;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。2呼吸作用的生理意义(图43)(1)为植物生命活动提供能量(2)中间产物是合成重要有机物质的原料(3)在植物抗病免疫方面有重要作用3呼吸作用的途径呼吸作用的糖的分解代谢途径有三种,糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径。不管是有氧呼吸或无氧呼吸,糖的分解都必须先经过糖酵解阶段,形成丙酮酸,然后才分道扬镳。还有一种葡萄糖在细胞质内进行的直接氧化降解的酶促反应过程称为戊糖磷酸途径。在正常情况下,植物细胞里葡萄糖降解主要是通过糖酵解和三羧酸循环,戊糖磷酸途径所占的比重较小(一般只占百分之几到三十之间)。但这两种途径在葡萄糖降解中所占的比例,随植物的种类、器官、年龄和环境而异。4呼吸作用的过程
f以葡萄糖的氧化为例,呼吸作用可分为三个部分:糖酵解;三羧酸循环和氧化磷酸化。(1)糖酵解指葡萄糖在无氧条件下被酶降解成丙酮酸,并释放能量的过程。也称为EMP途径。包括一系列反应,都在细胞质中发生,而且不需要氧。这一过程可以分为以下两步(图44):第一步是1分子葡萄糖经过两次磷酸化,而形成1分子的1,6二磷酸果糖,这一过程要消耗2分子的ATP;第二步是1分子的1,6二磷酸果糖,在有关酶的催化作用下,最终形成2分子的丙酮酸,并将2分子的氧化型辅酶Ⅰ(NAD)还原成2分子的还原型辅酶Ⅱ(NADH),这一过程生成2分子的ATP。总反应式:葡萄糖2ADP2Pi2NAD2丙酮酸2ATP2NADH2H2H2O
在缺氧情况下,NADH就去还原乙醛成乙醇,或还原丙酮酸为乳酸。无氧呼吸释放二氧化碳,说明呼吸底物在此过程中也被氧化,但是氧化作用所需要的氧是来自组织内的含氧物质,即水分子和被氧化的糖分子中得到的,因此无氧呼吸也称分子内呼吸。如果氧气充足,则丙酮酸就完全氧化形成水和二氧化碳。(2)三羧酸循环糖酵解的产物丙酮酸,在有氧条件下进入线粒体,首先丙酮酸氧化脱羧,与辅酶A结合成为活化的乙酰辅酶A(乙酰CoA),再通过一个包括三羧酸和二羧酸循环而逐步氧化分解,最终形成水和二氧化碳并释放能量的过程。发生在在线粒体基质中。这一循环过程的最初中间产物是柠檬酸,而柠檬酸是一种三羧基酸,所以这个过程叫做三羧酸循环,也叫做Krebs循环或柠檬酸循环(图45)。
图44糖酵解的过程
图45三羧酸循环
f概括地说,这一过程一共发生了5次脱氢,其中4次脱出的氢都被NAD携带着,形成NADH,另一次则被黄酶(FAD)携带着,形r