Trường ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội Khoa Sinh học SINH LÝ THỰC VẬT Giảng viên: GS.TS Vũ Văn Vụ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT Nội dung Khái niệm chung hô hấp thực vật Cơ quan hô hấp chất hoạt động hơ hấp Sự tích lũy lượng hô hấp Các tiêu nghiên cứu hô hấp Các nhân tố ảnh hưởng đến q trình hơ hấp Hơ hấp sáng thực vật Vai trò hô hấp Click chung to add Title Khái niệm hô hấp thực vật Định nghĩa: Hô hấp q trình phân giải hồn tồn ngun liệu hữu thành sản phẩm vô Lên men cuối nghèo lượng CO2 nước, đồng thời bacteriagiải phóng Fungi lượng Là tính chất đặc trưng nhất, Q trình khơng tách rời Dị hóa khỏi thể green plants Liên quan mật thiết đến sống, đặc trưng cho 1hấp Hô quan, mô, tế bào sống Animals humans Clickchung to addvề Title Khái niệm hô hấp thực vật Phương trình tổng quát CC6HH12OO6 ++66OO2  66CO ++689 ++66H 2O  CO H O 689 12 2 kcal/mol kcal/molglucoz glucoz II.1 Cơ quan hô hấp Ty thể II Cơ quan hô hấpII.1 hoạt Cơ chất quan hôđộng hấp hô hấp thực vật • • • • • Ty thể Trạm biến lượng tế bào Hình thái, số lượng, kích thước: khác tùy lồi, tùy quan, loại tế bào mức độ hoạt động TĐC Hình dạng: cầu, que, sợi dài Đường kính: 0.5-1μm (2μm) Chiều dài: 1-5μm (7μm) II.1 Cơ quan hô hấp Màng Bọc xung quanh ty thể Màng kép cấu tạo từ màng sở Bao bọc, bảo vệ, định tính thấm II.1 Cơ quan hơ hấp Màng A Thực QT vận chuyển điện tử liên hợp với p/ư phosphoryl hóa để tổng hợp ATP Màng Tạo vách ăn sâu vào không gian bên ty thể E B Các oxixom vách ngăn, chứa nhiều enzym mạch chuyển điện tử D C Diện tích tiếp xúc lớn  q trình phosphoryl hóa thuận lợi II.1 Cơ quan hô hấp Cơ chất Chứa enzym trình Krebs enzym khác Khoang ty thể Thực chu trình Krebs để oxi hóa acid pyruvic cách triệt để Quan hệ đồng nhất: Sản phẩm trung gian giống nhau: đường cacbon (APG,ALPG…), cacbon (glucozophotphat, fructozophophat…)… Các enzym giống nhau, tạo chất khử cao năng: Cả hai trình tiến hành photphoryl hóa để tổng hợp nên ATP từ ADP P vô Tuy nhiên , nguồn gốc lượng khác nhau: từ ánh sáng quang hợp hay từ liên kết hóa học hợp chất hữu hơ hấp Điều chỉnh mối quan hệ quang hợp hô hấp quần thể trồng: Để quần thể có suất cao mặt cần nâng cao hoạt động quang hợp tạo chất hữu cơ, mặt khác cần giảm hô hấp vô hiệu xuống mức tối thiểu Tránh tình trạng diện tích quần thể cao (lốp, cấy dày ), tầng che tầng dưới, chất hữu tạo tầng dùng để nuôi tầng tồn cây, chất hữu khơng tích lũy lâu ngày chết. điều chỉnh diện tích đạt mức độ tối ưu, quần thể có tích lũy cao Hơ hấp hấp thu nước chất dinh dưỡng 1.Hô hấp hút nước  Hô hấp cung cấp lượng cho hấp thu nước vận chuyển nước lên phận mặt đất.Vì vậy, hơ hấp rễ bị ức chế xâm nhập nước vào rễ bị chậm bị dừng  Do thiếu oxy mà rễ hô hấp yếm khi, không đủ lượng cho hút nước, bị héo  Hô hấp rễ giảm, thiếu lượng cho hút nước dẫn đến hạn chế sinh lý Hô hấp hấp thu nước chất dinh dưỡng Hô hấp hút khống - Hơ hấp rễ cần thiết cho q trình xâm nhập chất khống chủ động Nếu hơ hấp rễ bị giảm ngừng hút khống ngừng  bón phân, sục bùn… - Hơ hấp tạo nguyên liệu cho trao đổi ion khống rễ keo đất Hơ hấp rễ tạo CO 2, tác dụng với H2O để tạo H2CO3 phân ly: Ion H+ làm nguyên liệu để trao đổi với cation K +, Ca++ … HCO3- trao đổi với anion NO3-, PO4 -, ion khoáng trao đổi hút bám bề mặt rễ sau vận chuyển vào bên rễ Hô hấp hấp thu nước chất dinh dưỡng Hô hấp tạo chất nhận để kết hợp với ion khoáng đưa vào Q trình hơ hấp tạo nhiều xetoaxit, kết hợp với NH3 để tạo axit amin rễ  chất nhận oxi cho Photpho muốn đồng hóa trước hết phải kết hợp với ADP để tạo ATP, sau P vào hợp chất khác trình TĐC  Q trình photphoryl hóa hơ hấp điều kiện cần thiết cho việc đồng hóa P Hơ hấp tính chống chịu với điều kiện bất lợi Hơ hấp tính chịu nóng, chịu đạm • Nhiệt độ cao, thừa đạm  trồng chết: protein bị phân hủy, giải phóng NH3 gây độc amon cho • Hơ hấp tạo xetoaxit đồng hóa NH3, tránh tượng độc  chịu thừa đạm Hơ hấp tính chống chịu với điều kiện bất lợi Hô hấp tính chống chịu sâu bệnh Tính miễn dịch thực vật • Tăng cường hơ hấp bị bệnh phản ứng thích nghi chống lại bệnh • Khi bị bệnh q trình hơ hấp photphoryl hóa tách rời nhau, làm giảm ATP  sản sinh lượng dạng nhiệt làm tăng nhiệt độ thể Các giống chịu bệnh có khả đảm bảo mối liên kết q trình để sinh ATP • Hơ hấp chủ có khả OXH độc tố VSV tiết ra: phenol, quinol, tanin coi chất sát khuẩn • Cung cấp lượng để chống chịu với xâm nhập hoạt động VSV  Hơ hấp có ý nghĩa quan trọng tính miễn dịch thực vật Tăng cường hơ hấp bị bệnh phản ứng tự vệ cùa thể chống lại VSV gây bệnh Hô hấp với vấn đề bảo quản nông sản Mục tiêu Nguyên tắc chung Bảo tồn nông phẩm số lượng chất lượng trọng thời gian bảo quản Bảo quản nông sản dựa trên‘ hô hấp giảm hô hấp đến mức tối thiểu Hậu hô hấp bảo quản nông sản Làm tiêu hao chất hữu nông sản Làm tăng độ ẩm nông sản tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động mạnh Làm tăng nhiệt độ khối nông sản hô hấp hoạt động vi sinh vật tăng theo Làm thay đổi thành phần khí, O2 giảm, CO2 tăng đến mức độ định nơng sản chuyển sang hơ hấp yếm khí, chất hữu nhanh chóng bị phân hủy Các biện pháp khống chế hô hấp bảo quản nông sản Khống chế độ ẩm nơng sản: • Với loại hạt: phơi khổ để đưa đổ ẩm nhỏ độ ẩm tới hạn khoảng 10-13% Do hô hấp sinh nước nên trình bảo quản phải đem nơng sản phơi lại • Với loại rau, quả: cần giữ độ ẩm gần bão hòa tưới, phun nước Khống chế nhiệt độ: Nông sản bảo quản lạnh để làm giảm hơ hấp Tùy loại nơng sản mà có nhiệt độ bảo quản khác nhau: khoai tây:4oC, cải bắp 1oC, cam chanh: 6oC Khống chế thành phần khí môi trường Khi tăng nồng độ CO2, giảm nồng độ O2 mơi trường bảo quản ức chế hơ hấp Tuy nhiên cần kết hợp làm khô hạt để tránh hơ hấp yếm khí xảy làm phân hủy chất hữu nhanh Có phương pháp để khống chế thành phần khí: Bảo quản kín túi polyetylen hay chum, vại sử dụng để bảo quan loại nông sản giàu protein đậu đỗ có hệ số hơ hấp