细胞呼吸原理在实践中的应用

戴立军

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）09-0051-02

生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的过程，叫做呼吸作用（细胞呼吸）。在生产和生活实践中，人们常常通过人工干预，以增强或减弱（抑制）细胞呼吸，从而实现特定的目的。

一、减弱（抑制）呼吸作用

1.种子贮存。在不降低种子生活力的前提下，为尽量减少有机物的消耗，常常通过一些措施使细胞呼吸减弱。

①将种子风干。种子的自由水含量大量减少，细胞呼吸受到抑制，减少储存过程中有机物的消耗。

②将种子装袋密封，袋上打适量小孔。密封可使种子密封袋内的二氧化碳含量适度升高、氧气含量适度降低，使细胞呼吸受到一定程度的限制，减少呼吸消耗；预留小孔，避免了种子因氧含量太低而进行无氧呼吸，防止无氧呼吸产物的积累影响种子的生活力。

③适当降低贮存温度。降低温度可使酶活性可逆性下降，使细胞呼吸暂时减弱，有机物消耗减少。

④适当降低贮存环境的湿度。种子在贮存过程中，若湿度太大，种子容易吸潮增强细胞呼吸，也有利于霉菌生活，容易导致种子发霉变质，所以要适当降低贮存环境的湿度。

2.水果、蔬菜保鲜。既要减少营养物质的消耗，又要防止水分含量的降低和无氧呼吸产物的出现，以免影响水果、蔬菜的“新鲜”。

①适度降低贮存温度。降温减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗。水果和蔬菜在新鲜状态下，自由水含量高，温度太低易受冻害，因此，降低温度应以不使水果、蔬菜受冻害为前提。

②让贮存环境保持一定湿度。在湿度太小的环境中，水果与蔬菜容易失水，使“新鲜”程度下降。

③用保鲜袋（膜）进行包装。控制袋（膜）内氧气含量，以适度抑制细胞呼吸的进行，减少有机物的消耗，但应避免因氧含量太低导致其进行无氧呼吸，因为水果、蔬菜在无氧呼吸时易产生酒精，导致品质下降、变味。

3.去老叶增产。在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多转运到有经济价值的器官中去。

4.温室大棚夜晚适当降温增产。温室大棚夜晚适当降温可减少作物呼吸消耗，以达到积累更多有机物的目的。

二、增强呼吸作用

1.作物栽培。作物栽培往往以获得高产、优质的收获物为目的，为了提高作物产量，常常会采用一些措施增强呼吸作用达到目的。

①中耕松土。改善土壤通气状态，促进根系的有氧呼吸，保证根系吸收矿质养分所需的能量，可有效避免根系因无氧呼吸造成的酒精中毒。

②地膜覆盖。地膜覆盖提高地温可以提高种子和幼苗的呼吸作用，使其尽快萌发和生长。

③稻田晾晒。使稻田间歇缺水，一方面可促进根系生长，形成更加发达的根系，增大根系的吸收面积；另一方面，会改善土壤的通气状态，促进根系的细胞呼吸，达到促进矿质养分吸收的目的。这些措施都有利于水稻的增产。

④向无土栽培营养液中通气或让营养液始终循环流动。可保证无土栽培植物根系进行有氧呼吸对氧气的需要。可利用通气设备，向营养液中不断通入空气。增加溶氧，也可通过抽水装置促使营养液能够不断流动，通过营养液的流动促进溶氧增加。

2.伤口包扎。包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布和松软的“创可贴”等敷料，避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。

3.有氧运动。慢跑等有氧运动不会因剧烈运动导致氧的不足，而使肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。

4.老面馒头。做馒头面包时加入老面（即酵母菌），酵母菌因为呼吸作用，吸收氧气，放出二氧化碳，当加热时，二氧化碳受热膨胀，从里面跑出，馒头面包便酥松多孔且柔软了。

5.酸菜、泡菜、酸奶、奶酪等的制作。在酸菜、泡菜、酸奶、奶酪等的制作过程中需隔绝空气，促进乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸。

6.发酵。利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以产生各种酒；利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以生产食醋或味精。

（责任编辑 刘凌芝）endprint