Hô hấp và vấn đề bảo quản nông sản (cơ chế) 2. Cơ chế hô hấp 2.1. Phân giải kị khí (lên men l) và hô hấp hiếu khí ở thực vật Quá trình phân giải đường là chung cho cả quá trình hô hấp cũng như lên men. Sự khác biệt giữa hai quá trình này chỉ xuất hiện ở những giai đoạn cuối cùng sau khi tạo thành axit pyruvic. Sự biến đổi tiếp theo của axit pyruvic phụ thuộc vào điều kiện cung cấp oxi: khi có sự tham gia của oxi thì axit pyruvic được oxi hóa đến những sản phẩm cuối cùng là CO 2 và H 2 O, khi không có oxi, axil pyruvic sẽ biến đổi thành những sản phẩm của sự lên men (rượu, axit lactic) . Qua sơ đồ trên, ta có thế hình dung rằng: hô hấp hiếu khí bao gồm 2 pha (2 giai đoạn) cơ bản: pha yếm khí và pha hiếu khí Như vậy, phân tử đường có thể được oxi hóa bằng con đường hiếu khí (thông qua giai đoạn yếm khí và hiếu khí), và cũng có thể được oxi hóa thông qua con đường hoàn toàn yếm khí (lên men). Dưới đây ta sẽ xét chi tiết các pha của quá trình hô hấp và quá trình lên men. a. Pha yếm khí của hô hấp - con đường đường phân (glicoliz) Đây là pha yếm khí của hô hấp. Trong pha này, nguyên liệu hô hấp (glucôzơ) sẽ được phân giải tới sản phẩm đơn giản nhất chứa 3 nguyên tử cacbon là axit pyruvic. Phương trình tổng quát của quá trình đường phân như sau: C 6 H 12 O 6 + 2NAD + + 2ADP + 2H 3 PO 4 -> 2CH 3 COCOOH + 2ATP + 2NADH b. Phân giải kị khí (lên men l) Những dạng lên men này diễn ra theo phương thức như lên men ở vi sinh vật. Sự phân giải kị khí của thực vật thông qua quá trình lên men rượu và lên men lactic xảy ra theo phản ứng sau: * etanol + CO2 Axit pyruvic ==> * axit lactic Quá trình lên men rượu cũng có thế tổn tại ở các mô thực vật được cung cấp oxi một cách bình thường (được gọi là lên men hiếu khí). Ví dụ trong những mô mọng nước của những quả táo, chanh, quất, thấy xuất hiện các sản phẩm của sự lên men rượu. Hiệu quả năng lượng của sự lên men thường thấp. Chẳng hạn như sản phẩm của sự lên men rượu là rượu etilic còn chứa năng lượng dự trữ lớn chưa được sử dụng trong hô hấp nội phân tử. Người ta đã xác nhận rằng để thu được cùng một lượng năng lượng trong điều kiện kị khí, mô thực vật cần phải dùng lượng nguyên liệu gấp 30 - 50 lần so với trường hợp hô hấp hiếu khí. Kết quả của quá trình hô hấp kị khí là mô cây bi đói, mô bị mất các chất trung gian khác nhau đã được hình thành trong hô hấp hiếu khí. Tuy nhiên, sự oxi hóa yếm khí không phải là một bệnh lí mà tùy thuộc vào điều kiện bên trong cũng như bên ngoài, nó luôn xảy ra, và cùng với hô hấp hiếu khí nó là một trong những quá trình của sự trao đôỉ khí oxi hóa trong mô thực vật. c. Pha hiếu khí của hô hấp Con đường biến đổi axit pyruvic ở pha hiếu khí của hô hấp, xảy ra theo chu trình Crep. Chu trình này còn được gọi là chu trình axit xitric vì axit này là một chất trung gian quan trọng. Nó còn có tên gọi nữa là chu trình axit tricaboxilic, vì trong chu trình tạo nên một số axit hữu cơ có 3 nhóm cacboxyl. Kết quả phân giải axit pyruvic hoàn toàn sẽ cho CO 2 và H 2 O CH 3 COCOOH + O 2 => CO 2 + H 2 O Bản chất của những biến đổi trong chu trình Crep là các phản ứng lần lượt decacboxyl hóa và dehiđro hóa (khử cacboxyl và khử hiđro) của axit pyruvic. Tất cả những axit trong chu trình có trong mô của hầu hết các loại thực vật. Tất cả enzim của chu trình đều tập trung ở trong ti thể. Trong quá trình hô hấp, CO 2 được tách ra từ nguyên liệu hô hấp (các xeto axit trong chu trình) dưới tác động của enzim cacboxylaza. Đó là điều khác biệt đặc trưng giữa hô hấp và sự đốt cháy, trong đó CO 2 giải phóng là kết quả của sự oxi hóa cacbon của nguyên liệu bởi oxi của không khí. Vì vậy các phản ứng tách CO 2 trong hô hấp là những phản ứng mang tính chất yếm khí và sự giải phóng CO 2 không phụ thuộc vào sự hấp thụ oxi. . Hô hấp và vấn đề bảo quản nông sản (cơ chế) 2. Cơ chế hô hấp 2.1. Phân giải kị khí (lên men l) và hô hấp hiếu khí ở thực. của hô hấp - con đường đường phân (glicoliz) Đây là pha yếm khí của hô hấp. Trong pha này, nguyên liệu hô hấp (glucôzơ) sẽ được phân giải tới sản phẩm