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植物为什么会出现抗氰呼吸(抗氰呼吸能使生物发热的原因是的结果)

来源: 文学汇总集 时间:2023-10-21
抗氰呼吸怎么理解?既然不形成atp,那么对植物有何意义

抗氰呼吸及氰化物危害机理

抗氰呼吸(cyanide-resistant respiration):植物体内存与细胞色素氧化酶铁结合阴离(氰化物、叠氮化物)仍能继续进行呼吸即受氰化物抑制呼吸许植物组织进行些真菌绿藻、少数细菌物进行绝数物能进行呼吸链(电传递链)泛醌叉电经细胞色素系统即经磷酸化部位Ⅱ及Ⅲ直接通另种末端氧化酶——交替氧化酶传递氧故形ATP少要与呼吸链主链产同ATP需消耗较底物呼吸作用加速放热能其理功能解甚少已发现某些植物花序或花种产热能力低寒带沼泽植物臭菘其花序能通抗氰呼吸产热温度达30℃(气温5℃)促使挥发物质挥发吸引昆虫传粉

数机氰化物属剧毒高毒物质极少量氰化物(每千克体重数毫克使、畜短间内毒死亡含氰化物浓度低水(0.05mg/L)使鱼等水物毒死亡造农作物减产氰化物污染水体引起鱼类、家畜及至群急性毒事例内外都报导些事件短期内量氰化物排入水体造工业产程必须严格控制氰化物使用排放量尤其要完善污水处理设施减少氰化物外排量

简单氰化物污染环境使、畜毒甚至死亡即使象铁氰酸盐亚铁氰酸盐低毒性氰化物复盐量排入面水经阳光照射其条件配合解释放相数量游离氰化物导致水物毒死亡

通所说氰化物环境污染主要指含氰废水外排所造河流(面水)、饮用水(水)污染由于氰化物气存间仅十几钟故般造气污染含氰废渣由于必须处理才能堆积存放产污染仍水污染

"抗氰呼吸"是什么?

抗氰呼吸 (cyanide-resistant respiration) 是指当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子(如氰化物、叠氮化物)时,仍能继续进行的呼吸,即不受氰化物抑制的呼吸。

在非极端环境的生物体中是否存在氰化物不敏感的呼吸作用?如果有,其可能的生物学意义是什么?

当然有,植物就存在抗氰呼吸。

它在呼吸链(电子传递链)上从泛醌分叉,电子不经过细胞色素系统,即不经过磷酸化部位Ⅱ及Ⅲ,直接通过另一种末端氧化酶——交替氧化酶传递到分子氧,故形成的ATP少。要得到与呼吸链的主链产生同样多的ATP,就需消耗较多的底物,这样呼吸作用加速,放出的热能也多。

对其生理功能,了解甚少。已发现某些植物的花序或花中有这种产热能力,如生长在低寒地带的沼泽植物臭菘,其花序能通过抗氰呼吸产生热,温度可达30℃(当时气温5℃以下),促使挥发物质挥发,吸引昆虫传粉。

另外从我的想法来看,植物大多是不能自由移动的,因此它们要很好的适应较大的环境变化。动物没有抗氰呼吸得很大原因在我看是得益于它们的自由运动,如果环境中有氰化物,它们可以马上离开,而植物不能。为了适应这点植物就必须进化出更多的呼吸系统支路来应对。其实抗氰呼吸只是其中一种,植物的电子传递连末端还有酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶、黄素氧化酶等等,来适应不同的环境。末端电子氧化系统的多样性是植物呼吸的一个重要特点。

抗氰呼吸的概念

大多数生物包括部分植物的有氧呼吸会被一些能与细胞色素氧化酶中的铁原子结合的阴离子强烈地抑制。这些阴离子中以氰化物(CNi-)和叠氮物(N3-)很为有效。此外,一氧化碳(CO)也能与铁原子形成极强的复合物而阻碍电子的传递和毒害呼吸作用。但是对于一些植物组织,在细胞色素氧比酶抑制剂存在时呼吸作用仍然进行,这类抑制剂对呼吸作用的影响并不大。这时的呼吸作用称为抗氰呼吸。当细胞色素氧化酶活性受到抑制时呼吸作用仍然进行,这是由于抗氰线粒体的由子传递途径中存在一条较短的电子传递支路。这一分支起始于泛醌辅酶Q,经黄素蛋白至末端氧化酶。这个电子传递支路称为交替途径,末端氧化酶称为交替氧化酶。交替氧化酶对二氧化碳(O2)的亲和力很高。但相对细胞色素氧化酶来说,交替氧化酶对二氧化碳(O2)的亲和力稍低些。抗氰呼吸时很少或无氧比磷酸化作用。即主要是释放热量,而不是产生ATP。这些热量对于促进一些植物的授粉作用有一定的生理意义。例如,许多沼泽地带植物如天南星科植物在早春开花时,环境温度较低,通过抗氰呼吸放热,使花器官的温度大大高于环境温度,从而保证了花序的发育和授粉作用的进行。此外种子萌发初期的抗氰呼吸有促进萌发的作用。

请高手详细介绍一下植物的抗氰呼吸

抗氰呼吸及氰化物的危害机理

抗氰呼吸(cyanide-resistant respiration):当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子(如氰化物、叠氮化物)时,仍能继续进行的呼吸,即不受氰化物抑制的呼吸。许多植物组织可以进行,一些真菌和绿藻、少数细菌和动物也可进行,但绝大多数动物不能进行。它在呼吸链(电子传递链)上,从泛醌分叉,电子不经过细胞色素系统,即不经过磷酸化部位Ⅱ及Ⅲ,直接通过另一种末端氧化酶——交替氧化酶传递到分子氧,故形成的ATP少。要得到与呼吸链的主链产生同样多的ATP,就需消耗较多的底物,这样呼吸作用加速,放出的热能也多。对其生理功能,了解甚少。已发现某些植物的花序或花中有这种产热能力,如生长在低寒地带的沼泽植物臭菘,其花序能通过抗氰呼吸产生热,温度可达30℃(当时气温5℃以下),促使挥发物质挥发,吸引昆虫传粉。

大多数无机氰化物属剧毒,高毒物质,极少量的氰化物(每千克体重数毫克就会使人、畜在很短的时间内中毒死亡,含氰化物浓度很低的水(0.05mg/L)也会使鱼等水生物中毒死亡,还会造成农作物减产。氰化物污染水体引起鱼类、家畜及至人群急性中毒的事例,国内外都有报导。这些事件是因短期内将大量氰化物排入水体造成的。因此,在工业生产过程中,必须严格控制氰化物的使用和排放量。尤其要有完善的污水处理设施以减少氰化物的外排量。

不但简单氰化物会污染环境,使人、畜中毒甚至死亡,即使象铁氰酸盐和亚铁氰酸盐那样的低毒性氰化物复盐,如果大量排入地面水中,经过阳光照射和其它条件的配合也可分解释放出相当数量的游离氰化物,导致水生物的中毒死亡。

通常所说氰化物对环境的污染,主要是指含氰废水外排所造成的河流(地面水)、饮用水(地下水)的污染,由于氰化物在大气中存在的时间仅十几分钟,故一般不会造成大气的污染,含氰废渣由于必须处理后,才能堆积存放,因而产生的污染仍是对水的污染。

抗氰呼吸的生理意义

1、利于授粉 天南星科海芋属(Arum)等植物早春开花时,花序呼吸速率迅速提高,比一般植物呼吸速率快100倍以上,组织温度随之亦提高,高出环境温度25摄氏度左右,此种情况可维持7h左右。该时气温低温度升高有利于花序发育。当产热爆发时,会会发出一些胺、吲哚和萜类,呈腐败气味,引诱昆虫帮助授粉。水杨酸是海芋起始放热的化学信号。

2、能量溢流 有人提出能量溢流假说····

3、增强抗逆性 交替途径是植物对各种逆境的反应,这些逆境大部分会抑制线粒体呼吸,交替途径从电子传递链送出电子,会阻止UQ库电位过度产生····

4、抗病。

5、消耗过剩底物。

6、促进果实成熟。

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