先来说说呼吸作用的概念以及它的生理意义。有氧呼吸说的是生活着的细胞利用分子氧（O2），把某些有机物完完全全地氧化分解，变成 CO2 和 H2O，同时放出能量的过程。在呼吸作用里被氧化的有机物被叫做呼吸底物或者呼吸基质（respiratory substrate），像碳水化合物、有机酸、蛋白质、脂肪都能当呼吸底物。一般来讲，淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖这些碳水化合物是最常被用到的呼吸底物。要是把葡萄糖当作呼吸底物，那么有氧呼吸的总体反应可以用下面这个式子来表示：

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O △G°′＝-2870kJ·mol-1 （5-1）

这里的△G°′指的是 pH 为 7 时标准自由能的变化。

上面这个总反应式表明，在有氧呼吸的时候，呼吸底物会被彻底氧化变成 CO2 和 H2O，O2 会被还原成 H2O。有氧呼吸的总反应式和燃烧反应式是一样的，不过在燃烧的时候，底物分子和 O2 反应特别迅速激烈，能量是以热的形式放出来的；但在呼吸作用里，氧化的过程分成了好多步，能量是一点一点放出来的，一部分转到 ATP 和 NADH 分子里，变成随时能用的储备能量，还有一部分就以热的形式散发掉了。

有氧呼吸是高等植物呼吸的主要形式，平常说的呼吸作用，主要说的就是有氧呼吸。

呼吸作用的生理意义

呼吸作用对植物的生命活动有着非常重要的意义，主要体现在下面这三个方面：

1.给植物的生命活动提供能量 除了绿色细胞能直接利用光能进行光合作用以外，其他的生命活动需要的能量都得靠呼吸作用。呼吸作用把有机物质进行生物氧化，让里面的化学能以 ATP 的形式存起来。当 ATP 在 ATP 酶的作用下分解的时候，就把存着的能量释放出来，不停地满足植物身体里各种生理过程对能量的需要（图 5-1），没被用掉的能量就变成热散失掉了。呼吸的时候放出热量，能让植物的体温升高，对种子发芽、幼苗生长、开花传粉、受精这些都有好处。另外，呼吸作用还能给植物身体里有机物质的生物合成提供还原的力量。

2.中间产生的东西是合成植物身体里重要有机物质的原料 呼吸作用在分解有机物质的过程里会产生很多中间产物，这里面有一些中间产物的化学性质特别活跃，比如丙酮酸、α-酮戊二酸、苹果酸等等，它们是进一步合成植物身体里新的有机物的基础。当呼吸作用有变化的时候，中间产物的数量和种类也会跟着改变，从而影响到其他的物质代谢过程。呼吸作用在植物身体里的碳、氮和脂肪等代谢活动里起着关键的作用。

3.在植物抵抗病害和免疫方面有重要作用 在植物和病原微生物相互作用的时候，植物靠着呼吸作用氧化分解病原微生物分泌出来的毒素，来消除它们的毒害。植物受伤或者受到病菌侵染的时候，也通过强烈的呼吸，促进伤口愈合，加快木质化或者栓质化，来减少病菌的侵染。另外，呼吸作用加强还能促进有杀菌作用的绿原酸、咖啡酸等的合成，来增强植物的免疫能力。