Значение дыхания в жизнедеятельности растений
Елена Голец 4023
Процесс дыхания растений теснейшим образом связан с обменом веществ живого организма. Энергия, связывающаяся в процессе фотосинтеза, аккумулируется в ряде продуктов первичного синтеза, основным из которых являются углеводы. Они могут служить субстратом для дыхания.
Трансформация энергии
При сложном многоступенчатом процессе распада органического вещества, который осуществляется при дыхании, происходит трансформация энергии- переход ее в форму макроэргических связей АТФ, используемую для синтеза белков и других веществ, а также для ряда других физиологических процессов. Часть энергии может перейти в тепловую.
Кроме того, в процессе дыхания образуется ряд промежуточных продуктов, являющихся исходным материалом для построения разнообразных химических соединений. Дыхание тесно связано с синтезом белков и жиров, так как промежуточные продукты, образующиеся при распаде пировиноградной кислоты, являются материалам для синтеза белков и жиров.
Так, из пировиноградной кислоты образуется аланин, из α-кетоглутаровой - глутаминовая кислота, из фумаровой и щавелевоуксусной кислот - аспарагиновая кислота. Из этих основных аминокислот путем их переаминирования получаются другие аминокислоты, необходимые для построения молекулы белка. В синтезе аминокислот, их переаминировании и в синтезе белков принимают участие фосфатные соединения, имеющие богатые энергией связи (АТФ).
Дыхание тесно связано также с образованием восстановленных соединений: жиров, терпенов, каучука и стеролов. Таким образом, дыхание - это сложный, строго координированный, многоступенчатый процесс окисления, при котором энергия выделяется и используется малыми порциями. Оно тесно связано со всеми сторонами обмена веществ организма и является процессом, без которого невозможна жизнь.
Значение дыхания при хранении семян и овощей
При хранении семян и овощей, если не соблюдаются основные условия хранения (температура, влажность воздуха и т. д.), может значительно уменьшиться сухой вес их вследствие усиленного дыхания. Следовательно, условия хранения должны быть таковы, чтобы процесс дыхания был сведен до минимума.
Как известно, на процесс дыхания оказывают большое влияние температура и содержание воды в сохраняемом зерне, овощах и плодах, поэтому при хранении и регулируют эти 2 фактора. Хранение зерна регулируется его влажностью, хранение овощей и плодов - температурой.
Зерно должно содержать 10-12% воды, так как в этом случае оно имеет ничтожную интенсивность дыхания. При увеличении влажности зерна интенсивность дыхания возрастает, что особенно резко проявляется при повышении температуры. Имеется прямая зависимость дыхания от содержания влаги в зерне и температуры. При малой влажности зерна (14%) повышение температуры не играет существенной роли и количество выделенной СО2 незначительно.
При увеличении влажности до 18% и особенно до 22% с повышением температуры до 50-55° интенсивность дыхания резко возрастает и 100 г сухого вещества выделяют около 200 мг СО2 за 6 часов. Уменьшение интенсивности дыхания при дальнейшем повышении температуры объясняется разрушением ферментов и повреждением клеток.
Из приведенных данных ясно, что главным условием сохранения зерна является его влажность, которая не должна превышать 12% от сухого веса. Потери сухого вещества и воды за 4,5 месяца при различных температурах хранения картофеля (в % к первоначальному весу клубня).
| Температура хранения (градусов) | Потеря | ||
| воды | сухого вещества | общая | |
|
0 2,5 5,0 13,0 |
3,86 6,22 7,82 10,05 |
0,43 0.88 2,06 6,85 |
4,29 7,10 9,88 16,90 |
При большей влажности усиливается дыхание, и в силу этого зерно теряет часть запасных веществ. Кроме того, вследствие выделяемой при дыхании теплоты, которая не может рассеяться в пространстве (так как зерно лежит большой массой), оно разогревается, что приводит к дальнейшему усилению дыхания.
В результате зерно темнеет и теряет всхожесть. Самосогревание наблюдается также и при хранении в стогах плохо высушенного сена. Совсем иные условия необходимо соблюдать при хранении плодов и овощей, так как содержание воды в них достигает 75-90%.
Регулировать процесс дыхания уменьшением содержания воды в этом случае нельзя, это приведет к потере их хозяйственной годности. Поэтому при хранении плодов и овощей регулируют температуру хранения.
При 0° дыхание очень слабое, постепенно возрастающее с повышением температуры и достигающее больших величин при 16°. Усиление дыхания приводит к большой потере веса, что указывает на невозможность хранения овощей и плодов при этой температуре. Зависимость между потерей сухого вещества и воды и температурой для картофеля показана в таблице.
Картофель в буртах должен храниться при температуре 2 - 3° и не более 4°, капуста - при 0 и -1°, плоды и остальные овощи - при 0, + 1°.
