篇一：植物生理学论文
学校代码：10466
本科生学号：1007103058
2012届攻读学士学位本科生课程论文
题目：呼吸作用
学科专业 植物科学与技术
课程名称植物生理学
本科生：王欣
完成时间2012年6月
呼吸作用
摘 要
呼吸作用，是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程，是所有的动物和植物都具有一项生命活动。生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内有机物的氧化分解为生物提供了生命所需要的能量，具有十分重要的意义。
关键词：呼吸作用；生物氧化；细胞呼吸
呼吸作用，是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程，又称为细胞呼吸（Cellular respiration）。无论是否自养，细胞内完成生命活动所需的能量，都是来自呼吸作用。真核细胞中，线粒体是与呼吸作用最有关联的胞器，呼吸作用的几个关键性步骤都在其中进行。
呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应，不论有无氧气参与，都可称作呼吸作用（这是因为在化学上，有电子转移的反应过程，皆可称为氧化）。有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物，进行无氧呼吸时，其产生的能量，比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应，与生物体没直接关系。即使是呼吸氧气的生物，其细胞内，也可以进行无氧呼吸。
呼吸作用的目的，是透过释放食物里之能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程，可以比拟为氢与氧的燃烧，但两者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步骤，一步步使食物中的能量放出，而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透过数个步骤，将能量转移到还原性氢（化合价为+1的氢）中。最后经过一连串的电子传递链，氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量，则转移到ATP分子上，供生命活动使用。 有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段（称为糖酵解），一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢（用[H]表示），同时释
放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段（称为三羧酸循环或柠檬酸循环），丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体基质中进行的；第三个阶段（呼吸电子传递链），前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。这个阶段是在线粒体内膜中进行的。以上三个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在生物体内，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有977kJ左右的能量储存在ATP中（38个ATP），其余的能量都以热能的形式散失了。
生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸。那么，生物在无氧条件下能不能进行呼吸作用呢？科学家通过研究发现，生物体内的细胞在无氧条件下能够进行另一类型的呼吸作用——无氧呼吸。
无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等植物、高等动物和人来说，称为无氧呼吸。如果用于微生物（如乳酸菌、酵母菌），则习惯上称为发酵。细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。苹果储藏久了，为什么会有酒味？高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并且释放出少量的能量，以适应缺氧的环境条件。高等动物和人体在剧烈运动时，尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了，但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要，这时骨骼肌内就会出现无氧呼吸。高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。此外，还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如马铃薯块茎、甜菜块根等。无氧呼吸的全过程，可以分为两个阶段：第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同；第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。以上两个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在无氧呼吸中，葡萄糖氧化分解时所释放出的能量，比有氧呼吸释放出的要少得多。例如，1mol的葡萄糖在分解成乳酸以后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08kJ的能量储存在ATP中（2个ATP），其余的能量都以热能的形式散失了。
在远古时期，地球的大气中没有氧气，那时的微生物适应在无氧的条件下生活，所以这些微生物(专性厌氧微生物）体内缺乏氧化酶类，至今仍只能在无氧的条件下生活。随着地球上绿色植物的出现，大气中出现了氧气，于是也出现了体内具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物。可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。尽管现今生物体的呼吸形式主要是有氧呼吸，但仍保留有无氧呼吸的能力。由上述分析可以看出，无氧呼吸和有氧呼吸有明显的不同。
无氧呼吸和有氧呼吸的过程虽然有明显的不同，但是并不是完全不同。从葡萄糖到丙酮酸，这个阶段完全相同，只是从丙酮酸开始，它们才分别沿着不同的途径形成不同的产物：在有氧条件下，丙酮酸彻底氧化分解成二氧化碳和水，全过程释放较多的能量；在无氧条件下，丙酮酸则分解成为酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸，全过程释放较少的能量。其中，产生乳酸的主要有乳酸菌、玉米的胚、马铃薯块茎、甜菜块根和骨骼肌，这就是为什么剧烈运动后腿会发酸。而产生酒精酒精最主要的是酵母菌、根霉、曲霉。特别的是硝化细菌是兼性呼吸。
对生物体来说，呼吸作用具有非常重要的生理意义，这主要表现在以下两个方面：第一，呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用释放出来的能量，一部分转变为热能而散失，另一部分储存在ATP中。当ATP在酶的作用下分解时，就把储存的能量释放出来，用于生物体的各项生命活动，如细胞的分裂，植株的生长，矿质元素的吸收，肌肉的收缩，神经冲动的传导等。第二，呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。在呼吸过程中所产生的一些中间产物，可以成为合成体内一些重要化合物的原料。例如，葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。
发酵工程：发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物，主要是微生物的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或者直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，利用DNA重组技术有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长素等。
植物呼吸作用过程：有机物（储存能量）+氧（通过线粒体） →二氧化碳+水+能量
化学式 有机物（储存能量）（一般为葡萄糖 C6H12O6)+O2 →（条件：酶）CO2+H2O+大量能量
无氧呼吸化学式 有机物（C6H12O6)→2C2H5OH+2CO2+少量能量（条件：酶）） 有机物（C6H12O6)→2C3H6O3（乳酸）+少量能量（条件：酶）
有氧呼吸过程中能量变化
在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。
有氧呼吸公式
第一阶段 C6H12O6酶→细胞质基质=2丙酮酸+4[H]+能量（2ATP）
第二阶段 2丙酮酸+6H2O酶→线粒体基质=6CO2+20[H]+能量（2ATP）
第三阶段 24[H]+6O2酶→线粒体内膜=12H2O+能量（34ATP）
总反应式 C6H12O6+6H2O+6O2酶→6CO2+12H2O+大量能量（38ATP）
有氧呼吸详细内容
有氧呼吸 - 介绍 指物质在细胞内的氧化分解，具体表现为氧的消耗和二氧化碳、水及三磷酸腺苷（ATP）的生成，又称细胞呼吸。其根本意义在于给机体提供可利用的能量。细胞呼吸可分为3个阶段，在第1阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A。在第2阶段中，乙酰辅酶A（乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子。在第3阶段中，氢原子进入电子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水；同时通过电子传递过程伴随发生的氧化磷酸化作用产生ATP分子。生物体主要通过脱羧反应产生CO2，即代谢物先转变成含有羧基（-COOH）的羧酸，然后在专一的脱羧酶催化下，从羧基中脱去CO2。细胞中的氧化反应可以“脱氢”、“加氧”或“失电子”等多种方式进行，而以脱氢方式最为普遍，也最重要。在细胞呼吸的第1阶段中包括一些脱羧和氧化反应，但在三羧酸循环中更为集中。三羧酸循环是在需氧生物中普遍存在的环状反应序列。循环由连续的酶促反应组成，反应中间物质都是含有3个羧基的三羧酸或含有2个羧基的二羧酸，故称三羧酸循环。因柠檬酸是环上物质，又称柠檬酸循环。也可用发现者的名子命名为克雷布斯循环。在循环开始时，一个乙酰基以乙酰-CoA的形式，与一分子四碳化合物草酰乙酸缩合成六碳三羧基化合物柠檬酸。柠檬酸然后转变成另一个六碳三羧酸异柠檬酸。异柠檬酸脱氢并失去CO2，生成五碳二羧酸α-酮戊二酸。后者再脱去1个CO2，产生四碳二羧酸琥珀酸。最后琥珀酸经过三步反应，脱去2对氢又转变成草酰乙酸。再生的草酰乙酸可与另一分子的乙酰CoA反应，开始另一次循环。循环每运行一周，消耗一分子乙酰基（二碳），产生2分子CO2和4对氢。草酰乙酸参加了循环反应，但没有净消耗。如果没有其他反应消除草酰乙酸，理论上一分子草酰乙酸可以引起无限的乙酰基进行氧化。环上的羧酸化合物都有催化作用，只要小量即可推动循环。凡能转变成乙酰CoA
篇二：植物生理学论文
浅议逆境下植物叶性状的变化
摘要： 在逆境下，植物的叶片形态、解剖构造和内含物质等方面产
生变化，以保证植物正常的生命活动。解剖构造与树木的抗
旱性关系密切，渗透调节是一个重要的抗旱性和抗盐性机
制。植物在阴蔽的环境中，通过大的叶面积等方式保证在弱
光条件下充分利用光能。在干旱和盐胁迫下，叶片变小或消
失，叶片表皮角质化，在叶片或细胞外形成一些机械组织，
叶肉质化，白天叶片气孔关闭等方式增加耐盐性。多年生落
叶树木和不落叶的植物通过不同的方式增加抗寒力。叶性状
的差异可能是对不同环境的反映，或者是它们的年龄和基因
引起的。最后，对叶性状的研究前景作了展望。
关键词：叶性状、抗逆性、展望
植物对环境变迁和不良环境有足够的适应性和抵抗能力，这种抗逆性既受其系统发育的遗传基因所控制，又受其个体发育中的生理生态状态制约。叶片是高等植物进行光合作用的主要器官，在陆地植物生态系统功能中起至关重要的作用，其性状特征直接影响到植物的基本行为和功能。
叶性状包括叶的形态、面积、构造、养分和渗透调节物质等。
早期的叶性状主要集中在植物生理研究，如：叶片的光合、呼吸和叶中物质含量。随着与叶性状相关的特性和应用研究的加深，叶性状的研究逐渐成为近几年来生理生态学领域研究的新热点，内容包括叶的基本性状和它们大范围的格局关系，文章就逆境条件下植物叶性状的
生理生态变化和抗逆性的关系进行介绍，这对了解植物在逆境中的生存机制，寻找林木抗逆的适宜调控措。
1 、抗旱条件下的叶性状
抗旱一般表现为避免脱水和忍受脱水。植物通过各种方法减少干旱时水分的散失。植物一般采用较高的叶组织密度,较大的叶厚度和很小的叶面积来适应干旱。干旱的时候，植物减小叶面积和单位面积内的叶生物量，减少新叶的产生，增加老叶的脱落和减少叶的大小。常绿植物采用皮质硬叶来面对干旱，这是保护功能的一种特点；这一特点表现为叶的寿命很长，不大量消耗叶中的氮，同化作用率比较低，能常年地固碳。 虽然植物在干旱季节或干旱地区可通过脱叶或产生细小叶子来减少植株表面水分的蒸腾，但一些缓解干旱的途径也可发生在叶结构的变化上,例如植物产生较粗的叶脉、较小的表皮细胞、较多的叶毛以及较厚的角质层等。旱生植物的机械组织通常较为发达，表皮往往有多层细胞，有发达的角质或者密集的表皮毛以及气孔下陷以减少水分散失。特别是可以通过气孔的关闭以保存水分，最大限度地利用水分，这样植物可以度过长时间的干旱。渗透调节也是一个重要的抗旱性机制，特别是在极度干旱的时候，脯胺酸可能扮演更复杂的角色，它能作为渗透调节物质，保持胞质溶胶与环境的渗透平衡，保持膜的完整性。干旱条件下，叶中产生的活性氧造成氧化胁迫，叶黄素循环、光呼吸与代谢活动的变化，大量的酶与抗氧化物质可以有效地清除活性氧。植物叶片内的类胡萝卜素、维生素E 与抗坏血酸等，共同维持着光合膜的稳定性。干旱胁迫诱导植物叶片的基因表
达一些重要的功能蛋白和调节蛋白以保护细胞不受水分胁迫的伤害。另外，植物还可通过体内源激素含量的变化来调节某些生理过程以适应干旱环境。
2、抗虫条件下的叶性状
植物为了保护自己，常采用不同的策略以减少虫害的发生。一种极端的策略是防卫，一般是植物含有效的化学保护物质，减慢叶的扩展，保持正常绿色和很低的损坏率(<20%)。另外一种极端的策略是逃避。逃避策略虽有很高的叶扩展率，但植食动物的种群扩大而造成其幼叶取食量的增加有可能快于新叶量的增加，进而对植物造成损伤。所以对植物最好的策略是叶的很快扩展，这样可减少食叶生物的攻击；叶很低的含氮量，可减少对食叶动物的吸引力和生成很有效的次生代谢物。但是，叶的很快扩展要求有很高的氮和其他资源，这是难以实现的。叶子也可以产生一些化学物质保护自己。叶含有很高的苯酚，通常超过了叶干物质的10% ，还有叶丹宁酸，被认为是很好的保护物质。叶被损伤后，叶的苯酚含量大幅增加，有效地保护了植物。植物叶片受损伤后叶内的一些营养成分往往下降，从而影响到植食性昆虫的生长和发育。
3、光胁迫下的叶性状
太阳光是光合作用的能量来源，是植物生存的基础，但过量的光对植物是有害的。原因是高光辐射使叶片温度过高，从而影响叶正常的生理活动，产生光抑制；高叶温导致CO2 固定的减少，因而增加了光氧化的胁迫，在光合作用中造成约10% 的碳损失、。 植物主要通过
调节方向和叶对光的角度来获得最佳太阳辐射，在中午受到强光胁迫时存在明显的“避光运动”。在高等植物中，叶子随着入射光强度的改变而相应发生运动的现象早已为人们所熟知。避光性运动是随着入射光的移动，叶子尽量保持叶平面与入射光线平行以最大程度减少叶平面接受太阳辐射，例如遭受水分胁迫的阳性植物大豆突然暴露于强光条件下，会产生避光性运动，从而消除或缓解光抑制的发生。也可以通过叶片上的蜡质、盐化硬皮和叶毛来增加对光的反射。 植物受光胁迫时，栅栏组织的叶绿体通过不同的运动排列方式来调整对光辐射的吸收。强光胁迫下叶绿体沿细胞壁排列，以减少吸收过量的太阳辐射。弱光条件下，叶绿体则充满整个细胞，以扩大吸收太阳辐射的表面积。避光性运动的主要作用是避免叶温的过度升高，而不是避免光抑制。阳生植物一般单位叶干重的叶绿素含量较低而叶黄素含量很高，这可能也是对光胁迫的一种适应。
4、叶性状之耐阴性
植物在阴蔽的环境中，叶片形态、解剖构造、叶绿体结构与运动及光合色素含量等产生变化，以保证弱光条件下充分利用光能。研究表明，与喜光植物相比，耐阴植物一般有很大的叶面积，叶片较薄，单位面积的叶绿素含量和比叶面积、高以及比叶重较低。耐阴植物的叶片栅栏组织细胞极少或根本没有典型的栅栏薄壁细胞，而海绵组织发达，且分布不规则以减少光量子投射损失，因此在弱光条件下能充分利用光能。另外，耐阴植物叶片多无蜡质和革质，表面光滑无毛，从而可减少对光的反射，增加对光能的利用。叶片还可以通过调整运动和平
展叶片来维持较高的有效辐射截获，出现“ 向光性运动” 。在弱光条件下，叶绿体则充满整个细胞，以扩大太阳辐射的表面积。随光量子密度的降低，叶绿素含量增加，具有较高的光合活性。
5、叶性状之抗盐
植物生长的环境是多种多样的，为了适应不同的环境，植物在长期进化过程中逐渐形成了与其生长环境相适应的结构。在盐胁迫下，叶片变小或消失，叶表皮角质化等，可以减少植物体内水分的散失、；叶肉质化，可以保存大量的水分。在植物从外界吸收大量盐分时，利用贮存的水分将吸进的盐分稀释到不会产生毒害的水平。白天叶片气孔关闭，蒸腾很弱，盐分随着蒸腾流进入地上部的机会小，或在叶细胞中形成一层隔离细胞，拒绝盐分的进入，植株从而表现出较强的抗盐能力。有些植物的叶上有盐腺，可以在盐胁迫的情况下泌盐，或通过表皮蜡质的形成泌盐，表现对高盐胁迫的适应。盐胁迫环境下植物细胞结构(如：叶绿体、线粒体)中产生大量活性氧，这会造成叶绿素、膜质、蛋白质和核酸的氧化伤害从而破坏正常的生理代谢。为避免活性氧的积累，具较强抗盐性的植物体内的抗氧化酶系统在盐胁迫下活性增强，可清除过量活性氧。 植物体还可以通过叶的渗透调节，降低细胞的水势，提高其吸水能力，增加耐盐性。植物叶片还可以通过改变各种激素的含量，维持在盐胁迫下的正常生长发育。
6、叶性状之抗寒性
低温对植物的危害，根据低温和受害情况，可分为冻害(零度以下)和冷害(零度以上)两种。零上低温首先引起膜从液晶变为凝胶态，细
篇三：植物生理学论文
题 目：紫杉醇
课程名称：《植物生理学》
学 院：林学院
专 业：水土保持与荒漠化防治
班 级：水保122
学生姓名：徐永服
指导教师：江龙
2014年5月
摘要
紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物,也是目前所了解的惟一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。同位素示踪表明,紫杉醇只结合到聚合的微管上,不与未聚合的微管蛋白二聚体反应。细胞接触紫杉醇后会在细胞内积累大量的微管，这些微管的积累干扰了细胞的各种功能,特别是使细胞分裂停止于有丝分裂期，阻断了细胞的正常分裂。
目录
1 简介……………………………………………………………………1 2 发现缘由………………………………………………………………3 提取方法…………………………………………………………………34 功用作用………………………………………………………………4 5 药理毒理………………………………………………………………4 6 药代动力学……………………………………………………………4 7 适应症…………………………………………………………………4 8 用法用量………………………………………………………………5 9 不良反应………………………………………………………………5 10 禁忌症………………………………………………………………6 11 注意事项……………………………………………………………6 12 孕妇及哺乳期妇女用药……………………………………………6 13 药物相互作用………………………………………………………6 14 药物过量……………………………………………………………6 15 规格…………………………………………………………………6 16 贮藏…………………………………………………………………7 17 分离方法……………………………………………………………7
1 简介
【药物名称】紫杉醇
【结 构 式】
【药物别名】 泰素，TAXOL，紫素，特素
【英文名称】 Paclitaxel
【说 明】 注射液：每支30mg（5ml）。
【性 状】本品为无色或淡黄色澄明粘稠液体。
【化学名称】5β，20-环氧-1，2α，4，7β，10β，13α-六 羟基紫杉烷-11-烯-9-酮-4，10-二乙酸酯-2-苯甲 酸酯-13[（2’R，3’S）-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨 酸酯]
【分 子 式】C47H51NO14
【分 子 量】853.92
【CA S NO】33069-62-4
【产品来源】为红豆杉科植物红豆杉的干燥根、枝叶以及树皮。
【规格含量】99.6%
【物理性质】白色结晶体粉末。无臭，无味。不溶于水，易溶于 氯仿、丙酮等有机溶剂。
【鉴 别】a.红外吸收：红外光谱图中的主要吸收带与对照品 一致。
b.HPLC鉴别：在含量检测中，检测制备的色谱图 中主峰的保留时间与标准制备色谱图中主峰的保留时间一致。
【纯 度】99-100%,以无水无溶剂的干燥品计.
【有关物质】相关物质总≤2.0%有机挥发性杂质:符合美国药典 (USP)和中国药典(CP)有机挥发性杂质要求.
【比 旋 度】[α]20 D=-49.0°~55.0°(10mg/mL的甲醇溶液)， 以无水无溶剂的干燥品计。
【水分】≤4.0%
【炽灼残渣】≤0.2%。
【重 金 属】≤0.002%
【微生物限量】≤100cfu/g paclitaxel；符合对金黄色葡萄状菌、绿脓杆菌、沙门氏菌、人肠杆 菌的无菌试验 要求。
【细菌内毒素】≤4.0%USPEU/mg paclitaxel
【简述】 紫杉醇最早由太平洋红豆杉Taxus brevifolia的树皮中分离提取