系。（上升，呼吸跃变，乙烯） 17．种子从吸胀到萌发阶段，由于种皮尚未突破，此时以呼吸为主，RQ值，而从萌发到胚部真叶长出，此时转为以呼吸为主，RQ值降到1。（无氧，＞1，有氧） 18．天南星科植物的佛焰花序放热较多，这是由于进行呼吸的结果。（抗氰）
4.6、代谢的多样性
4.6、代谢的多样性 新陈代谢包括同化作用和异化作用，是生物生存的基本条件，也是生命的基本特征。 一.营养的方式 1、自养:是指通过光合作用自己制造有机物并贮存能量的营养方式。 光能自养型：通过光合作用，合成有机物，贮存能量。——绿色植物。还有少数细菌(如红自养硫细菌.绿硫细菌)，蓝藻(如鱼腥藻) 化能自养型：通过化能作用，合成有机物，贮存能量。——（如硝化细菌，铁细菌，硫细菌）2、异养:是指人和动物等通过摄取现成食物来获得营养的方式。 讨论： 1．绿色植物有哪些适应自养生活的特征？ 答：植物都能向光生长，叶的上表面颜色深、下表面颜色浅，叶镶嵌着生方式,不重叠,有利于充分接受阳光。 2．动物有哪些适应异养生活的特点？ 答：老鹰具有敏锐的视力、锋利的喙和爪.虎豹有发达的犬齿、良好的奔跑能力. 草食动物有发达的门齿、长的肠.牛的反刍胃,多种多样的消化腺等. 3. 为什么海带不能生活在深海,葫芦藓必须生活在阴湿环境中?这与它们的营养方式有什么关系？ 答：（1）海带是自养生物，需要阳光进行光合作用，深海里光线太弱，无法进行正常的光合作用。（2）葫芦藓是自养生物，没有发达的根系吸水(只有起固着作用的假根),只能靠周围潮湿环境中的水分进行光合作用。 4.生物为了获得营养物质，都会表现出适应环境的特征。 例如：仙人球的叶退化成针形，且具有发达的根系 3 .异养的营养方式主要包括捕食、寄生、腐生等几种形式。 ①捕食：就是一种生物以另一种生物为食物的方式。 ②寄生：一种生物寄居在另一种生物的体表或体内，并且从这种生物的体内摄取营养来维持生命活动的营养方式。以这种方式获得营养的生物称为寄生生物。例如：蛔虫、流感病毒、破伤风杆菌等脚癣 大肠杆菌：活在人体大肠中并不会使人致病,在肠中对合成维生素K，维持肠道功能起重要作用 ③腐生：一种生物从另一种生物的遗体或其他有机物中吸收营养来维持自身生命活动的营养方式。这样的生物称为腐生生物。例如：木耳、蘑菇等真菌， ④共生：两种生物相互依赖共同生活在一起的营养方式。 例如：和豆科植物 真菌利用根的分泌物提供营养，而豆科植物的根则利用菌丝增加其吸收面积，真菌还为根系提供氮素和矿物质。 二、微生物的代谢 1、微生物――自然界的、、等通常被称为微生物。 问：你们知道这些微生物是如何获取营养的吗？ -----从人的皮肤到身体内的某些器官，如肠胃，以及周围的各种环境中都有微生物的存在。 2、微生物的代谢 ――从已死亡的、腐烂的生物体中获得营养的生物。 异养生物 ――生活于另一种生物体内或体表从其体内获得营养的生物。 问：你知道这两种营养方式有何不同吗？ ------腐生的是从已死的、腐烂的生物体中获得营养的；而寄生的是从生物体内或体表获得营养的。
呼吸作用及新陈代谢的类型
呼吸作用及新陈代谢的类型 一、选择题 1．（2002年春季上海高考题）人红细胞无线粒体但能携带氧，红细胞所需能量的来源主要是利用（） A．葡萄糖，进行有氧呼吸B．葡萄糖，进行无氧呼吸 C．乳酸，进行有氧呼吸D．乳酸，进行无氧呼吸 2．（2002年全国理综高考题）番茄种子播种在苗床上，在适宜的条件下，第6天子叶出现。研究人员从种子到幼苗形成期间每天测定其干重，并绘制成曲线。下面四个曲线图中，正确的是（） 3．硝化细菌进行细胞分裂时所需要的能量，直接通过下列哪一条途径获得（） A．硝化作用B．化能合成作用 C．合成代谢D．分解代谢 4．关于新陈代谢的下列叙述，错误的是（） A．生物体内，时刻以新合成的物质取代旧物质 B．先有物质合成，才有物质分解 C．新陈代谢包括合成代谢和分解代谢 D．能量代谢总是伴随着物质代谢发生的 5．分解代谢应指（） ①吸收营养物质②合成自身物质③分解自身物质④储存能量⑤释放能量⑥排出代谢终产物 A．①②④B．②C．③D．③⑤⑥ 6．硝化细菌将氨氧化成亚硝酸和硝酸，这是（） A．同化作用B．异化作用 C．贮存能量D．释放能量 7．有氧呼吸第二阶段的产物是（） A．H2O、CO2、A TP B．H2O、丙酮酸、［H］ C．CO2、ATP、［H］D．CO2、O2、ATP 8．关于有氧呼吸的论述，不正确的是（） A．三个步骤都产生能量B．三个步骤都产生氢 C．三个步骤都需要酶催化D．三个步骤都能合成ATP 9．在呼吸作用过程中，分解水和合成水分别发生在（） A．第一阶段和第二阶段B．第二阶段和第三阶段 C．第三阶段和第一阶段D．第三阶段和第二阶段
10．粮食在通风不良时可能发生“自燃”现象。这是因为（） A．太阳照射过强B．空气干燥 C．种子呼吸作用D．气温过高 11．光合作用和化能合成作用的相同点是（） A．都能把无机物转变成有机物B．都需要太阳光能 C．都需要无机物氧化供能D．都需要利用氧气 12．蘑菇必须生长在丰富腐殖质的培养基中，可知其细胞中一定不含（） A．染色体B．质体C．核糖体D．线粒体 13．菟丝子是寄生在豆科植物上的没有叶绿素的开花植物，它的代谢类型是（）A．异养、需氧型B．异养、厌氧型 C．自养、需氧型D．自养、厌氧型 14．长期生活在高原地区的人，一般情况下所需的能量主要来自（） A．有氧呼吸B．无氧呼吸 C．磷酸肌酸转换D．有氧呼吸和无氧呼吸 15．人在寒冷环境中，骨骼肌会出现不自主的“颤抖”现象，它能（） A．加快体内热量的散失B．成倍地增加体内的产热量 C．减慢体内热量的散失D．减慢体内热量的产生 16．把小白鼠和青蛙从约25℃的温室中移至5℃的环境中饲养。小白鼠和青蛙的耗氧量的变化将是（） A．小白鼠减少，青蛙增加B．小白鼠增加，青蛙减少 C．小白鼠和青蛙都减少D．小白鼠和青蛙都增加 17．酵母菌有氧呼吸时，发酵时形成CO2的场所是（） A．细胞质基质B．核糖体 C．线粒体D．高尔基体 18．光合作用产生的氢和有氧呼吸过程中产生的氢分别用于（） A．氧化氧气和二氧化碳B．氧化二氧化碳和氧气 C．还原二氧化碳和氧气D．还原氧气和二氧化碳 19．下表中列出了4种生物生存所需的条件下，其中哪一种对外界条件的需求最能代表异养生物（） A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．Ⅳ 20．裸藻类植物，体内含有叶绿素并需光，但生物学家却能在黑暗环境中栽培此裸藻（培养基内加入葡萄糖）。这说明（） A．裸藻属异养生物B．裸藻不能进行光合作用 C．裸藻既能营自养生活又能营异养生活D．叶绿素行使功能时不需光 21．制作泡菜、酸菜时，所用菜坛子必须密封，其原因是（） A．防止水分蒸发B．防止菜叶萎蔫 C．防止产生的乳酸挥发D．乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制 22．提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，
(假期一日一练)七年级生物上册 第三单元 第五章 第二节 绿色植物的呼吸作用教案 (新版)新人教版
第二节绿色植物的呼吸作用 教学目标 1．描述呼吸作用的过程。 2．说出呼吸作用是生物的共同特征。 3．认同绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的重要作用。 教学重点 呼吸作用的过程。 教学难点 呼吸作用的实质。 教学准备 实验需要的仪器、材料、提前两周准备的豆苗或玉米苗、PPT等。 课时安排 1课时。 教学过程 1
一、导入新课 有人认为，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，能够更新居室的空气，于是在卧室里摆放多盆绿色植物。你认为这种做法科学吗？为什么？ 二、新课教学 其实，生命活动需要能量的供应。绿色植物通过光合作用制造的有机物，除了用于构建植物体外，还为植物的生命活动提供能量。 1．绿色植物呼吸作用的过程 下面以种子萌发为例，探讨植物通过呼吸作用分解有机物释放能量的过程。 （1）演示实验一：有机物分解时释放能量 在上课的前一天，老师用两个暖水瓶装种子，甲瓶中装的是萌发的种子，乙瓶中装的是煮熟的种子。往瓶中各插入一支温度计。现在请你观察两支温度计显示的温度有什么不同。 说明：这是一个对照实验。经过一昼夜以上的放置后，两支温度计显示的温度明显不同。教师让学生对比温度后，分析实验结果。 实验现象：装有萌发的种子的暖水瓶中的温度升高；装有煮熟的种子的暖水瓶中的温度不变。 实验结论：萌发的种子放出了热量。种子在萌发过程中，其中的有机物发生了变化，释放出能量，一部分能量用于种子萌发，还有一部分能量以热能的形式散失了。 萌发种子中的有机物最终转变成了什么物质？在转变过程中还需要哪些物质的参 与呢? （2）演示实验二：有机物分解产生二氧化碳 瓶中是萌发的种子（见教材第128页上图。瓶内的种子也可用新鲜的豆苗代替）。实验开始时阀门是关闭的。过一段时间以后，往瓶子里注入清水，打开阀门，使瓶内的气体进入试管。观察澄清的石灰水发生了什么变化。 实验现象：澄清的石灰水变浑浊。 实验结论：二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性。实验中澄清的石灰水变浑浊，说明种子萌发时放出了二氧化碳。 科学实验证明，二氧化碳来自种子里的有机物。有机物在彻底分解时不仅产生二氧化碳，还产生水。 （3）演示实验三：有机物分解需要氧气的参与 甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量的煮熟的种子（见教材第128页下图。甲瓶内可改用新鲜的豆苗，乙瓶内可改用经沸水烫过的豆苗），把甲、乙两瓶同时放到温暖的地方。24小时以后，观察蜡烛在甲、乙两瓶中的燃烧情况。 实验现象：燃烧的蜡烛放进甲瓶里，火焰立刻熄灭了；燃烧的蜡烛放进乙瓶里，火焰没有熄灭。 2
第五章 植物的呼吸作用
2010/4/19
第5章 植物的 呼吸作用 respiration
Life on Earth depends on flow of energy from sun
?1 呼吸作用的概念和生理意义 ?2 植物呼吸代谢途径 –有氧呼吸（aerobic respiration） –无氧呼吸（anaerobic respiration） ?3 植物体内呼吸电子传递途径(electron transport chain) 的多样性 –3.1 细胞色素电子传递途径 –3.2 交替氧化酶途径及意义
? 4 植物呼吸作用的调节
? 5 影响呼吸作用的因素
呼吸速率与呼吸商 呼吸速率的测定
? 6 呼吸作用的实践应用
1.1 呼吸作用的概念
呼吸作用(respiration)是氧化有机物并释放 能量的异化作用(disassimilation) 。
有氧呼吸(aerobic respiration) 指生活细胞利用分子氧将体内的某些有机物 质彻底氧化分解 , 形成 CO2 和 H2O, 同时释放能 量的过程。 无氧呼吸(anaerobic respiration) 一般指生活细胞在无氧条件下利用有机物分 子内部的氧 ,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。 呼吸作用的底物(respiratory substrate)：
糖、氨基酸、脂类
有氧呼吸反应式：
1.2 呼吸作用的生理意义
? 1. 为植物生命活动提供能量 （ATP） ? 2. 为植物体内有机物质的生物合成提供还原力如 NADPH、 NADH、FADH2
无氧呼吸反应式：
1
植物的新陈代谢-知识点
【植物的新陈代谢-知识点】 一、植物的根系 1．有明显发达的主根和侧根之分的根系，叫做_直根系_。如大豆、青菜等。 2．没有明显主侧根之分的根系，叫做_须根系_。如水稻、葱等。 二、植物对水分的吸收 1．植物吸水的主要器官是，根尖是植物根吸收水分的主要部位，是根尖吸水的主要部位。 2外界溶液的浓度。 三、植物体内物质的运输 1．双子叶植物茎在木质部与韧皮部之间有形成层，形成层不断进行细胞分裂，使茎逐年__加粗_ 。水稻、小麦等植物没有形成层，它们的茎不能加粗生长。 2．水分和无机盐在茎中央的导管中__自下而上__地向枝端运输。 3．有机物在叶中形成后，在茎的筛管中__由下而上__地运输。 四、植物的蒸腾作用 3．气孔是两个半月形保卫细胞之间的小孔，是叶片蒸腾作用时散失的通道。也是二氧化碳和 叶片的通道。一般植物叶片下表皮的气孔上表皮。 4．根吸收的水约有 5．蒸腾作用的意义 (1)有效_降低_叶片温度；(2)根部吸水的__主要动力_；(3)有利于植物对水的吸收和_运输_；(4)有利于溶解在水中的__无机盐_在植物体内的运输。 五、肥料对植物的影响 1．植物生长需要无机盐，不同的无机盐对植物生长起不同的作用。 (1)氮肥：使枝叶__繁茂_ ，缺氮会引起植株矮小，叶色发黄。 (2)磷肥：促进_开花结果，缺磷的植株暗绿带红。 (3)钾肥：使茎秆健壮，抗病、抗倒伏，缺钾会造成植株_矮小_，叶片上带褐斑。 六、水体的富营养化污染 生活污水，含氮、磷的工业废水，过量使用氮肥和磷肥，都可使水中的氮、磷元素含量增多，使藻类等浮游生物因获得丰富的营养而大量繁殖，在淡水中出现“_水华_”现象，在海洋中出现“_赤潮_”现象，造成水体的富营养化污染。 其过程可归纳为：水中氮、磷元素含量增加→藻类大量繁殖→单位供氧量降低→鱼类和其他生物大量死亡→需氧微生物分解→溶解氧降低→厌氧微生物繁殖→水体发黑变臭。 【光合作用】 1．生物体不断与外界进行物质和能量的交换，同时生物体体内又不断进行物质和能量的转变的过程叫做新陈代谢。2．光合作用与呼吸作用的比较
控制呼吸代谢有利于果树增产提质
控制呼吸代谢有利于果树增产提质
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
控制呼吸代谢有利于果树增产提质-园林 控制呼吸代谢有利于果树增产提质 王丽陈科技 王丽，陕西省乾县林业工作站，邮编713300；陈科技，乾县果树技术服务站。收稿日期：2016-03-03 生物体内的有机物在细胞内经过一系列氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并释放出能量的过程，叫作呼吸作用。呼吸作用与果树生理活动过程有极其重要而密切的关系。呼吸作用与光合作用共同组成了绿色植物代谢核心，果树通过光合作用捕获太阳能，合成有机物，通过呼吸作用将有机物氧化分解，释放能量用于生长发育。呼吸作用既可促进有机物质转化和能量代谢，促进生长发育，但又是消耗有机物的过程。合理控制呼吸有利于提高果树产量和质量。 果树生长过程中，如果光照不足，温度过高，特别是严重遮光情况下使下层叶片光照处在光补偿点以下，叶片制造的有机物满足不了呼吸消耗，果树体内有机物消耗过多，就会导致减产，而这类叶片就成了养分消耗而不是养分制造器官。同样的道理，枝条通过光合作用制造的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，这个枝才有养分积累，才是有用枝；如果这个枝被严重遮光，其通过光合作用制造的有机物不能满足（或刚好满足）呼吸消耗所需，它就是一个寄生枝（无用枝）。在适宜条件下，光合速率比呼吸速率高30倍左右。而正常情况下呼吸消耗占光合作用的15%～25%，在不良条件下甚至达到30%～50%或更多。这说明，把呼吸作用控制在合理范围内以提高光合效率，可大幅度增加果树产量。 以下，我们从四方面谈谈如何通过栽培措施控制呼吸作用，提高光合效能，保证果树产量和果品质量。
植物生理学考试题及答案
一.名词解释： 细胞骨架：在胞基质中，存在着3种蛋白质纤维（微管、微丝和中间纤维）相互连接组成的支架网络，成为细胞骨架。 共质体：是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来形成一个连续的整体。 质外体：是一个开放性的连续自由空间，包括细胞壁、细胞隙及导管等。 液晶态：蛋白质和多肽以及核酸、磷脂等在一定条件可以形成液晶态。 小孔扩散原理：气体通过多孔表面的扩散速率不与小孔面积呈正比，而与小孔的周长成正比的定律叫做小孔扩散原理。 水分临界期：植物对水分不知最敏感、最易受害的时期的时期成为水分的临界期。 单盐毒害：植物在单盐溶液中不能正常生长甚至死亡的现象。 离子对抗：在单盐溶液中若加入少量含其他金属离子的盐类，单盐毒害现象就会减弱或消除，离子键的这种作用叫做离子对抗。 爱默生效应：在远红光（波长大于685nm）条件下，如补充红光（波长650nm），则量子产额大增，并且比这两种波长的光单独照射时的总和还要大。这样两种波长的光促进光和效率的现象叫做爱默生效应。 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色，这种现象称为叶绿素的荧光现象。 光饱和现象：在一定范围内，光合速率随着光强度的增加而呈直线增加；但超过一定光强度后，光合速率增加转慢；当达到某一光强时，光合速率就不再随光强度增加而增加，这种现象称为光饱和现象。 抗氰呼吸：某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸，即在有氰化物存在的情况下仍有一定的呼吸作用。代谢源：制造并输送有机物质到其他器官的组织、器官或部位。 代谢库：接纳有机物质用于生长、消耗或贮存同化物的组织、器官或部位。 源-库单位：源制造的光合产物主要提供相应的库，它们之间在营养上相互依赖，也相互制约。相应的源和相应的库，以及二者之间的输导系统构成一个源-库单位。 植物激素：植物在发育过程中用来调控植物体内的各种代谢过程以适应外界环境变化的一类微量物质。 极性运输：只能从植物形态学的上端向下端运输，而不能倒过来运输。 细胞全能性：植物体的每个细胞携带一个完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。 顶端优势：植物的顶端在生长时占有优势并抑制侧枝或侧根的生长的现象。 根冠比：地下部分的质量与地上部分的质量的比值叫做根冠比。 生物钟：植物的一些生理活动具有周期性或节律性，而且这种周期性是一个不受环境条件的影响，以近似昼夜周期的节律自由运行的过程称为生物钟。 春化作用：低温促进植物开花的作用。 长日植物：是指在昼夜周期中日照长度短于某一临界值时才能开花的植物。 C/N：植物体内糖类与含氮化合物的比值。 单性结实：不进过受精作用，子房直接发育成无籽果实的现象。 呼吸跃变：某些果实在成熟到一定阶段时，，呼吸速率最初下降然后突然上升，最后又急剧下降的现象。衰老：指一个器官或整株植物生命功能逐渐衰退的过程。 逆境：指对植物生存和生长不利的各种环境因素的总称。 胁变：植物受到胁迫后产生相应变化。 避逆性：是指植物通过各种方式在时间或空间上避开逆境的影响。 二．简答题： 1. 简答细胞浆的性质。 答：①胶体性质：可溶性蛋白质或酶分子直径在1~100nm之间。②液晶性质：在一定条件下形成液晶态。 ③物理性质：流动性、粘性、弹性。 2.细胞膜的结构及功能。
光合作用的代谢多样性
光合作用的代谢多样性 光合作用既是生物学中最古老的问题,也是当前生物学的前沿之一,因为它不仅在农业,能源,生态等问题中具有重大实际意义,而且在生命起源,进化与光能转换等生物学基本理论问题中也很重要。但自1771年Priestley发现光合作用以来,光合作用的原初过程仍不很清楚,而对光合作用碳素同化的化学过程却有了比较清楚的认识和了解。总的来讲,绿色植物(尤其是高等植物)在不同自然环境中不仅表现广泛的适应性,而且表现光合作用方式的多样性。 一、光合作用的多种途径 据目前所知,所有绿色植物光合作用的原初反应(包括光物理和光化学)都是通过捕获光能产生ATP和NADPH(即同化力),但随后发生的CO2固定还原过程则存在着较大的种间差异。 研究表明,所有绿色植物都具有一种最基本的光合碳代谢方式,即著名的卡尔文循环(因其发现者M·calvin而得名)或光合碳还原循环,亦称C3途径或C3方式。该途径的生化过程十分复杂,在此不予赘述。由于有的植物同时具有多种光合方式,通常称只利用这一方式的植物为C3植物。这类植物主要分布在温带地区,其同化CO2的最适日温是15-25℃。光合作用的另两种变异途径是C4途径和景天科酸代谢(CAM)途径。具有C4途径的植物通常生长在热带地区,其同化CO2的最适温度是25-35℃,光合效率显著提高,称为C4植物;具有CAM途径的植物通常生长在干燥的沙漠地区,且白天进行光反应,晚上固定CO2,合成有机酸,使有机酸含量表现明显的日变化,称为CAM植物。这两类植物与C3植物在叶片解剖结构及某些生理特性方面均有显著差异。 此外,C4植物的光合作用还有三种变式,即PEP-CK型C4植物,NAD-ME型C4植物和NADP-ME型C4植物,这三类C4植物都具有相似的叶片解剖结构,即花环状维管束和具叶绿体的维管束鞘,其主要差别是产生的中间产物和脱羧酶不同。PEP-CK型C4植物在叶肉细胞内固定CO2形成草酰乙酸,然后转变为天冬氨酸传导至维管束鞘细胞,经丙酮酸磷酸双羧酶脱羧,其碳架以丙酮酸或丙氨酸重新返回到叶肉细胞;NAD-ME型C4植物在叶肉细胞中固定CO2形成天冬氨酸并传导至维管束鞘细胞,然后转化为苹果酸,并在线粒体内脱羧,其碳架再以丙酮酸或丙氨酸转回到叶肉细胞;NADP-ME型C4植物在叶肉细胞固定CO2形成草酰乙酸,而后转化为
人教版生物-七年级上册-第三单元第五章第二节绿色植物的呼吸作用教案
《绿色植物的呼吸作用》教案 一、教学目标： 1.描述呼吸作用的过程。 2.说出呼吸作用是生物的共同特征。 3.认同绿色植物在维持生物圈的碳——氧平衡中的重要作用。 二、教学重点、难点: 重点：呼吸作用的过程。 难点：呼吸作用的实质。 三、教学准备： 教师准备：准备实验、暖水瓶、温度计、萌发的种子、煮熟的种子、澄清石灰水、试管、玻璃管、棉花、漏斗、烧瓶、蜡烛、课件。 学生准备：部分学生帮助老师准备实验。
呼吸作用的概念 实质 公式 应用 呼吸作用是生物的共同特征甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量的煮熟的 种子，把甲、乙两瓶同时放到温暖的地方。24 小时以后，观察。 实验现象：燃烧的蜡烛放进甲瓶里，火焰立刻 熄灭了。燃烧的蜡烛放进乙瓶里，火焰没有立 刻熄灭。甲瓶里缺少氧。 得出结论：种子萌发时吸收了氧。 根据三个实验得出种子萌发时，有机物在彻底 分解成二氧化碳和水时，需要氧的参与。而有 机物的这种变化不仅发生在种子萌发过程中， 而且发生在所有植物细胞的内部。以此推测出 呼吸作用的概念：细胞利用氧，将有机物分解 成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能 量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程 叫做呼吸作用。 分析得出呼吸作用的实质： 有机物分解，释放能量。 呼吸作用的反应式： 呼吸作用的强弱常常是生命活动强弱的标 志，影响着植物体的生长发育，关系到农作物 的产量和品质。 归纳总结： 保证呼吸作用的方法：中耕松土、及时排涝、 用瓦盆栽花。 降低呼吸作用的方法：储存粮食时，干燥低 温；储藏蔬菜水果时，降低温度或氧浓度。 区别和联系光合作用呼吸作用 区 别 部 位 含叶绿体的活 细胞 所有活细 胞 条 件 光 有光无光 均可 原 料 二氧化碳、水有机物、氧 在彻底分解时不仅产生二 氧化碳，还产生水。 观察蜡烛在甲、乙两瓶中的 燃烧情况。 思考:为什么蜡烛在甲、乙 两瓶中的燃烧情况不一 样？ 甲瓶里的氧到哪里去了 呢？ 归纳总结出甲瓶里的氧被 萌发的种子吸收了。有机物 在彻底分解成二氧化碳和 水时，需要氧的参与。 掌握记忆呼吸作用的概念。 讨论分析出呼吸作用的实 质。 思考呼吸作用的过程，怎样 用公式表达出来？ 明确影响呼吸作用的因素。 思考讨论 举例说明在农业生产上怎 样保证呼吸作用的正常进 行，又如何降低呼吸作用的 强度来保存食物？ 比较光合作用和呼吸作用。 巩固旧知识，识记新知识。
第八章 植物的呼吸代谢及能量转换.ppt.Convertor
第八章植物的呼吸代谢及能量转换 本章重点 植物呼吸系统的多样性和生物意义； 外界条件对呼吸速率的影响； 植物呼吸作用与农业生产的关系。 第一节呼吸作用的概念及生理意义 第二节植物呼吸代谢的途径 第三节植物呼吸代谢的调控 第四节呼吸代谢的指标及影响植物呼吸的因素 第五节植物呼吸作用与农业生产的关系 第一节呼吸作用的概念及生理意义 一、呼吸作用的概念 植物的呼吸代谢指植物以碳水化合物为底物，经过呼吸代谢途径降解，产生能量和各种中间产物，供给其它生命活动过程之需要。 呼吸种类：有氧呼吸（aerobic respiration） 无氧呼吸（anaerobic respiration） 土壤通气不良时(水淹) 植物根系会处于缺氧或无氧环境 长时间进行无氧呼吸 乙醇或乳酸会使原生质蛋白质变性 有机物消耗过多 缺乏有氧呼吸的一些中间产物 ATP产生少 抑制许多耗能反应，如矿质元素的吸收等 植物呼吸代谢的途径 呼吸代谢过程包括底物的降解（底物氧化）和能量产生（末端氧化）。 二、呼吸作用的生理意义 （1）为植物生命活动提供能量 （2）为植物体内其他重要有机物质合成提供原料，是植物代谢的中心 （3）在植物抗病免疫方面起重要作用。 第二节植物呼吸代谢的途径 一、底物氧化途径 （一）淀粉和蔗糖的降解 （二）糖酵解途径 （三）发酵作用 （四）三羧酸循环 （五）磷酸戊糖途径 不同植物、不同组织或器官，呼吸底物不同：淀粉类种子，糖类为主要底物；油料种子，油脂为主要底物。多数植物光合作用所产生的糖为主要呼吸底物。 （一）淀粉和蔗糖的降解 淀粉降解需三酶：α-淀粉酶、β-淀粉酶和淀粉磷酸解酶。最近又发现两种酶：葡萄糖－水双激酶和磷酸葡萄糖－水双激酶。 蔗糖水解二酶：蔗糖合酶（可逆；重在分解。）、转化酶（不可逆；水解为果糖与葡萄糖）
光合作用代谢途径多样性
植物光合作用代谢途径多样性的表现其与环境适应性关系 班级：园林09级3班姓名：唐海洋学号：20092307 一.代谢途径多样性 1.能量的传递方式 (1).激子传递，转移能量，不转移电荷； (2).共振传递，依赖高能电子传递能量。 特点：传递速度快（量度单位为皮秒级：10-12秒）；传递效率高，接近100%；从能级高的色素传到能级低的色素，反应中心色素能级较低。 2.光合电子传递的类型 (1).非环式电子传递：指水光解放出的电子经PSⅡ和PSⅠ两个光系统，最终传给NADP＋的电子传递。H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→FNR→NADP＋ 非环式电子传递，每传递4个电子，分解2分子H2O，释放1个O2，还原2个NADP+，需要吸收8个光量子，量子产额为1/8。同时在类囊体腔内共累积8个H＋。 特点：电子传递路线是开放的，既有O2的释放，又有ATP和NADPH的形成。(2).环式电子传递：指PSⅠ产生的电子传给Fd，再到Cytb6/f复合体，然后经PC返回PSⅠ的电子传递。即电子的传递途径是一个闭合的回路。 PSⅠ→Fd→(NADPH→PQ)→Cytb6f→PC→PSⅠ 特点：电子传递途径是闭路的，不释放O2，也无NADP+的还原，只有ATP的产生。 (3).假环式电子传递：指水光解放出的电子经PSⅡ和PSⅠ，最终传给O2的电子传递。 H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→O2 一般是在强光下，NADP+供应不足时才发生。 特点：有O2的释放，ATP的形成，无NADPH的形成。电子的最终受体是O2，生成超氧阴离子自由基(O2-)。 3.光合磷酸化 叶绿体在光下将无机磷（Pi）与ADP合成ATP的过程称为光合磷酸化。光合磷酸化与光合电子传递相偶联，同样分为三种类型： 非环式光合磷酸化、环式光合磷酸化、假环式光合磷酸化。 4.碳同化 (1).C3途径：二氧化碳被固定形成的最初产物是一种三碳化合物，故称为C3途径。该循环中，CO2的受体是一种戊糖(核酮糖二磷酸)，故又称为还原戊糖磷酸途径。 卡尔文等在50年代提出的，故称为卡尔文循环。它是所有植物光合作用碳同化的基本的和共同具有的途径。 C3途径分为三个阶段：羧化阶段、还原阶段和再生阶段 (2).C4途径：有些起源于热带的植物，如甘蔗、玉米、高粱等，还存在一条固定CO2的途径。 固定CO2的最初产物是四碳二羧酸，故称为C4-二羧酸途径，简称C4途径，也叫Hatch-Slack途径。按C4途径固定CO2的植物称为C4植物。现已知被子植物中有20多个科近2 000种植物中存在C4途径。 C4途径的CO2受体：PEP，即磷酸烯醇式丙酮酸；固定CO2的部位：叶肉细胞胞质中。C4途径的三种生化类型(根据参与C4-二羧酸脱羧反应的酶不同): NADP-苹果酸酶型(NADP-ME型)；NAD - 苹果酸酶型(NAD-ME型)；PEP羧激酶型(PCK型) (3).景天酸代谢途径：干旱地区: 景天科、仙人掌科、菠萝等植物有一个特殊的CO2同化方式。 夜间(气孔开放)：CO2 + PEP→OAA→Mal→液泡