植物虽然没有呼吸器官,但是,实际上植物在它的一生当中,无论是根、茎、叶、花,还是种子和果实,时时刻刻都在进行着呼吸,只是人的肉眼看不出来。
那么,植物为什么要进行呼吸?其实,生物吸进氧气,呼出二氧化碳,只不过是呼吸活动的表面现象。而呼吸的本质是生物的身体里的有机物质氧化分解的过程。对植物来说,通过呼吸才能把光合作用所制造的有机物质加以利用。植物身体里有许多有机物质,如糖类、脂肪和蛋白质都要通过呼吸作用来进行氧化分解。
平常在氧气充足的情况下,植物体内的有机物质被彻底地氧化分解,很后生成二氧化碳和水等,这叫有氧呼吸。有氧呼吸能够释放出很多能量,这些能量可以供给植物本身生命活动的需要。比如细胞里的分裂、组织分化、种子萌发、植棵成长、花朵开放等过程,以及植物的根从土壤里吸收水分和肥料,营养物质在身体里的运输等活动都需要能量。
植物在呼吸过程中,有机物质的氧化分解是一步一步进行的,整个过程中会生成许多种化学成分不同的物质。这些物质是植物用来合成蛋白质、脂肪和核酸的重要材料。所以,呼吸活动跟植物身体里各种物质的合成和互相转化有密切关系。
植物如果处在缺氧的环境里,它不会像动物那样马上停止呼吸,很快死亡。植物在缺氧的时候,虽然没有从外界吸收氧气,可是它照旧能够排出二氧化碳,这叫无氧呼吸。
苹果储藏久了,为什么会有酒味?高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,并且释放出少量的能量,以适应缺氧的环境条件。
植物的呼吸作用和对农产品的贮藏也有着密切的关系。粮食、水果和蔬菜等收下来以后呼吸活动还在进行。在贮藏过程中,一方面要让呼吸继续进行,这样,粮食、水果和蔬菜等才不会变质;另一方面又要使呼吸尽量减弱一些以减少消耗。
粮食种子进入仓库以前要测量一下含水量。各种粮食种子的含水量符合*标准时,种子正好进行微弱的呼吸,这样既能保持生命力,营养物质的消耗又比较小。
我们知道,小麦的安全水分是13%,高于这个数值会呼吸旺盛,减少有机成分,严重时会霉变、生虫,丧失食用价值,所以在贮藏小麦时要把它晒干。
另外,其他粮食作物若要长期保存,可以用将容器抽真空然后充氮气的办法来抑制粮食的呼吸活动。
小知识大视野
海桑树生长出许多向上的根,在退潮时,靠这些根可以进行呼吸。这种根的顶端松软,有孔,里面有气道,有利于空气的流通和贮藏。这种根也属于气根的一种,它的主要功能是呼气,所以又叫呼气根。
植物会呼吸吗植物和人一样,是会呼吸的。
植物是需要呼吸的,呼吸可以给它们提供生长所需的能量。植物是靠气孔呼吸的,如果用放大镜去观察植物的叶片,会发现叶片上面有许许多多的小孔,就像人的鼻孔一样,通过呼吸才能把光合作用所制造的有机物质加以利用,而且植物如果处在缺氧环境里,它依然能排出二氧化碳,被称为无氧呼吸。
植物呼吸的介绍
植物呼吸是指植物在有氧条件下,将碳水化合物、脂肪、蛋白质等底物氧化,产生二氧化碳和水的过程,是与光合作用相逆反的过程。
植物组织在供氧不足或无氧时,其中的有机物可以部分分解,产生少量二氧化碳并释放少量能量,这就是发酵作用,有时又称为无氧呼吸。
植物呼吸作用与农产品贮藏也有密切关系,粮食、水果、蔬菜收下来后呼吸活动还在,贮藏过程中,一方面要让呼吸继续,这样粮食、水果和蔬菜等才不会变质。
植物呼吸是指植物在有氧条件下,将碳水化合物、脂肪、蛋白质等底物氧化,产生ATP、CO2和水的过程,是与光合作用相逆反的过程。植物组织在供氧不足或无氧时,其中的有机物可以部分分解,产生少量CO2并释放少量能量。这就是发酵作用,有时又称为无氧呼吸。与此相区别,氧气供应充分时的呼吸也称为有氧呼吸。三碳植物中的绿色部分,在光下以二磷酸核酮糖的氧化产物乙醇酸为底物,继续氧化,产生CO2,这个过程称为光呼吸。
植物呼吸代谢途径主要包括糖酵解途径(又称EMP途径)、三羧酸循环(TCA循环,也叫Krebs循环、柠檬酸循环)、戊糖磷酸途径和氧化磷酸化,蔗糖、磷酸丙糖、果聚糖及其他糖类、脂类(主要是三酰甘油)、有机酸、蛋白质等呼吸底物在不同位置进入不同的途径进行呼吸代谢。部分植物具有特殊的呼吸代谢途径,例如:淹水条件下的水稻根系为乙醇酸氧化途径;富含脂肪的油料种子萌发时进行乙醛酸循环式呼吸代谢。
呼吸作用是高等植物代谢的重要组成部分。与植物的生命活动关系密切。生活细胞通过呼吸作用将物质不断分解,为植物体内的各种生命活动提供所需能量和合成重要有机物的原料,同时还可增强植物的抗病力。呼吸作用是植物体内代谢的枢纽。
呼吸作用根据是否需氧,分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。在正常情况下,有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式,但在缺氧条件和特殊组织中植物可进行无氧呼吸,以维持代谢的进行。
植物怎样呼吸的?
需氧呼吸的生物,必须从大气中吸取氧气来氧化体内的有机物质并释放能量。动物和植物都在日夜不断地进行着呼吸,但植物在白天所进行的同化作用比异化作用强得多,所以白天放出来的氧比它吸收的氧多。
需氧呼吸通常以葡萄糖作为氧化材料,其总反应式为
用于呼吸的物质是存在于细胞原生质中的有机成分,这种成分叫作呼吸基质。高等植物的呼吸基质是碳水化合物,其中以葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉很为重要。除此之外,核桃、向日葵等种子富含脂肪,在发芽的初期脂肪大部分转化为蔗糖,然后供生长的胚呼吸。此外,还有利用蛋白质和苹果酸进行呼吸的。
在呼吸过程中,基质的氧化要通过一系列复杂的步骤才可以完成,包括磷酸化、水合、氧化、脱羧、异构作用、基团转移和裂解等过程。主要的呼吸途径是糖酵解——三羧酸循环途径。另外,还有磷酸戊糖途径、乙醛酸途径和光呼吸等。
植物和动物不一样,动物在缺氧情况下几分钟便会死亡,而植物在缺氧情况下能以无氧呼吸来维持短期的生命活动。除真菌和细菌能进行无氧呼吸外,高等植物在缺氧时也能进行无氧呼吸。无氧呼吸也就是发酵,但不是所有的发酵都是无氧呼吸,如柠檬酸的发酵就需要氧。在缺氧的情况下,细胞中的一个葡萄糖分子经无氧呼吸可产生两个乙醇分子和两个二氧化碳分子,并产生两个分子ATP,总能量约为14~22千卡*1卡=4.184焦耳。。所以无氧呼吸产生的ATP是一种低效供能途径。在自然条件下,植物的无氧呼吸仅在某些情况下发生,例如,植物被水淹没根系缺氧时,才进行无氧呼吸。但是高等植物不能长期处于无氧条件,有些植物在缺氧1~2天后便死亡,这是由于高等植物缺乏ATP或乙醇积累过多导致植物中毒。长期生长在水中的柳树和水稻,并不是依靠无氧呼吸来维持生命的,前者是利用水中的氧进行适当的有氧呼吸,后者体内沿纵轴方向,存在着可连续输导氧气的空间。
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