第二节 植物的呼吸作用
教学重点：
◆呼吸作用的概念、类型及意义。 ◆呼吸作用的主要过程。 ◆呼吸作用在植物生产上的应用。 教学难点：
◆呼吸作用的主要过程。 一、呼吸作用的意义 （一）呼吸作用的概念
呼吸作用是指生活细胞内的有机物质在一系列酶的作用下，逐步氧化分解，同时放出能量的过程。呼吸作用可分为有氧呼吸和无氧呼吸两类。 （二）呼吸作用的意义
呼吸作用对植物生命活动具有十分重要的意义，主要表现在三方面：
1．为植物生命活动提供能量 呼吸作用将有机物质生物氧化，使其中的化学能以ATP形式贮存起来。
2．中间产物是合成植物体内重要有机物质的原料 如丙酮酸、a－酮戊二酸、苹果酸等都是进一步合成植物体内新的有机物质的物质基础。
3．在植物抗病免疫方面有重要作用 在植物和病原微生物的相互作用中，植物依靠呼吸作用氧化分解病原微生物所分泌的毒素，以消除毒害。 二、呼吸作用的主要过程
植物的呼吸作用有多种途径，当其中一条途径受阻，可以通过其他途径来维持正常的呼吸作用，这是植物在长期的进化中形成的适应现象。这里主要介绍糖酵解－三羧酸循环过程。
（一）糖酵解
糖酵解是指葡萄糖在细胞质内经过一系列酶的催化作用，脱氢氧化，逐步转化为丙酮酸的过程。在无氧条件下，丙酮酸进行酒精发酵、乳酸发酵；在有氧条件下，丙酮酸则进入三羧酸循环。
（二）三羧酸循环
在有氧条件下，丙酮酸在酶和辅助因素作用下，首先经过一次脱氢和脱羧，并和辅酶A结合形成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A和草酰乙酸作用形成柠檬酸（含有一个羟基、三个羧基），这样反复循环进行。 三、呼吸作用的影响因素
呼吸作用的强弱常用呼吸强度来表示，影响呼吸强度的因素主要有： （一）温度
温度主要是影响呼吸酶的活性。大多数植物呼吸作用的最低温度在－10℃，最适温度为25℃～35℃，最高温度为35℃～45℃。 （二）水分
细胞含水量对呼吸作用影响很大。禾谷类种子在风干状态（含水量为11%～12%），呼吸微弱，当超过15%，呼吸作用加强 （三）O2和CO2浓度
大气含氧量通常在21%左右，当减少至5%～8%时，呼吸显著减弱。 CO2是呼吸作用的产物，空气中CO2浓度增高时，呼吸作用减弱。某些种皮厚的种子，常因种皮内CO2积累过多，即使在潮湿的土壤中保存多年也不发芽。 四、呼吸作用在植物生产上的应用 （一）呼吸作用与粮油种子贮藏
贮藏粮油种子的原则是保持“三低”，即降低种子的含水量、温度和空气中的含氧量。 （二）呼吸作用与多汁果实和蔬菜的贮藏、保鲜
多汁果实和蔬菜的贮藏、保鲜的原则是在尽量避免机械损伤的基础上，控制温度、湿度和空气成分三个条件，降低呼吸消耗，使果实蔬菜保持新鲜状态。 （三）呼吸作用与作物栽培
许多栽培措施都是为了保证作物呼吸作用正常进行，如水稻浸种催芽时用温水淋种和时常翻种；水稻育秧采用湿润育种；作物的中耕松土等。 五、光合作用和呼吸作用的关系
光合作用和呼吸作用即相互对立，又相互依赖，二者共同存在于统一的有机体中。光合作用与呼吸作用的区别见表。
光合作用和呼吸作用的区别
原料 产物 光合作用 CO2、H2O 淀粉、已糖等有机物、O2 贮藏能量的过程 能量转换 光能→电能→活跃化学能→稳定化学能 物质代谢类型 氧化还原反应 发生部位 发生条件 有机物质合成作用 H2O被光解、CO2被还原 绿色细胞、叶绿体、细胞质 光照下才可发生 有机物质降解作用 有机物被氧化，生成H2O 生活细胞、线粒体、细胞质 光下、暗处均可发生 释放能量的过程 稳定化学能→活跃化学能 呼吸作用 O2、淀粉、已糖等有机物 CO2、H2O等 光合作用和呼吸作用又有相互依赖、紧密相连的关系，二者互为原料与产物，光合作用释放
O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放CO2也可被光合作用所同化。它们的许多中间产物是相同的，催化诸糖之间相互转化酶也是类同的。在能量代谢方面，光合作用中供光合磷酸化产生ATP所需的ADP和供产生NADPH所需NADP＋，与呼吸作用所需的ADP和NADP＋是相同的，它们可以通用。 复习思考：
1. 什么叫呼吸作用？有何重要意义？
2. 比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同点，并说明二者在呼吸作用中的地位？ 3. 粮油种子和果蔬贮藏条件有何不同？其生理依据是什么？ 4. 解释下列现象或措施的生理原因：
（1）小麦、水稻、玉米、高粱等粮食贮藏之前要晒干； （2）给作物中耕松土；
（3）新鲜果品贮藏要保持低温和较高湿度。
高中生物植物生产与环境《植物的呼吸作用》教案设计
