【正文】 過(guò)氧化物體 → 線粒體 呼吸歷程 糖酵解 → 三羧酸循環(huán) → 呼吸鏈 → 未端氧化 乙醇酸循環(huán) (C 2 循環(huán) ) 能量狀況 產(chǎn)生能量 消耗能量 生理意義 生命的標(biāo)志；提供代謝所需能量；物質(zhì)代謝的中心；對(duì)傷、病的抗性 平衡同化力的需求關(guān)系；防止高光強(qiáng)下對(duì)光合作用破壞的保護(hù)性反應(yīng)；防止氧對(duì)光合碳同化的抑制作用；是磷酸丙糖的補(bǔ)充途徑；氨基酸合成的補(bǔ)充途徑；解除乙醇酸積累的毒害作用。 二、種子及幼苗的呼吸作用 (一 )種子形成與呼吸作用 呼吸速率 種子形成初期，隨種子細(xì)胞數(shù)目的增多，體積增大，呼吸逐步升高，到 灌漿期呼吸速率達(dá)到高峰 ，然后下降。 ?水稻灌漿最快在開(kāi)花后 15d左右，此時(shí)呼吸速率也最高。 菜豆種子成熟期的呼吸速率 ? 灌漿高峰之后 ,呼吸速率逐漸下降 ， 主要是細(xì)胞內(nèi)干物質(zhì) (非呼吸基質(zhì) )含量增加 ， 含水量降低 ， 原生質(zhì)脫水 ， 線粒體結(jié)構(gòu)受到破壞等原因所造成的 。 呼吸途徑 在種子成熟過(guò)程中 ， 也發(fā)生變化 。 水稻植株在開(kāi)花初期籽粒的呼吸途徑以 EMPTCA途徑為主 ， 以后 隨著種子的成熟 ， PPP途徑加強(qiáng) 。 （二）種子的安全貯藏與呼吸作用 ?干燥種子的呼吸作用與糧食貯藏有密切關(guān)系。含水量很低的風(fēng)干種子呼吸速率微弱。 ?一般油料種子含水量在 8％～ 9％ 、淀粉種子含水量在 12％～ 14％ 以下，種子中原生質(zhì)處于凝膠狀態(tài)，呼吸酶活性低，呼吸極微弱，可以安全貯藏 ,此時(shí)的含水量稱(chēng)之為安全含水量。 ?多數(shù)樹(shù)種的種子安全含水量為 5～ 14％。 ?當(dāng)種子含水量超過(guò)安全含水量，呼吸作用就顯著增強(qiáng)。 ?如果含水量繼續(xù)增加 ,則呼吸速率幾乎成直線上升。 圖 524 谷?；蚍N子的含水量對(duì)呼吸速率的影響 ； ； ?為什么當(dāng)種子含水量超過(guò)安全含水量，呼吸作用就顯著增強(qiáng)？ ? 在安全水以下的水主要以束縛水的形式存在，安全水以上的水是自由水。當(dāng)種子含水量超過(guò)安全含水量后，自由水增加，原生質(zhì)由凝膠轉(zhuǎn)變成溶膠，呼吸酶活性增強(qiáng)，呼吸也就增強(qiáng)。 ? ?為什么淀粉種子安全含水量高于油料種子？ ? 主要是淀粉種子中含淀粉等親水物質(zhì)多，其中存在的束縛水含量要高一些。而油料種子中含疏水的油脂較多，存在的束縛水也較少。 ? 種子貯藏 的 適宜條件 ： ? 干燥： 種子的含水量不得超過(guò)安全含水量。要曬干進(jìn)倉(cāng)、保持倉(cāng)庫(kù)干燥。否則，呼吸旺盛消耗大量貯藏物質(zhì)，呼吸散熱提高糧堆溫度，有利于微生物活動(dòng)，易導(dǎo)致糧食的變質(zhì)，使種子喪失發(fā)芽力和食用價(jià)值。 ? 殺菌消毒： 種子本身含水量在 %以上時(shí)，呼吸作用很緩慢，但是種子堆的呼吸作用急劇升高，是因?yàn)榉N子表面附有微生物，在 75%相對(duì)濕度中可迅速繁殖增多，其呼吸作用也大大增強(qiáng)。如種子堆在一起久了也會(huì)發(fā)熱。 ? 降溫： 注意庫(kù)房的通風(fēng)降溫，在能夠忍受的范圍內(nèi)，溫度越低，種子活力衰減的速度越慢。水稻種子在 14～ 15℃ 庫(kù)溫條件下貯藏 2～ 3年，仍有 80%以上的發(fā)芽率。 ? 控制氣體成分： 可對(duì)庫(kù)房?jī)?nèi)空氣成分加以控制，適當(dāng)增高二氧化碳含量和降低氧含量?；?qū)⒓Z倉(cāng)中空氣抽出，充入氮?dú)?，達(dá)到抑制呼吸，安全貯藏的目的。 （三）萌發(fā)種子和幼苗的呼吸作用 種子萌發(fā)的主要條件是 水分、空氣和溫度 。 水分 水分的充分吸收是種子萌發(fā)的先決條件。 水稻種子吸水量達(dá)到干重的 40%，豆類(lèi)種子吸水量達(dá)到干重的 100％～150％ ， 多數(shù)林木種子含水量超過(guò) 40～ 60％ 才可能萌發(fā)。 ? 在種子萌發(fā)的初期 (8～ 10h內(nèi) )，呼吸速率的上升主要是因?yàn)槲樟怂值木壒?，而與溫度并無(wú)十分顯著的關(guān)系。 18～ 24h后，呼吸速率的再度增高，則可歸因于溫度和氧氣。 ? 呼吸商也有明顯的變化，在 種胚未突破種皮之前 ，主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸，種子呼吸產(chǎn)生的 CO2大大超過(guò) O2的消耗， RQ大于 1。當(dāng) 胚根露出后 ，以有氧呼吸為主， O2的消耗速率上升，一般 RQ等于 。 ? 油料種子萌發(fā) 時(shí)，脂肪通過(guò)乙醛酸循環(huán)轉(zhuǎn)化為糖，需耗氧而不釋放二氧化碳， RQ可降低到 ，當(dāng)脂肪耗盡，以糖為呼吸底物時(shí)， RQ會(huì)接近于 1。 水稻落谷后“水長(zhǎng)芽，旱長(zhǎng)根” .芽鞘的生長(zhǎng)是已有器官的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，在胚發(fā)育中已分化完成，靠無(wú)氧呼吸提供的能量已可發(fā)生，而根以細(xì)胞分裂生長(zhǎng)方式為主，需有氧呼吸提供能量，否則根不下扎，降低了苗的抗逆能力。所以要淺灌勤灌，濕潤(rùn)育秧。 ?種子如果 播種過(guò)深或長(zhǎng)期淹水缺氧 ，會(huì)影響正常的有氧呼吸，對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和器官的形成都不利，特別是根的生長(zhǎng)和分化會(huì)受到明顯的抑制 (表 56)。 ?油料種子 萌發(fā)時(shí)，耗氧多，呼吸商小，所以更需要注意 淺播 ，保證 O2的供應(yīng)。 ?有不少種子在萌發(fā)早期或吸脹過(guò)程中都表現(xiàn)出 抗氰呼吸 的存在。這可能與提高種子溫度加快萌發(fā) 三、呼吸作用與果蔬貯藏保鮮 呼吸躍變現(xiàn)象 － 當(dāng)果實(shí)成熟到一定時(shí)期，其呼吸速率突然增高，然后又迅速下降的現(xiàn)象稱(chēng)之為呼吸躍變現(xiàn)象。 類(lèi)型 ： 按成熟過(guò)程中是否出現(xiàn)呼吸躍變將果實(shí)分兩類(lèi) :一類(lèi)是 呼吸躍變型 ，如蘋(píng)果、梨、香蕉、番茄、桃、杏、柿、無(wú)花果等（可以催熟的）； 另一類(lèi) 非呼吸躍變型 ，如柑橘、葡萄、菠蘿、櫻桃、草莓、綠色蔬菜（只能成熟后摘的）等。 ?但后一類(lèi)果實(shí)一定條件下（如用乙烯處理）也可能出現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象。 圖 811 有呼吸高峰和無(wú)呼吸高峰的果實(shí)在發(fā)育和成熟階段的的呼吸變化 呼吸躍變現(xiàn)象一般出現(xiàn)在果實(shí)變軟變香，色澤變紅或變黃，食用價(jià)值最佳的 時(shí)期 。 呼吸躍變產(chǎn)生原因和影響因素： （ 1） 溫度 ： 與溫度關(guān)系很大，例如蘋(píng)果貯藏過(guò)程中在 ℃ 時(shí)呼吸躍變出現(xiàn)早而顯著，在 10℃ 下出現(xiàn)稍遲且不顯著，而在 ℃ 下呼吸躍變則不出現(xiàn)。 （ 2）乙烯： 與果實(shí)內(nèi)乙烯的釋放密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)， L1是一個(gè)閾值，即果實(shí)內(nèi)部氣體中乙烯的濃度在 L1以上才顯現(xiàn)出乙烯的生理作用。 ? 呼吸躍變是果實(shí)進(jìn)入完熟的一種特征，在果實(shí)貯藏和運(yùn)輸中，推遲呼吸躍變的發(fā)生，并降低其發(fā)生的強(qiáng)度，從而達(dá)到延遲成熟、防止發(fā)熱腐爛的目的。 果蔬貯藏的適宜條件： ?（ 1）適當(dāng)?shù)慕档蜏囟? ?根據(jù)貯藏物選擇適宜的溫度，大多數(shù)果實(shí) 0～ 1℃ ，蘋(píng)果 0～ 5℃ ，馬鈴薯2～ 3℃ ；喜溫果蔬 12 ℃ 左右，香蕉 12～ ℃ ，甘薯 10～ 14℃ 。番茄成熟果實(shí)可貯在 0－ 2℃, 但綠熟果的貯藏適溫為 10－ 13℃ ，低于 8℃ 即遭冷害，表現(xiàn)為水浸狀軟爛或蒂部開(kāi)裂，現(xiàn)褐色小園斑，不能正常成熟，易感病腐爛。 ?（ 2）較高的濕度 ?水果貯藏的最佳相對(duì)濕度是 80% ～ 90%；貯藏塊根、塊莖的相對(duì)濕度以85% ～ 90%為宜，低于 80%則失水導(dǎo)致呼吸增強(qiáng)。 ?（ 3）低氧、高二氧化碳濃度 ? 適當(dāng)增加 C02濃度，降低氧濃度（抑制乙烯的產(chǎn)生），排除乙烯，充以氮?dú)?。 ?番茄裝箱以塑料布密封，抽去空氣，充以氮?dú)?，把氧濃度降?3％～ 6％，可貯藏 1～ 3個(gè)月以上。 “ 隔夜愁變成百日鮮 ” 。 ?“ 自體保藏法 ” ：由果實(shí)、蔬菜本身的呼吸作用的 C02，在密閉環(huán)境中，C02濃度逐漸升高，抑制呼用作用，可以延長(zhǎng)貯藏期。 ? 氣調(diào)貯藏成為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家果品保鮮的重要手段。 ? 美國(guó)和以色列的柑橘總貯藏量的 50％以上是氣調(diào)貯藏；法國(guó)、意大利以及荷蘭等氣調(diào)蘋(píng)果均達(dá)貯藏總量的 50％ 70％。 ? 我國(guó)氣調(diào)貯藏庫(kù)保鮮也發(fā)展很快。 1978年在北京建成我國(guó)第一座氣調(diào)庫(kù)，廣州、大連、煙臺(tái)等地也有了氣調(diào)庫(kù)，用來(lái)保鮮蘋(píng)果、獼猴桃、洋梨和棗等。 ? 由于不同花卉植物品種耐貯性不同，有的貯藏幾天，有的可以貯藏幾個(gè)月。因此，在切花的短期貯藏中，要依據(jù)花卉品種的特定要求，調(diào)節(jié)貯藏的環(huán)境條件，以保持切花的品質(zhì)。 五、呼吸作用與作物的抗病性 四、呼吸作用與鮮切花保鮮 ?呼吸作用與作物的抗病性密切相關(guān)。因?yàn)楦腥静『蟮淖魑铮粑毡樵鰪?qiáng)，染病組織的呼吸比正常組織增高 10倍以上，而呼吸增高能夠保持細(xì)胞較高的氧化水平，有利于分解病原菌分泌產(chǎn)生的毒素；呼吸增高能夠提供足夠的能量和中間產(chǎn)物，利抗病物質(zhì)的形成和病傷愈合；呼吸作用的增強(qiáng)，還抑制病原菌水解酶的活性，阻止作物體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)降解，使病原菌得不到足夠的養(yǎng)料，限制了病情的進(jìn)一步擴(kuò)展。所以，呼吸作有與作物的抗病能力呈正相關(guān)。