果蔬的呼吸作用

果蔬的呼吸作用輕,縮短貯藏壽命。

此外,呼吸作用在分解有機(jī)物過程中產(chǎn)生很多中間產(chǎn)物,它們是進(jìn)一步合成植物體內(nèi)新的有機(jī)物的物質(zhì)基礎(chǔ)。

當(dāng)呼吸作用發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí),中間產(chǎn)物的數(shù)量和種類也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變,從而影響其它物質(zhì)代謝過程。

呼吸作用的意義及主要功能主要概括如圖2-5。

因此,掌握采收后果蔬的呼吸作用,已成為果蔬貯藏技術(shù)的中心問題。

自上世紀(jì)初和發(fā)覺蘋果的呼吸躍變以來,呼吸作用的討論成為果蔬貯藏技術(shù)的一個(gè)基本理論討論領(lǐng)域。

一、呼吸作用的概念呼吸作用是指生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物在酶的參加下,逐步氧化分解并釋放出能量的過程。

呼吸作用的產(chǎn)物因呼吸類型的不同而有差異。

依據(jù)呼吸過程中是否有氧的參加,可將呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸兩大類型。

一有氧呼吸有氧呼吸是指生活細(xì)胞利用分子氧,將某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解,形成2和2,同時(shí)釋放出能量的過程。

呼吸作用中被氧化的有機(jī)物稱為呼吸底物,碳水化合物、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、脂肪都可以作為呼吸底物。

一般來說,淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖等碳水化合物是最常利用的呼吸底物。

如以葡萄糖作為呼吸底物,則有氧呼吸的總反應(yīng)-可編輯修改-______________________________________________________________________________________________________________可用下式表示:6126+62→62+62+106674上列總反應(yīng)式表明,在有氧呼吸時(shí),呼吸底物被徹底氧化為2和2,2被還原為2。

呼吸作用中氧化作用分為很多步驟進(jìn)行,能量是逐步釋放的,一部分轉(zhuǎn)移到和分子中,成為隨時(shí)可利用的貯備能,另一部分則以熱的形式放出。

有氧呼吸是高等植物呼吸的主要形式,通常所說的呼吸作用,主要是指有氧呼吸。

二無氧呼吸無氧呼吸是指生活細(xì)胞在無氧條件下,把某些有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放能量的過程。

對于高等植物,這個(gè)過程慣上稱為無氧呼吸,對于微生物,則慣上稱為發(fā)酵。

高等植物無氧呼吸可產(chǎn)生酒精,其過程與酒精發(fā)酵是相同的,反應(yīng)式如下:6126→225+22+10624有些果蔬由于貯藏時(shí)間太長、包裝過度密封、涂果蠟過厚或涂果蠟后存放的時(shí)間太久等緣由,使果蔬長期處在無氧或氧氣不足的條件下,通常會產(chǎn)生酒味,這是果蔬在缺氧狀況下,酒精發(fā)酵的結(jié)果。

-可編輯修改-______________________________________________________________________________________________________________三呼吸代謝的多條途徑在高等植物中存在著多條呼吸代謝的生化途徑,這是植物在長期進(jìn)化過程中,對環(huán)境條件適應(yīng)的體現(xiàn)。

植物的呼吸途徑主要有糖酵解途徑、三羧酸循環(huán)、戊糖磷酸途徑、乙醛酸循環(huán)等,各途徑的關(guān)系如圖2-5。

在有氧條件下,進(jìn)行三羧酸循環(huán)和磷酸戊糖途徑,還有乙醛酸循環(huán)和乙醇酸氧化途徑等。

***酸的過程稱為糖酵解。

糖酵解的生理意義如下:1糖酵解普遍存在于生物體中,是有氧呼吸和無氧呼吸的共同途徑。

2糖酵解的產(chǎn)物***酸的化學(xué)性質(zhì)非?；钴S,可以通過各種代謝途徑,生成不同的物質(zhì)圖2-6。

-可編輯修改-______________________________________________________________________________________________________________3通過糖酵解,生物體可獲得生命活動所需的部分能量。

對于厭氧生物來說,糖酵解是糖分解和獵取能量的主要方式。

4糖酵解途徑中除了由己糖激酶、磷酸果糖激酶、***酸激酶等所催化的反應(yīng)以外,多數(shù)反應(yīng)均可逆轉(zhuǎn),這就為糖異化作用供應(yīng)了基本途徑。

***酸,在有氧的條件下,通過一個(gè)包括三羧酸和二羧酸的逐步脫羧脫氫過程,徹底氧化分解,這一過程稱為三羧酸循環(huán)。

三羧酸循環(huán)普遍存在于動物、植物、微生物的細(xì)胞中,是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行。

三羧酸循環(huán)的起始底物不僅是糖代謝的中間產(chǎn)物,也是脂肪酸和某些氨基酸的代謝產(chǎn)物。

因此,三羧酸循環(huán)是糖、脂肪和蛋白質(zhì)三大類物質(zhì)的共同氧化途徑,是生物利用糖和其他物質(zhì)氧化獲得能量的主要途徑。

:1戊糖磷酸途徑是葡萄糖直接氧化分解的生化途徑,每氧化1分子葡萄糖可產(chǎn)生12分子的,有++較高的能量轉(zhuǎn)化率。

-可編輯修改-______________________________________________________________________________________________________________2該途徑中的一些中間產(chǎn)物是很多重要有機(jī)物生物合成的原料,例如可合成與植物生長、抗病性有關(guān)的生長素、木質(zhì)素、咖啡酸等。

3戊糖磷酸途徑在很多植物中存在,特殊是在植物感病、受傷時(shí),該途徑可占全部呼吸的50%以上。

由于該途徑和糖酵解-三羧酸循環(huán)的酶系統(tǒng)不同,因此,當(dāng)糖酵解-三羧酸循環(huán)受阻時(shí),戊糖磷酸途徑則可代替正常的有氧呼吸。

在糖的有氧降解中,糖酵解-三羧酸循環(huán)與戊糖磷酸途徑所占的比例,隨植物的種類、器官、年齡和環(huán)境而發(fā)生變化,這也體現(xiàn)了植物呼吸代謝的多樣性。

***呼吸或交替途徑呼吸代謝產(chǎn)物的中間產(chǎn)物氧化脫下的氫,其電子沿著一挨次排列的一組呼吸傳遞體傳遞到子氧的分總軌道,這就是所謂的呼吸鏈。

***化物對呼吸作用的末端氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶有劇烈的抑制作用。

近年的很多討論表明,植物和微生物的線粒體中,其電子傳遞也是多條途徑的。

現(xiàn)在公認(rèn),呼吸鏈中有一條對***化物不敏感的支路,***化物對呼吸作用的末端氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶有劇烈的抑制作用,但有些植物組織的呼吸作用卻對***化物不敏感,這便是“抗***呼吸”。

抗***呼吸的特點(diǎn)之一是底物消耗較快而產(chǎn)生較少,必定的后果是產(chǎn)生較多的熱能。

抗***呼吸途徑的一個(gè)消極的效應(yīng)是產(chǎn)生大量自由基和活性氧,從而加速細(xì)胞的年輕和死亡。

已經(jīng)證明,一些果實(shí)如鱷梨和蘋果等完熟期間,抗***呼吸有漸漸增加的趨勢,高峰期后又逐步降低,這說明呼吸躍變過程有抗***呼吸參加。

1974報(bào)告,處理完整的鱷梨果實(shí),能使呼吸快速上升,乙烯生成亦增加,最終引致果實(shí)成熟。

他們并發(fā)覺在呼吸躍變時(shí),二磷酸果糖增加10倍,磷酸烯醇***酸及6—磷酸果糖則下降。

認(rèn)為由于***化物促進(jìn)糖酵解,同時(shí)又促進(jìn)有氧呼吸,故推論***化物的作用是使電子轉(zhuǎn)入交替途徑。

這個(gè)作用與其抑制細(xì)胞色素途徑無關(guān),乃是由于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變而引起的。

他們1976又用蘋果、鱷梨、南美番荔枝、檸檬、-可編輯修改-______________________________________________________________________________________________________________葡萄柚進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)覺乙烯和***化物均能誘導(dǎo)呼吸上升,而乙烯對能被***化物劇烈抑制呼吸的組織則無促進(jìn)效應(yīng)。

因此他們認(rèn)為抗***途徑的存在是乙烯促進(jìn)呼吸的先決條件。

依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,他們認(rèn)為,抗***或交替途徑對果實(shí)躍變和成熟來說是重要的;***和乙烯一樣,均對交替途徑起調(diào)整作用,促進(jìn)交替途徑的運(yùn)行。

四呼吸商植物組織在肯定時(shí)間內(nèi),放出2的量與汲取2的量之比叫呼吸商。

通常碳水化合物是主要的呼吸底物,脂肪、蛋白質(zhì)以及有機(jī)酸也可作為呼吸底物。

底物種類不同,呼吸商也不同。

以葡萄糖為呼吸底物,完全氧化時(shí),呼吸商是1;當(dāng)以有機(jī)酸為呼吸底物時(shí),則呼吸商大于1;以脂肪、蛋白質(zhì)為呼吸底物時(shí),呼吸商小于1。