細胞呼吸原理在實踐中的應用

戴立軍

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2014）09-0051-02

生物的生命活動都需要消耗能量，這些能量來自生物體內糖類、脂類和蛋白質等有機物的氧化分解。生物體內的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產物，并且釋放出能量的過程，叫做呼吸作用（細胞呼吸）。在生產和生活實踐中，人們常常通過人工干預，以增強或減弱（抑制）細胞呼吸，從而實現特定的目的。

一、減弱（抑制）呼吸作用

1.種子貯存。在不降低種子生活力的前提下，為盡量減少有機物的消耗，常常通過一些措施使細胞呼吸減弱。

①將種子風干。種子的自由水含量大量減少，細胞呼吸受到抑制，減少儲存過程中有機物的消耗。

②將種子裝袋密封，袋上打適量小孔。密封可使種子密封袋內的二氧化碳含量適度升高、氧氣含量適度降低，使細胞呼吸受到一定程度的限制，減少呼吸消耗；預留小孔，避免了種子因氧含量太低而進行無氧呼吸，防止無氧呼吸產物的積累影響種子的生活力。

③適當降低貯存溫度。降低溫度可使酶活性可逆性下降，使細胞呼吸暫時減弱，有機物消耗減少。

④適當降低貯存環境的濕度。種子在貯存過程中，若濕度太大，種子容易吸潮增強細胞呼吸，也有利于霉菌生活，容易導致種子發霉變質，所以要適當降低貯存環境的濕度。

2.水果、蔬菜保鮮。既要減少營養物質的消耗，又要防止水分含量的降低和無氧呼吸產物的出現，以免影響水果、蔬菜的“新鮮”。

①適度降低貯存溫度。降溫減弱細胞呼吸，從而減少有機物的消耗。水果和蔬菜在新鮮狀態下，自由水含量高，溫度太低易受凍害，因此，降低溫度應以不使水果、蔬菜受凍害為前提。

②讓貯存環境保持一定濕度。在濕度太小的環境中，水果與蔬菜容易失水，使“新鮮”程度下降。

③用保鮮袋（膜）進行包裝。控制袋（膜）內氧氣含量，以適度抑制細胞呼吸的進行，減少有機物的消耗，但應避免因氧含量太低導致其進行無氧呼吸，因為水果、蔬菜在無氧呼吸時易產生酒精，導致品質下降、變味。

3.去老葉增產。在農業生產中，為了使有機物向著人們需要的器官積累，常把下部變黃的、已無光合能力、仍然消耗養分的枝葉去掉，使光合作用的產物更多轉運到有經濟價值的器官中去。

4.溫室大棚夜晚適當降溫增產。溫室大棚夜晚適當降溫可減少作物呼吸消耗，以達到積累更多有機物的目的。

二、增強呼吸作用

1.作物栽培。作物栽培往往以獲得高產、優質的收獲物為目的，為了提高作物產量，常常會采用一些措施增強呼吸作用達到目的。

①中耕松土。改善土壤通氣狀態，促進根系的有氧呼吸，保證根系吸收礦質養分所需的能量，可有效避免根系因無氧呼吸造成的酒精中毒。

②地膜覆蓋。地膜覆蓋提高地溫可以提高種子和幼苗的呼吸作用，使其盡快萌發和生長。

③稻田晾曬。使稻田間歇缺水，一方面可促進根系生長，形成更加發達的根系，增大根系的吸收面積；另一方面，會改善土壤的通氣狀態，促進根系的細胞呼吸，達到促進礦質養分吸收的目的。這些措施都有利于水稻的增產。

④向無土栽培營養液中通氣或讓營養液始終循環流動。可保證無土栽培植物根系進行有氧呼吸對氧氣的需要。可利用通氣設備，向營養液中不斷通入空氣。增加溶氧，也可通過抽水裝置促使營養液能夠不斷流動，通過營養液的流動促進溶氧增加。

2.傷口包扎。包扎傷口時，需要選用透氣的消毒紗布和松軟的“創可貼”等敷料，避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。

3.有氧運動。慢跑等有氧運動不會因劇烈運動導致氧的不足，而使肌細胞因無氧呼吸產生大量乳酸。乳酸的大量積累會使肌肉酸脹乏力。

4.老面饅頭。做饅頭面包時加入老面（即酵母菌），酵母菌因為呼吸作用，吸收氧氣，放出二氧化碳，當加熱時，二氧化碳受熱膨脹，從里面跑出，饅頭面包便酥松多孔且柔軟了。

5.酸菜、泡菜、酸奶、奶酪等的制作。在酸菜、泡菜、酸奶、奶酪等的制作過程中需隔絕空氣，促進乳酸菌的無氧呼吸產生乳酸。

6.發酵。利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發酵罐，在控制通氣的情況下，可以產生各種酒；利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌以及發酵罐，在控制通氣的情況下，可以生產食醋或味精。

（責任編輯 劉凌芝）endprint