2019考研农学植物生理学知识：植物的呼吸作用
2017-12-28 17:33 | 考研集训营
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2019考研农学植物生理学知识：植物的呼吸作用
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
名词解释
末端氧化酶(terminal oxidase) 处于生物氧化一系列反应的最末端的氧化酶。除了线粒体内膜上的细胞色素氧化酶和抗氰氧化酶之外，还有存在于细胞质中的酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶等。
巴斯德效应(Pasteur effect) 法国的科学家巴斯德(L.Pasture)最早发现从有氧条件转入无氧条件时酵母菌的发酵作用增强，反之，从无氧转入有氧时酵母菌的发酵作用受到抑制，这种氧气抑制酒精发酵的现象叫做巴斯德效应。
呼吸商(respiratory quotient，RQ) 又称呼吸系数，植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值叫做呼吸商。
生长呼吸(growth respiration) 用来合成细胞组成成分以及进行细胞分裂、分化和生长的那部分呼吸。种子萌发到苗期，生长呼吸占总呼吸比例较高，随着营养体的生长，比例逐渐下降，而维持呼吸所占的比例增加。
呼吸跃变(respiratory climacteric) 果实成熟过程中，呼吸速率突然增高，然后又迅速下降的现象。呼吸跃变的产生与外界温度和果实内乙烯的释放密切相关。呼吸跃变是果实进入完熟的一种特征，在果实贮藏和运输中，重要的问题是降低温度，抑制果实乙烯的产生，推迟呼吸跃变的发生，降低其发生的强度，延迟果实的完熟。
磷氧比(P/O ratio) 缩写为P/O，氧化磷酸化的活力指标，指每吸收一个氧原子所能酯化的无机磷的数目，即有几个无机磷与ADP形成了ATP。呼吸链中两个质子和两个电子从NADH+H+开始传至氧生成水，一般可形成3分子的ATP，其P/O比为3。
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle) 缩写为TCAC，在有氧条件下丙酮酸在线粒体基质中彻底氧化分解的途径。三羧酸循环又称柠檬酸循环(citric acid cycle)或 Krebs 循环(Krebs cycle)。它是需氧生物利用糖或其它物质获得能量的最有效方式，是糖、脂、蛋白质等物质转化的枢纽。
细胞色素(cytochrome)缩写为Cyt，一类含有铁卟啉的复合蛋白，有典型的吸收光谱，在辅基中的铁能通过价态的变化可逆地传递电子，是生物氧化中重要的电子传递体。
问答题
1.试述呼吸作用的生理意义。植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义?
答：呼吸作用对植物生命活动具有十分重要的意义，主要表现在以下三个方面：
(1) 为植物生命活动提供能量 除绿色细胞可直接从光合作用获取能量外，其它生命活动所需的能量都依赖于呼吸作用。呼吸过程中有机物质氧化分解，释放的能量一部分以ATP形式暂贮存起来，以随时满足各种生理活动对能量的需要;另一部分能量则转变为热能散失，以维持植物体温，促进代谢，保证种子萌发、幼苗生长、开花传粉、受精等生理过程的正常进行。
(2) 中间产物为合成作用提供原料 呼吸过程中有机物的分解能形成许多中间产物，其中的一部分用作合成多种重要有机物质的原料。呼吸作用在植物体内的碳、氮和脂肪等物质代谢活动中起着枢纽作用。
(3) 在植物抗病免疫方面有着重要作用 植物受伤或受到病菌侵染时，呼吸作用的一些中间产物可转化为能杀菌的植保素，以消除入侵病菌分泌物中的毒性。旺盛的呼吸还可加速细胞木质化或栓质化，促进伤口愈合。
植物的呼吸代谢有多条途径，如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性、末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期，植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中，植物形成的对多变环境的一种适应性，具有重要的生物学意义，使植物在不良的环境中，仍能进行呼吸作用，维持生命活动。例如，氰化物能抑制生物正常呼吸代谢，使大多数生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途径，能在含有氰化物的环境中生存。
2.为什么长时间的无氧呼吸会使陆生植物受伤，甚至死亡?
答：(1) 无氧呼吸释放的能量少，要依靠无氧呼吸释放的能量来维持生命活动的需要就要消耗大量的有机物，以至呼吸基质很快耗尽。
⑵ 无氧呼吸生成氧化不彻底的产物，如酒精、乳酸等。这些物质的积累，对植物会产生毒害作用。
⑶ 无氧呼吸产生的中间产物少，不能为合成多种细胞组成成分提供足够的原料。
植物生理学在业务课试卷中所占分值50%，说明是考核的重点，以上是文都考研集训营为大家总结的农学植物生理学基础知识，希望2019考研农学的考生认真学习。最后，文都考研集训营会一直伴随2019考生一起备考。
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植物生理学（沈荔花）
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