呼吸作用的意義和影響呼吸作用的因素


呼吸作用的意義和影響呼吸作用的因素


呼吸作用是植物體的有機物在多種酶的作用下一步一步被氧化分解為CO2和H20並釋放出能量供植物體生存的過程。需要活作細胞和O2參與。植物的呼吸作用和光合作用恰好是一個相反的過程。植物的呼吸作用為植物體的生命活動提供能量,用於細胞分裂,礦物元素的吸收,有機營養的積累和運輸等生命活動;還能為植物體內的其它化合物的合成提供原料,還能維持大氣中氧氣和二氧化碳氣體的平衡。

呼吸作用的意義和影響呼吸作用的因素


那麼,在我們的農業生產中,影響植物呼吸作用的因素有哪些呢?和植物的光合作用一樣,影響植物呼吸作用的因素同樣有內在和外在因素,現在就讓我們共同學習和了解一下。

內部因素

不同植物、同一植物不同年齡或不同組織、器官的呼吸速率可有很大差異。通常生長旺盛、合成過程強烈的植物或部位的呼吸速率較高,而生長緩慢、代謝微弱的植物或部位則呼吸速率較低。這主要是由於前者在呼吸中形成的ATP、NADH、NADPH及中間產物被迅速利用於生物合成過程和新細胞的形成,從而促進了呼吸的進行。此外,也由於幼嫩、代謝旺盛的組織內線粒體較多,而衰老組織的情況則相反。休眠的種子、塊根、塊莖或樹木的休眠芽的代謝微弱,呼吸速率亦低。

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外部因素

 主要有溫度、O2和 CO2濃度和光照等幾方面。

① 溫度

可顯著影響植物呼吸的速率。因與呼吸過程密切有關的酶反應速率在一定範圍內隨溫度增高而增強。但溫度過高會引起酶變性失活。故呼吸有其最高、最適和最低溫度範圍,當低於最低溫和高於最高溫時,植物呼吸停止。最適溫度是指植物能保持穩定的最高呼吸速率的溫度,一般溫帶植物約為25~30℃。不同植物呼吸對溫度的反應不同,越冬作物如油菜、冬小麥等在0 ℃左右時仍可測出相當的呼吸速率;而春播作物則不能經受低溫。此外,溫度對呼吸的影響與物質轉化有聯繫,如低溫促進澱粉轉化為糖,可增加呼吸底物供應,從而提高呼吸速率。馬鈴薯塊莖如先在10℃以下貯藏一段時間,形成了較多的糖,以後再移到25~30℃下貯藏,就會因呼吸消耗過多而皺縮。

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② O2和CO2濃度

在缺氧條件下,NADH及FADH2因呼吸鏈脫氫氧化受到抑制,使三羧酸循環過程中的氧化過程受阻,因而乙醇發酵常佔較大的比重。乙醇對植物有毒害,同時ATP和呼吸的中間產物也會因此供應不足,影響生物合成。大田作物在田間積水或土壤板結時,根系會因供氧不足影響呼吸而使生長受阻。呼吸所產生的CO2濃度高於5%時可明顯抑制呼吸。果實貯藏時,降低空氣中的含氧量或提高二氧化碳濃度可抑制呼吸,有利於延長貯藏期,這種貯藏法稱為氣調法。

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③ 光照

對呼吸的影響是間接的。光使溫度增高,可促進呼吸;在較強光照下,形成光合產物較多,使呼吸底物充分,也能促進呼吸,有利生長。光照不良而溫度較高的條件不利於光合而有利於呼吸,作物會因呼吸而消耗過多,從而減少光合產物積累量,引起徒長。故栽培上要注意播種密度,改善田間光照和通風狀況,使作物的光合作用與呼吸作用協調以利作物的生長髮育。


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