Дыхание зерна и семян (часть 1)
22-12-2011, 15:11
Общая характеристика процесса. Известно, что каждый организм для поддержания жизни нуждается в систематическом притоке энергии. В хранящихся зернах и семенах последняя появляется в результате распада и преобразования содержащихся в них веществ, т. е. в процессе диссимиляции органических веществ, и главным образом сахаров. Расходуемые при этом сахара пополняются в организме в результате гидролиза или окисления более сложных запасных веществ. Так, в зернах, богатых крахмалом, последний расщепляется при участии ферментов до сахаров. В семенах масличных культур происходит окисление жира (входящих в него жирных кислот) до сахаров.
Диссимиляция сахара (гексоз) в организме происходит аэробно, т. е. окислением, либо анаэробно — брожением. Тесная связь между этими процессами подробно рассматривается в курсах биохимии растений и зерна. С точки зрения организации хранения зерновых масс существенный интерес представляет изучение преобладающего вида диссимиляции, влияния процессов диссимиляции на качество и состояние зерновых масс при хранении и факторов, влияющих на интенсивность процессов диссимиляции.
Виды дыхания у зерна и семян. При хранении зерна и семян в них наблюдаются оба вида диссимиляции, конечный результат которой может быть суммарно выражен следующими уравнениями, получившими название уравнений дыхания:
Первое уравнение характеризует аэробный процесс диссимиляции — аэробное дыхание, когда наблюдается полное окисление гексозы с образованием исходных продуктов фотосинтеза — диоксида углерода и воды. Второе — типичное уравнение спиртового брожения, т. е. анаэробного процесса, когда гексоза расщепляется с образованием такого малоокисленного органического продукта, как этиловый спирт.
При нормальном хранении зерновых масс, достаточном доступе к ним воздуха в зернах и семенах преобладает процесс аэробного дыхания. Однако им свойственно и анаэробное дыхание. Последнее иногда рассматривают как приспособительный процесс зерна и семян к неблагоприятным условиям окружающей среды.
Представление о типе дыхания можно получить, определяя дыхательный коэффициент К = СО2/О2 — отношение объема выделенного семенами диоксида углерода к объему кислорода, поглощенного при дыхании. При полностью аэробном процессе, протекающем по первому уравнению, дыхательный коэффициент равен единице. Наличие анаэробных процессов увеличивает количество выделяемого диоксида углерода (без потребления кислорода атмосферы). В тех случаях, когда семена расходуют часть кислорода не только непосредственно в процессе дыхания по приведенному уравнению (1), но и на другие нужды, например окисление жиров, дыхательный коэффициент бывает меньше единицы. Примером могут служить семена масличных культур.
Диссимиляция сахара (гексоз) в организме происходит аэробно, т. е. окислением, либо анаэробно — брожением. Тесная связь между этими процессами подробно рассматривается в курсах биохимии растений и зерна. С точки зрения организации хранения зерновых масс существенный интерес представляет изучение преобладающего вида диссимиляции, влияния процессов диссимиляции на качество и состояние зерновых масс при хранении и факторов, влияющих на интенсивность процессов диссимиляции.
Виды дыхания у зерна и семян. При хранении зерна и семян в них наблюдаются оба вида диссимиляции, конечный результат которой может быть суммарно выражен следующими уравнениями, получившими название уравнений дыхания:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + энергия. (1)
C6H12О6 = 2СО2 + 2С2Н5ОН + энергия. (2)
C6H12О6 = 2СО2 + 2С2Н5ОН + энергия. (2)
Первое уравнение характеризует аэробный процесс диссимиляции — аэробное дыхание, когда наблюдается полное окисление гексозы с образованием исходных продуктов фотосинтеза — диоксида углерода и воды. Второе — типичное уравнение спиртового брожения, т. е. анаэробного процесса, когда гексоза расщепляется с образованием такого малоокисленного органического продукта, как этиловый спирт.
При нормальном хранении зерновых масс, достаточном доступе к ним воздуха в зернах и семенах преобладает процесс аэробного дыхания. Однако им свойственно и анаэробное дыхание. Последнее иногда рассматривают как приспособительный процесс зерна и семян к неблагоприятным условиям окружающей среды.
Представление о типе дыхания можно получить, определяя дыхательный коэффициент К = СО2/О2 — отношение объема выделенного семенами диоксида углерода к объему кислорода, поглощенного при дыхании. При полностью аэробном процессе, протекающем по первому уравнению, дыхательный коэффициент равен единице. Наличие анаэробных процессов увеличивает количество выделяемого диоксида углерода (без потребления кислорода атмосферы). В тех случаях, когда семена расходуют часть кислорода не только непосредственно в процессе дыхания по приведенному уравнению (1), но и на другие нужды, например окисление жиров, дыхательный коэффициент бывает меньше единицы. Примером могут служить семена масличных культур.