講課大綱 （Lecture Outline）

一、 細胞呼吸作用包含一系列光同化產物的氧化

細胞的呼吸作用可以分成醣解作用、檸檬酸循環、電子傳遞鏈三個分開，但又相互依賴的階段。呼吸作用反應受質為醣類 (葡萄糖、果糖) 、脂質、有機酸、蛋白質。

二、 蔗糖與澱粉分解形成葡萄糖

α-澱粉酶分解直鏈澱粉及膠質澱粉產生麥芽糖、葡萄糖、極限糊精。β-澱粉酶分解直鏈澱粉產生麥芽糖。極限糊精酶分解 (1→6) 分支鍵結α-葡萄糖苷酶將麥芽糖水解成兩分子的葡萄糖。蔗糖合成酶、反轉酶(invertase) 分解蔗糖。

三、 醣解作用將醣類轉變成丙酮酸

醣解作用將六碳醣經由一連串的氧化反應轉變為三個碳的丙酮酸 (pyruvate) 。1分子六碳醣最後轉化成2分子丙酮酸淨得2 ATP 及2 NADH。

四、 氧化戊醣磷酸路徑是葡萄糖代謝的一種替代路徑

五、 氧分子的利用性決定丙酮酸的去向

六、 氧化的呼吸作用在粒線體中完成

醣解作用完成後進行檸檬酸循環伴隨ATP產生的NADH氧化反應，都在粒線體中進行。

七、 能量依據化學滲透假說以ATP形式保存

ATP合成的機制可以用Mitchell所提出的化學滲透假說 (chemiosmotic hypathesis) 來解釋。粒線體內部或基質內的NADH被氧化時，其P/O值約為3。

八、 植物具有幾個替代的電子傳遞路徑

魚藤酮不敏感NADH去氫酶：經由魚藤酮不敏感去氫酶進入電子傳遞鏈的每對電子只能產生2分子的ATP。

抗氰化物的呼吸作用：是因為替代氧化酶 (alternative  oxidase) 的存在才能進行，被視為替代呼吸路徑 (alternative respiratory pathway) 或稱為替代路徑 (alternative pathway) 。電子經由替代氧化酶路徑會產生1分子ATP或完全沒有ATP被生成。

九、 很多種子以油脂形態來貯存碳

大多數以儲存大量脂質的種子，主要是以三酸甘油酯 (triglycerides) ，作為保存碳源。三酸甘油酯被完全轉變成蔗糖的過程是相當複雜的，其中包含了油體、醣氧化體（乙醛酸體 glyoxysome）、粒線體以及細胞漿的相互作用

十、 呼吸作用提供生化反應所需的碳骨架

細胞呼吸作用除了提供ATP形式的能量外，也提供細胞生合成其他分子所需的碳骨架。

十一、 呼吸速率因發育與代謝狀態之不同而異

呼吸作用會反應植物的代謝需求，較年輕的植株、器官或組織其呼吸速率會較年長的植株、器官以及組織來得快。植株或器官開始衰老或是接近成熟時，其生長速率以及相關的代謝需求會下降。許多器官，尤其是葉片以及一些果實，會有一段呼吸作用暫時提升的時期稱為更年期 (climacteric) ，此為老化及死亡之前一系列降解的開始。

十二、 外界環境對呼吸率的影響

授課教師:蔡智賢教授

國立嘉義大學園藝學系

修改日期：2022年07月17日