【正文】 關(guān)系密切，故可根據(jù)呼吸商的大小大致推測呼吸作用的底物及其性質(zhì)的改變 氧氣供應(yīng)狀況 對呼吸商影響也很大，在無氧條件下發(fā)生酒精發(fā)酵 ,只有 CO2釋放，無O2的吸收，則 RQ＝ ∞ 。植物體內(nèi)發(fā)生合成作用 ,呼吸底物不能完全被氧化 ,其結(jié)果使RQ增大，如有羧化作用發(fā)生，則 RQ減小 內(nèi)部因素對呼吸速率的影響 ? 不同的植物種類、代謝類型、生育特性、生理狀況，呼吸速率各有所不同；一般而言，凡是生長快的植物呼吸速率就高，生長慢的植物呼吸速率就低 一年生植物開始萌發(fā)時，呼吸迅速增強(qiáng)，隨著植株生長變慢，呼吸逐漸平穩(wěn)，并有所下降，開花時又有所提高。多年生植物的呼吸速率表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。溫帶植物的呼吸速率以春季發(fā)芽和開花時最高，冬天降到最低點(diǎn) 植物的不同器官或組織，呼吸速率也有明顯的差異 三 外界條件對呼吸速率的影響 ? 溫度對呼吸作用的影響主要在于溫度對呼吸酶活性的影響 ? 在一定范圍內(nèi)，呼吸速率隨溫度的增高而增高，達(dá)到最高值后，繼續(xù)增高溫度，呼吸速率反而下降。呼吸作用有溫度三基點(diǎn)，即最低、最適、最高點(diǎn) ? 所謂最適溫度是保持穩(wěn)態(tài)的最高呼吸速率的溫度，一般溫帶植物呼吸速率的最適溫度為 2530℃ ? 而呼吸作用的最適溫度總是比光合作用的最適溫度高，因此，當(dāng)溫度過高和光線不足時，呼吸作用強(qiáng)，光合作用弱，就會影響植物生長 ?最低溫度則因植物種類不同而有很大差異。一般植物在接近 0℃ 時，呼吸作用進(jìn)行得很微弱，而冬小麥在0℃ 至 7℃ 下仍可進(jìn)行呼吸作用 。耐寒的松樹針葉在 25℃ 下仍未停止呼吸，但在夏季溫度降至 4～ 5℃ ，呼吸便完全停止。呼吸作用的最高溫度一般在 35～ 45℃ 之間，最高溫度在短時間內(nèi)可使呼吸速率較最適溫度的高，但時間稍長后，呼吸速率就會急劇下降，這是因?yàn)楦邷丶铀倭嗣傅拟g化或失活 （二）氧氣 ? 氧是進(jìn)行有氧呼吸的必要條件，當(dāng)氧濃度下降到 20%以下時，植物呼吸速率便開始下降；氧濃度低于 10%時，無氧呼吸出現(xiàn)并逐步增強(qiáng)，有氧呼吸迅速下降。研究表明，在缺氧條件下玉米的丙酮酸脫羧酶活性可提高 59倍，其 mRNA含量可提高 20倍。在缺氧條件下提高 O2濃度時，無氧呼吸會隨之減弱，直至消失。一般把無氧呼吸停止進(jìn)行的最低氧含量 (10%左右 )稱為無氧呼吸的消失點(diǎn) 由于氧濃度對呼吸類型有重要影響，因而在不同氧濃度下呼吸商也不一樣。以葡萄糖為呼吸底物，當(dāng)氧濃度低于無氧呼吸消失點(diǎn)時，呼吸商大于 1；當(dāng)氧濃度高于消失點(diǎn)時，無氧呼吸停止，呼吸商等于 1。過高的氧濃度 (70%100%)對植物有毒，這可能與活性氧代謝形成自由基有關(guān)。相反，過低的氧濃度會由于無氧呼吸增強(qiáng)，過多消耗體內(nèi)養(yǎng)料，甚至產(chǎn)生酒精中毒，原生質(zhì)蛋白變性而導(dǎo)致植物受傷死亡 （三）二氧化碳 ? 二氧化碳是呼吸作用的最終產(chǎn)物，當(dāng)外界環(huán)境中二氧化碳濃度增高時，脫羧反應(yīng)減慢，呼吸作用受到抑制。實(shí)驗(yàn)證明，二氧化碳濃度高于 5%時，有明顯抑制呼吸作用的效應(yīng)，這可在果蔬、種子貯藏中加以利用 ?土壤中由于植物根系的呼吸作用特別是土壤微生物的呼吸作用會產(chǎn)生大量的二氧化碳，如土壤板結(jié)，深層通氣不良，積累的二氧化碳可達(dá) 4％ 10％，甚至更高，如不及時進(jìn)行中耕松土，就會使植物根系呼吸作用受阻 （四）水分 ? 植物組織的含水量與呼吸作用有密切的關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，呼吸速率隨組織含水量的增加而升高 ? 燥種子的呼吸作用很微弱，例如豌豆種子呼吸速率只有 2 g1DW h1。當(dāng)種子吸水后，呼吸速率迅速增加。因此，種子含水量是制約種子呼吸作用強(qiáng)弱的重要因素 ? 對于整體植物來說，接近萎蔫時，呼吸速率有所增加，如萎蔫時間較長，細(xì)胞含水量則成為呼吸作用的限制因素 ? 影響呼吸作用的外界因素除了溫度、氧氣、二氧化碳、水分之外 ,呼吸底物的含量 (如可溶性糖）、機(jī)械損傷、一些礦質(zhì)元素（如磷、鐵、銅等）對呼吸也有顯著影響。此外病原菌感染可使寄主的線粒體增多 ,多酚氧化酶活性提高，抗氰呼吸和 PPP途徑增強(qiáng) 第七節(jié) 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生 ? 一 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn) ? 呼吸效率 (生長效率 )： 1克葡萄糖氧化時所能生成的生物大分子或合成新組織的克數(shù) (=合成生物大分子的克數(shù) /1g葡萄糖氧化 100%)。幼嫩、生長旺盛和生理活性高部位呼吸效率高。水稻營養(yǎng)生長時生長效率為 6065% ? 維持呼吸 (maintenance respiration)：提供保持細(xì)胞活性所需能量的呼吸部分。維持呼吸的效率低。隨植物種類、溫度不同而表現(xiàn)出顯著差異 ? 生長呼吸 (growth respiration)：提供植物生長發(fā)育所需能量和物質(zhì)，包括結(jié)構(gòu)大分子合成、離子吸收等。不同的植物種類、不同 (水稻 )品種的生長呼吸似乎變化不大，受溫度影響不大 呼吸作用與種子萌發(fā) ? 呼吸作用影響種子的發(fā)芽、幼苗生長 ? 如水稻的浸種、催芽、育苗是通過對呼吸作用的控制達(dá)到幼苗的生長健壯。經(jīng)常換水和翻動，目的是為了補(bǔ)充 O2，使有氧呼吸正常進(jìn)行。否則無氧呼吸增加，酒精積累，溫度升高，造成酒精中毒，或 “ 燒苗 ” 現(xiàn)象。早稻浸種時用溫水淋沖以增加溫度，保證呼吸作用所需溫度條件 ? 稻、大麥種子發(fā)芽時， EMPTCA減弱， HMP增加。大豆種子發(fā)芽時由對氰敏感呼吸減弱，而抗氰呼吸增強(qiáng) 呼吸作用與種子成熟 ? 子形成過程中呼吸速率逐步升高，灌漿期速率達(dá)到最大。此后灌漿速率降低，呼吸速率也相應(yīng)減弱。可能原因是由于種子內(nèi)干物質(zhì)積累增加，含水量下降，線粒體結(jié)構(gòu)受破壞所致 ? 種子成熟過程中，在初期以 EMPTCA為主，隨著成熟， PPP加強(qiáng) 呼吸作用與種子安全貯藏 ? 種子內(nèi)部發(fā)生的呼吸作用強(qiáng)弱和所發(fā)生的物質(zhì)變化，將直接影響種子的生活力和貯藏壽命 ? 呼吸快時，消耗多的有機(jī)物，放出水分，使?jié)穸仍黾?。濕度增加反過來促進(jìn)呼吸作用。放出的熱使溫度升高，也促進(jìn)呼吸和微生物活動，導(dǎo)致種子的霉變和變質(zhì) ? 種子呼吸作用與種子的含水量有關(guān)：一般油料種子在安全含量 89%，淀粉種子 1214%時，風(fēng)干種子內(nèi)的水都是束縛水，呼吸酶的活性降低到最低，呼吸微弱，可以安全貯藏 ? 種子的含水量偏高時呼吸作用顯著增加。因?yàn)楹吭黾雍?，種子內(nèi)出現(xiàn)自由水，酶活性增加 ? 種子安全貯藏措施：種子要曬干；防治害蟲；倉庫要通風(fēng)以散熱散濕；低溫；或密閉保藏；可適當(dāng)增加 CO2量和降低 O2的含量。如脫氧保管法，充氮保管 呼吸作用與作物栽培 ? （ 1）通過栽培管理措施可以調(diào)節(jié)作物群體呼吸作用 ? （ 2）改善土壤通氣條件：增加氧的供應(yīng)，分解還原物質(zhì)，使根系呼吸旺盛，生長良好，根系發(fā)達(dá)。如生產(chǎn)上作物生長過程中常常需中耕松土；地下水位較高時需挖深溝 (埋暗管 )以降低地下水位；水稻移栽后的露田和曬田 ? （ 3）調(diào)節(jié)溫度：寒潮來臨時及時灌水保溫；早稻灌漿成熟期正處高溫季節(jié)，可以灌 “ 跑馬水 ”降溫，以減少呼吸消耗，有利于種子成熟 呼吸作用與果實(shí)成熟和保藏 ? 呼吸躍變 ：有些果實(shí)在成熟時呼吸速率會突然增高，最后又突然下降，此時果實(shí)成熟。它與果實(shí)內(nèi)乙烯釋放有關(guān)；呼吸躍變可改善品質(zhì)：酸度下降，變甜等 ? 果實(shí)保鮮 ：適當(dāng)降低溫度可以推遲呼吸躍變的出現(xiàn)，從而推遲成熟，以延長保鮮期。不能干燥以促進(jìn)鮮；降低氧濃度和貯藏溫度，增加 CO2濃度(但不能超過 10%否則果實(shí)中毒變質(zhì) )以減少呼吸作用； “ 自體保藏法 ” ：果實(shí)、塊根塊莖自體進(jìn)行呼吸作用時可降低室內(nèi) O2濃度增加 CO2濃度，從而抑制呼吸作用 呼吸作用與作物產(chǎn)量 ? 呼吸作用與產(chǎn)物的關(guān)系復(fù)雜，兩者關(guān)系的報(bào)道都不盡相同 ? 呼吸消耗有機(jī)物，特別是維持呼吸；在玉米、燕麥等作物中觀察到降低葉呼吸作用時，其產(chǎn)物增加。但也觀察到呼吸下降后產(chǎn)量也下降 謝謝大家！