光合作用和呼吸http www ualr edu植物学光合synthrxns gif

  • 幻灯片:90
下载演示
光合作用和呼吸ualr。edu/ ~植物学/ photosynthrxns。gif

光合作用和呼吸ualr。edu/ ~植物学/ photosynthrxns。gif

•光合作用-植物如何利用光能产生化学能

•光合作用-植物如何利用光能产生化学能•呼吸作用-将化学能转化为生长、发育和繁殖的燃料

光合作用http: / / www。ualr。edu/ ~植物学/光合作用。gif

光合作用http: / / www。ualr。edu/ ~植物学/光合作用。gif

叶片和叶片结构•光合作用的原料进入细胞

叶子和叶子结构•光合作用的原料进入叶子的细胞-水和二氧化碳•光合作用的产物离开叶子-糖和氧气

光的本质•可见光只是电磁的一小部分

光的性质•可见光只是电磁波谱的一小部分-第108页,文本•植物使用光能主要在可见光范围的PS

•当光线击中一个物体时,3种可能性被吸收

自然的光•当光照射到一个物体,3的可能性——被物体吸收反射对象,通过对象•颜色我们看到其实光从物体反射,出现绿色是反映绿色光和吸收或发射其他波长——植物反映绿色,但吸收其他波长用于PS

光的性质•植物的颜色可以指示植物的健康•

光的性质•植物颜色可以是植物健康的指示灯•卫星图像(遥感)可用于指示作物健康•测量一些可见光,还可以测量红外线 - 干旱强调的植物放弃更多的红外波长 - 可以使用它系统表示杂草的影响和其他因素

光的性质•红色和蓝色波长最重要的PS•捕捉

光的性质•PS最重要的红色和蓝色波长•被叶绿体捕获并用于发起PS反应http://教师。和睦。EDU / ROCKC / INTRO / SENSATES。htm

光合作用•••照片(光)合成(将光能放在一起)

光合作用照片(光)合成光能转化为化学能地球上的生命依赖于这个过程供给我们氧气

光合作用•总方程式- C =碳- O =氧-

光合反应•总方程- C =碳- O =氧- H =氢

光合反应•总体方程 - 二氧化碳具有1个碳和2个氧气

光合反应•总方程-二氧化碳有1个碳和2个氧原子,在二氧化碳分子中排列O=C=O -水有2个氢和1个氧原子,在水分子中排列H=O=H

光合反应•PS的总体方程巧妙地简单•其实,

光合反应•PS的总体方程是看似简单•事实上,一系列复杂的物理和化学反应必须发生在协调方式的合成碳水化合物•生产糖分子如蔗糖、植物需要近30个不同的蛋白质,工作在一个复杂的膜结构

叶绿素和辅助色素•色素是任何吸收光的物质•

叶绿素和辅助色素•色素是任何物质吸收光•颜料的颜色来自于波长的光反射•叶绿素,绿色颜料共同光合细胞,吸收所有波长的可见光,除了绿色,它反映了我们的眼睛被检测到

叶绿素和辅助色素•叶绿素是一个复杂的分子-几种修饰

叶绿素和辅助颜料胡萝卜素)http:// www。纽约。edu / pages / mathmol / library / photo /

叶绿素和辅助色素•如果色素吸收光能,则为1 / 3

叶绿素和辅助色素•如果色素吸收光能,三种情况中有一种会发生•能量以热量的形式消散•能量可以立即以更长的波长发射(一种称为荧光的现象)•能量可能触发化学反应,如PS -叶绿素触发化学反应时,它是与蛋白质嵌入膜(如在叶绿体)http: //www。ualr。edu/ ~植物学/叶绿素。jpg

叶绿体•植物细胞中的细胞器•光合作用的位置http: //www。lclark。

叶绿体•植物细胞中的细胞器•光合作用的位置http: //www。lclark。edu/ ~ seavey /生物100 _03 /讲座/ lecture_Feb_11 % 20笔记。h

叶绿体•叶绿体内部-缠绕和堆叠的网络更多的膜

叶绿体•叶绿体内部-缠绕和堆叠的更多的膜网络-类囊体•晶圆状结构-粒/粒粒•类囊体堆栈-基质•粒粒之间的区域•叶绿体有3个膜系统,形成3个室http: //www。韦尔斯利。edu/Biology/Courses/Plant/chloro。超文本标记语言

叶绿体•光合作用发生在这些结构内部http: //www。韦尔斯利。edu/Biology/Courses/Plant/chloro。超文本标记语言

叶绿体•光合作用发生在这些结构内部http: //www。韦尔斯利。edu/Biology/Courses/Plant/chloro。超文本标记语言

光合作用阶段•2 -阶段过程-光反应•需要光发生

光合作用的光反应阶段•2阶段过程-•要求光发生•涉及的实际利用光能•耐克基粒——暗反应发生•不需要光发生•涉及创建碳水化合物——产品使用的光反应是形成碳碳的碳水化合物——发生在共价键基质http: / / www。daviddarling。信息/图片/叶绿体。jpg

光反应•电子转移-当光击中镁(Mg)原子的中心

光反应•电子转移-当光击中叶绿素分子中心的镁(Mg)原子时,光能激发一个Mg电子,它离开Mg原子的轨道-电子可以转换成有用的化学能http: //www。sirinet。net/ ~ jgjohnso / lightreactionproject。超文本标记语言

光反应•光磷酸化-激发电子(加上额外的光能)最终提供

光反应•光磷酸化-激发态电子(加上额外的光能)最终提供能量,因此一个磷酸基团可以添加到化合物称为二磷酸腺苷(ADP),产生三磷酸腺苷(ATP) - ATP是一个重要的储存能量分子http: //www。sirinet。net/ ~ jgjohnso / lightreactionproject。超文本标记语言

ATP•ATP =腺苷 - (PO 4  - ) - (PO 42  - )•

ATP•ATP =腺苷- (PO 4 -) - 42 (PO)•3磷酸基困腺苷分子的终结——相当简单的含有氮的化合物•3磷酸基的字符串是由共价键结合在一起——所有大分子是由共价键结合在一起,出于某种原因,在字符串中磷酸基需要一个真的,很强的债券把它们粘在一起,所以在债券的字符串是极强的•认为像拔河的绳子2人在相反的方向拉着绳子•如果有人出现,削减绳子2人会飞•他们去飞,因为大量的能量被储存在绳子的Energy Was Released as the People Fell • When the Bond that Attaches 1 of the Phosphate Groups onto ATP Is Broken, It Becomes ADP • Adenosine - (PO 4 -) - (PO 42 -) + Energy

光反应•光解(希尔反应)- 2个水分子分裂成

光反应•光解(希尔反应)- 2水分子分解成氢和氧,氢是附加到一个分子称为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(辅酶ii)•生产NADPH 2 -氧释放出氧气,20 +辅酶ii +光NADPH 2 + 2 H 2 O http: / / www。sirinet。net/ ~ jgjohnso / lightreactionproject。超文本标记语言

•ATP和NADPH 2是所有植物中常见的能量携带分子

光反应•ATP和NADPH 2是常见的所有植物和动物细胞•ATP能量运送分子时放弃了磷酸基参与的化学反应——这放出大量的能量帮助需要的反应一样发生•当NADPH 2发出氢原子的反应——它提供了•ATP和NADPH 2是可再生或可回收的能源

暗反应•“卡尔文循环”•“碳反应途径”•不需要光

黑暗反应•'Calvin循环'•'碳反应途径'•不需要发生光能 - 确实需要通过光反应捕获的能量http:// www。ualr。edu /〜植物学/ calvincycle。gif

暗反应•与光反应同时发生•如果

暗反应•与光反应同时发生•如果光能无法产生光反应产物,则很快停止-例外:一些旱生植物http: //www。ualr。edu/ ~植物学/ thylakoidmembrane。gif

黑暗反应•2个主要步骤 - 二氧化碳固定 - 糖形成•

暗反应•2个主要步骤-二氧化碳固定-糖形成•发生在叶绿体的基质http: //课程。厘米。utexas。edu/jrobertus/ch 339k /overheads-3/ch 19 _暗反应。jpg

1.二氧化碳固定•“二氧化碳同化”•二氧化碳被纳入

1.二氧化碳固定•“二氧化碳同化”•二氧化碳被纳入一个3 -碳或4碳链- c3植物- c4植物http: //www。科学。siu。edu/plant-biology/PLB 117 / jpeg % 20 CD / 0127。JPG

二氧化碳固定•c3植物-大多数植物使用一种酶称为

二氧化碳固定•c3植物-大多数植物使用一种叫做Ru的酶。英国石油(BP)羧化酶(俄文。国际清算银行。Co)执行co2固定•酶是帮助催化/执行反应的天然蛋白质•Rubisco是地球上最丰富的酶!——这发生在叶肉细胞•栅栏或海绵——创建一个3碳产品准备糖形成——C 3植物因为1 st稳定碳链由CO 2有3个碳- C 3•作物小麦、大豆、棉花、烟草、小型谷物、豆类、番茄、土豆、辣椒、类型http: / / www。芝加哥。教育/课程/bios 100/lecture f 04 am/rubisco 01JPG, http: //www。古。com/Eukarya/Lists/Eu。 Glossary/Images/Rubisco. gif

•c4植物- ' Hatch-Slack Pathway ' - co2固定过程

•c4植物- ' Hatch-Slack Pathway ' - co2固定过程for many Plants of Dry or Tropical Origins – Plants Use a Different Enzyme Called PEP in the Mesophyll Cells for CO 2 Fixation Carbon Dioxide Fixation • PEP Carboxylase Has a much Higher Affinity for CO 2 than Does Rubisco • At Low CO 2 Pressures, Rubisco Doesn’t Distinguish Well between O 2 and CO 2 so Stomata usually Have to Be Wide Open for PS to Occur – Creates a 4 -Carbon Product http: //www. ualr. edu/~botany/c 4 pathway. gif

二氧化碳固定•c4植物-这4 -碳链是然后

二氧化碳固定•C 4植物——这4碳链然后运输到维管束鞘细胞的CO 2,然后立即固定发布二磷酸核酮糖羧化酶的C 3周期•维管束鞘细胞是专门的维管束周围树叶一样——与二磷酸核酮糖羧化酶固定在C 3植物,但发生在束鞘细胞,而不是叶肉细胞http: //gemini。osc。蒙大拿。edu/~mlavin/b 434/graphic/Leafc 4 . jpg, http: //www。ualr。edu/ ~植物学/ c 4通道。gif

二氧化碳固定•co2运输到叶肉细胞允许

二氧化碳固定•co2运输到叶肉细胞允许c4植物在管束鞘细胞中建立一个比通常在c3或c4植物叶肉细胞中发现的更高浓度的co2

二氧化碳固定•卡尔文循环的第一部分发生在束鞘

二氧化碳固定•1部分卡尔文循环发生在c4植物的束鞘细胞和c3植物的叶肉细胞

PEP羧化酶vs. Rubisco

PEP羧化酶vs. Rubisco ? PEP羧化酶在温暖的温度下工作良好,但在凉爽的温度下不是最佳的为什么他们不竞争与C 3草冷却器临时工•C 4草有优势在干燥温暖的网站或开放阳光明媚的网站,因为他们可以保持叶片气孔封闭在中午和提取每一个CO 2分子的叶•相比之下,C 3草,使气孔关闭在干燥晴朗的网站接受大量的呼吸

二氧化碳固定•两种植物都利用ATP和NADPH的能量

二氧化碳固定•两种类型的植物从ATP和使用能源NADPH 2进行反应•ATP的能量是由ATP放弃3 rd磷- ATP→ADP + P•能源从NADPH 2是由NADPH 2放弃氢- NADPH 2→NADP + H 2

2.•第1步形成的碳链转化为葡萄糖

2.糖的形成•碳链形成在步骤1转化为葡萄糖- c6 h12 O 6总体PS反应和能量转移可以在文本http: //www。ualr。edu/ ~植物学/ starch_sucrose。jpg

•6 co2 + 12 h2o +光→

光合作用物流•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•二氧化碳源- CO 2通过气孔进入叶子•被动扩散过程,溶解在水内植物成为碳酸氢盐离子(HCO 3 -) http: / / www。westga。edu/ ~ geosci / wgmc / plants_pics。htm

•6 co2 + 12 h2o +光→

光合作用物流•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•水源-水进入植物通过根移动通过植物•一些被动运动•活动流程(需要化学能发生)在某些地方的旅程http: / /猫眼路标。博客。com/catseye/2005/03/roots。超文本标记语言

•6 co2 + 12 h2o +光→

光合作用物流•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•氧气输出-氧的命运由PS•扩散通过气孔•用于呼吸或其他反应•只有约40%的氧气产生使用的植物,所以植物净氧气生产商http: / / home。vicnet。非盟/ ~田庄/图片/气孔。jpg

•6 co2 + 12 h2o +光→

光合作用物流•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•水输出——的命运由PS•用于其他反应或植物运输•扩散为水蒸气通过气孔plantbiology叶。斯坦福大学。edu/ imagecollection。超文本标记语言

•6 co2 + 12 h2o +光→

光合作用物流•6 co2 + 12 h2o +光→c6 h12 o6 + 6 o2 + 6 h2o•糖/葡萄糖输出- PS 1产生的葡萄糖的命运。转化为蔗糖- - -植物生长和繁殖用的主要植物糖,常见的蔗糖水溶性和易于运输到水槽2。转化为淀粉或其他储存碳水化合物- - -淀粉是许多葡萄糖分子连接在一起的长链聚合物,可溶于水,在植物需要时可以被调用的常见形式储存碳水化合物-主要是淀粉:白薯和甘薯块茎,种子子叶,胚乳

•6 co2 + 12 h2o +光→

光合作用物流•6 co2 + 12 h2o +光→c6 h12 o6 + 6 o2 + 6 h2o•糖/葡萄糖输出- PS产生的葡萄糖的命运3。转换为纤维素或其他结构性碳水化合物•••长链聚合物许多链接在一起的葡萄糖分子与不同的债券比淀粉,所以纤维素不是水溶性纤维素形成的细胞壁及相关化合物»»植物纤维(棉、麻、黄麻)»木材(木质素是木材的主要结构性碳水化合物)

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•CO 2的可用性- CO 2供应减少如果气孔关闭空气流动替代CO 2仍然被植物——天内作物叶树冠•CO 2水平可能低于最优,PS略有放缓

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光→c6 h12 o6 + 6 o2 + 6 h2o•co2 - Normal [co2]的有效性为400ppm(0。04%) -增加[co2]可增加植物的光合速率-由于环境变化而发生-人工增强通常在田间生产中不实用-已在一些温室生产中有效使用

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•水——水的可用性(总是)不是PS•太少的限制因素是实际使用(少于1%的水吸收)和植物是由这么多水——水压力引起气孔关闭能减缓或停止PS由于缺少CO 2 http: //www。dentalindia。com/CO 2 . jpg

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•光质量(颜色)-叶绿素吸收光红(660海里)、蓝(450海里)的波长-这些光合波长的光称为光合有效辐射(PAR) http: / / www。firstrays。com/plants_and_light。htm

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素成长 - 北半球最长的日子于6月发生在南半球12月

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•光强度(亮度)——随着光照强度的增加,PS利率增加•一定程度的强度,光饱和点•PS达到最大值点•增加光强PS速率不再增加http: / /伊索。罗格斯大学。edu/ ~ horteng / openroof。htm

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•叶叶绿素含量,色素捕获光能的转换,开始化学能源——位于叶绿体•约20 - 100 /叶肉细胞叶绿体叶子http: / /内容。的答案。com/main/content/wp/en/thumb/3/34/250 px-Leaf。jpg

影响光合作用的因素•叶片叶绿素含量-黄化是指叶片变黄

影响光合作用的因素•叶片叶绿素含量-褪绿是叶片因缺乏叶绿素而变黄PS将被减少•黄化的原因-营养缺乏»N和Mg是叶绿素分子的一部分»在叶绿素生产中酶激活所需的K»任何其他营养缺乏导致黄化也减少PS -疾病http: // toptroals。com/pics/toptropicals/articles/cultivation/chlorosis/4061。jpg

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 co2 + 12h2o +光→c6 h12o6 + 6o2 + 6h2o•温度-温度升高会增加PS的速率,在正常范围内-低于正常范围内,PS减慢或停止•细胞质(细胞内的液体)减慢移动-细胞可能冻结-冷却可以改变蛋白质和膜结构-导致细胞内容泄漏和死亡http: //www。semena。org/agro/diseases 2 / environmental-stresses-e。htm

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O••蛋白质——高于正常温度范围也可能改变形状•膜可能会漏水,导致PS罢工和可能的细胞死亡•C 3植物最佳PS从-75年约55°F -可以从32执行PS -95°F http: / / www。英国广播公司。英国公司/科学/ hottopics /肥胖脂肪。shtml

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•温度 - 高于正常范围•C 4工厂最佳PS 75 -95°F - 可以携带从55°F-PEP酶的PS取消激活55°F»PS的舱口狭缝路径和黑暗反应(Calvin循环)不再发生»来自光反应的额外能量实际上破坏了为什么多年生暖季草倾向于当它变冷时漂白

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光→c6 h12 o6 + 6 o2 + 6 h2o•温度- c3植物被称为冷季节植物- c4植物被称为暖季节植物

影响光合作用的因素•6 co2 + 12 h2o +光

影响光合作用的因素•6 CO 2 + 12 H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O•碳水化合物易位,糖不搬出叶肉细胞可以抑制PS•“反馈抑制”——累积代谢过程的最终产品减少代谢生产的产品——植物需要更多的糖,它可以提高PS的速率•“源-库关系”-糖的来源(PS)是受糖的需求的影响分生组织,填充种子等。emc。马里科帕。edu/faculty/farabee/BIOBK/pressflo。jpg

影响光合作用的因素•叶龄-幼叶、成熟叶的速率最大

影响光合作用的因素•叶龄-幼体,成熟叶片的PS -幼体速率和产量最大,不成熟的叶子PS率高但使用更多的产生对自己的成长-成熟叶PS迟缓落叶的年轻或年轻+成熟叶的植物消耗植物——必须将从碳水化合物储存在茎和根再生足够叶提供所需的碳水化合物•减少根系生长•通常会导致YLosses in Crops

CAM光合作用•景天蓝酸代谢•只进行另一种PS

CAM光合作用•奇曲素酸代谢•仅由Xerophytes进行的另一种类型的PS•夜间 - 气孔是开放的 - 植物将CO 2固定到4个碳产物中 - 4-碳产物在液压中储存过夜http:// www。ualr。edu/ ~ 4 andcam植物学/ c。jpg

CAM光合作用•白天-气孔关闭- co2是

凸轮光合作用•白天气孔关闭,4碳产生的CO 2释放——正常光和暗反应发生没有气孔开放,允许植物白天节约用水当水是足够的,这些植物通常执行C 3 PS http: / / www。ualr。edu/ ~ 4 andcam植物学/ c。jpg

CAM光合作用•CAM植物-仙人掌,多肉植物-作物包括菠萝,龙舌兰

CAM光合作用•CAM植物-仙人掌,多肉植物-作物包括菠萝,龙舌兰龙舌兰http: //www。ualr。edu/ ~ 4 andcam植物学/ c。jpg

呼吸作用•自由能量被释放并合并到一个能够

呼吸作用•释放自由能量并合并为一种形式(ATP),可以随时用于植物的维护和发展http: //www。医学杂志。陆。se / cellorgbiol /脱氢酶/ pop_sv。超文本标记语言

呼吸作用•通过酶和生命系统进行碳水化合物的低温氧化作用•

呼吸作用•酶和生命系统对碳水化合物进行低温氧化•净反应是PS的逆反应——达到净效果的单个反应完全不同——反应发生在细胞的不同部位

化学反应•净反应•c6h12o6 + 6

化学反应•净反应•c6 h12o6 + 6o2 + 40 ADP + 40磷酸盐→6 co2 + 6h2o + 40 ATP

•呼吸作用是将碳水化合物转化为可用化学能(ATP)的手段

呼吸•呼吸是指将碳水化合物转化为有用的化学能量(ATP)对许多其他植物的反应包括PS•所有活着的植物和动物细胞进行呼吸•呼吸——发生在同时PS在夜间在发展和成熟水果休眠种子

线粒体•发生在细胞线粒体中•线粒体是膜封闭的细胞器分布通过

•在大多数真核细胞中,线粒体是分布在细胞液中的膜包裹的细胞器。它们的主要功能是将食物分子的势能转化为ATP。科学。siu。edu/plant-biology/PLB 117 / jpeg % 20 CD / 0077。JPG

光补偿点•呼吸速度的光强度水平(CO

光补偿点•水平的光强度,呼吸率(产生的CO 2)等于PS (CO 2消耗)•率更大的光强度会导致净干物质(碳水化合物积累)•低光强度随着时间的推移会导致净干物质损失•光补偿点通常是植物在室外种植的植物不适合在阴凉处种植的植物或在光线不足的室内种植的植物

有氧呼吸•需要氧气•在大多数情况下发生的主要呼吸类型

有氧呼吸••需要氧气呼吸的主要类型,在大多数情况下发生在植物和动物•包括完全崩溃的葡萄糖回到CO 2和水•并非所有能量的葡萄糖转化为ATP形成-效率只有40%额外的能量以热能的形式释放植物中,对于动物来说,热量被保留以保持体温http: //www。kathleensworld。com/mitochondria。jpg

3主要呼吸步骤糖酵解•葡萄糖分解为3 -碳

3主要呼吸步骤糖酵解•分解的葡萄糖三碳化合物称为丙酮酸•发生在细胞溶质•一些ATP和NADH也形成-存储能量分子从NAD••NADH形成类似类型的储能Rx辅酶ii + H 2→NADPH - NAD + H→NADH http: / / www。med. unibs。/ ~ marchesi / glycpth 2。gif

呼吸步骤2。三羧酸循环(TCA循环

呼吸步骤2。克雷布斯循环•••”三羧酸循环(柠檬酸循环)的“三羧酸循环”发生在线粒体基质中循环的rx系列完全分解丙酮酸CO 2和各种碳骨架是用于其他各种化合物代谢途径 – – – – • • 蛋白脂质DNA植物激素植物细胞壁的碳水化合物色素许多其他生化化合物植物释放CO 2的步骤10 NADH生成http: //www。sp.康州大学。edu/ ~ bi 107 vc /图片/ mol / krebs_cycle。gif

呼吸步骤3。电子传递链——'氧化磷酸化'蛋白系列

呼吸步骤3。电子传递链- '氧化磷酸化'系列蛋白质在线粒体帮助转移电子(e-)从NADH到氧•释放大量的能量发生在线粒体内膜(蛋白结合膜)http: //www。科克大学。edu/ ~ rmelamed /微。2002年秋季/ % 205章/ ch 05。htm

呼吸步骤-释放的能量用于驱动反应ADP + P

呼吸步骤-释放的能量是用来驱动反应ADP + P→ATP•许多ATP是生成的-这一步需要氧气产生水http: //www。科克大学。edu/ ~ rmelamed /微。2002年秋季/ % 205章/ ch 05。htm

厌氧呼吸•“发酵”•发生在低氧环境-潮湿或夯实的土壤

厌氧呼吸•“发酵”•发生在低氧环境中-植物在潮湿或夯实的土壤中-动物在强烈的用力后•ATP仍然从葡萄糖中产生,但不如有氧呼吸的效率。jracademy。com/~vinjama/2003 pics/发酵%5 B 1%5 D. jpg

厌氧呼吸•c6h12o6 + o2→2

无氧呼吸•C 6 H 12 O 6 + O 2→2 CH 2 O 5 + 2 H 2 O + 2 ATP或•葡萄糖水+乙醇氧→2 + 2 + 2 ATP•相同处方用于生产酒精从玉米或葡萄酒或其他饮酒有氧:C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 40 ADP + 40磷酸盐→6 CO 2 + 6 H 2 O + 40 ATP

厌氧呼吸只形成2个ATP,而有氧呼吸只形成40个

厌氧呼吸只形成2个ATP而不是有氧呼吸形成的40个ATP -植物很快就会耗尽能量-会开始遭受有毒水平的乙醇和相关化合物的危害•长时间的厌氧呼吸将严重减少植物的生长和产量厌氧:C 6 H 12 O 6 + O 2→2 CH 2 O 5 + 2 H 2 O + 2 ATP有氧:C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 40 ADP + 40磷酸盐→6 CO 2 + 6 H 2 O + 40 ATP

光呼吸 - ••在“正常”反应中,CO 2与RUBP连接

光致料••在“正常”反应中,CO 2与REMP连接到在称为光素的过程中形成2个分子为3 PGA,O 2在非生产性的浪费反应中替换CO 2,据信植物中的光抑制在地质时间上增加了,是大气中o 2水平增加的结果 - 光合生物本身的副产物是C 4型植物的外观似乎是一种进化机制,通过该机制抑制了光源的抑制生物学家的梦想,增加了某些作物植物的生产,如小麦,通过遗传重新制造商进行C 3 PS来执行C 4 PS,这似乎不太可能由于复杂而在不久的将来实现这一目标。C 3 - 和C 4型植物之间存在的解剖学和代谢差异http:// www。玛丽埃塔。EDU /〜SPILATRS / BIOL 103 / PHOTOLAB / PHOTRESP。超文本标记语言

光呼吸•由光能驱动的呼吸•发现时,科学家意识到一些

光呼吸•呼吸由光能•发现当科学家们意识到,有些植物在光快呼吸率比在黑暗•发生在叶绿体光合细胞•二磷酸核酮糖羧化酶和其他结构可以与氧气反应开始一系列稍有不同的rx -导致损失或没有干的净收益植物的物质-从光呼吸产生较少的ATP http: //www。植物学。夏威夷。edu/faculty/webb/BOT 311 -00/PSyn/图片81。gif

影响光呼吸的因素•O 2: CO 2比率•细胞是否有

影响光呼吸的因素•O 2: CO 2比率•细胞是否有Low O 2 but Higher CO 2, Normal PS Calvin Cycle Dominates • C 4 Plants Have Little Photorespiration because They Carry the CO 2 to the bundle Sheath Cells and can Build up High [CO 2] – Calvin Cycle Rxs always Favored over Photorespiration • If Cells Have Higher O 2 and Lower CO 2, Photorespiration Dominates http: //www. botany. hawaii. edu/faculty/webb/BOT 311 -00/PSyn/Image 81. gif

影响光呼吸的因素•光强度-增加光强度将增加能量

光呼吸•光强度影响因素——光强度增加会增加能量的光呼吸过程和PS - C 3植物Light-Saturate光强度低于C 4植物•达到收支平衡点的光以低得多的水平由于增加光呼吸http: / / www。植物学。夏威夷。edu/faculty/webb/BOT 311 -00/PSyn/图片81。gif

光呼吸的影响因素•温度-有氧呼吸和光呼吸随温度升高而增加

影响光呼吸的因素•温度-有氧呼吸和光呼吸随着温度的增加而增加-植物有最佳,最小和最大温度范围http: //www。植物学。夏威夷。edu/faculty/webb/BOT 311 -00/PSyn/图片81。gif

影响光呼吸的因素•净光合作用或净同化率- c4植物

光呼吸•净光合作用或净同化率影响因素- C 4植物通常有净同化率3 C的2到3倍植物- C 4植物通常被称为高效植物和C 3植物叫做价值归因植物——几个C 3植物呼吸和相似的同化率低C•4植物向日葵花生http: //www。植物学。夏威夷。edu/faculty/webb/BOT 311 -00/PSyn/图片81。gif

影响光呼吸的因素•净光合作用或净同化率-较冷的温度

光呼吸•净光合作用或净同化率影响因素——冷却器临时工时唯一一次C 3植物净同化率高于C 4植物•PEP羧化酶需要合并CO 2到4 C碳结构不再功能•4 PS利率大幅下降或停止http: / / www。植物学。夏威夷。edu/faculty/webb/BOT 311 -00/PSyn/图片81。gif

c3和c4植物不同的水利用

c3和c4植物在水分利用上的差异•c4植物每单位水可以产生比c3植物多3倍的干物质

影响呼吸的因素•种类细胞或组织 - 年轻和显影细胞

影响呼吸作用的因素•细胞或组织种类-年轻和发育中的细胞(分生区)通常有较高的呼吸速率-发育和成熟的果实和种子,也-老的细胞和结构细胞呼吸速率较低

影响呼吸的因素•温度-呼吸一般具有较高的最适温度和最高温度

呼吸•温度影响因素——呼吸通常最优和最大温度高于PS rx -可以有净干物质损失在高临时工呼吸超过PS - Temp是指临时植物或动物细胞内,而不是空气临时•使用灌溉帮助冷却装置能保持植物的净收益

影响呼吸的因素•氧气 - 低O 2可以减少有氧呼吸和

呼吸作用的影响因素•低氧会降低好氧呼吸,增加厌氧呼吸

影响呼吸的因素•光 - 可以提高光素率 - 没有

影响呼吸作用的因素•光-能提高光呼吸速率-不直接影响其他形式的呼吸作用

影响呼吸的因素•[葡萄糖]-进行呼吸所需的足够葡萄糖-

影响呼吸的因素•[葡萄糖] - 需要进行呼吸 - 降低所需的足够葡萄糖 - 减少PS•植物中碳水化合物流量减少 - 昆虫喂养 - 韧皮堵塞

影响呼吸作用的因素•[co2] -较高的co2水平降低呼吸速率

影响呼吸的因素•[CO 2] -较高的CO 2水平降低呼吸速率•反馈抑制-很少发生,除非O 2水平有限•淹没,夯实的土壤

影响呼吸的因素•[ATP] -较高的[ATP]降低呼吸速率•反馈

影响呼吸的因素•[ATP] -较高的[ATP]降低呼吸率•反馈抑制-通常发生在其他代谢过程减缓或停止时

影响呼吸作用的因素•植物伤害-伤害会增加呼吸作用-植物的生长

影响呼吸作用的因素•植物伤害-伤害将增加呼吸作用-植物的生长速率增加试图恢复•机械伤害•冰雹•割草,放牧,栽培,风-植物合成化合物对抗害虫•昆虫捕食•疾病-一些除草剂通过破坏或影响呼吸作用杀死植物•一般是间接作用•除草剂破坏酶活性或其他一些会影响呼吸作用的代谢过程

植物线粒体和叶绿体可能是从细菌进化而来的许多特征

植物线粒体和叶绿体可能是从细菌进化而来的线粒体遗传系统的许多特征与细菌等原核生物相似。这加强了线粒体是原核生物进化后代的理论,在地球生命史的早期,原核生物与真核细胞的祖先建立了内共生关系。然而,许多线粒体功能所需的基因已经转移到核基因组。

Baidu