Значение дыхания в жизнедеятельности растений

1. Главная
2. Агрономия
3. Значение дыхания в жизнедеятельности растений

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.Дыхание в жизни растений

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. Хранение зерна

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. Хранение овощей

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°.