为什么小孔经常留在新鲜的食物快递盒上?
在什么条件下,最合适的种子,水果和蔬菜是?
为什么苹果和土豆的切割表面褐色?
该阅读方的内容可以回答以上所有问题。让我们一起了解植物的呼吸〜
植物生理学
植物的生命运作形式
使用植物的微活动来解释宏观状态,农作物生命本身是所有技术的起点和终点。
为了更好地适应农民的需求,我们一起阅读的安排与书中的顺序不同。
这段时间的阅读内容是第8章(第165-184页)中植物的呼吸新陈代谢和能量转化,音频是6月29日的阅读和交流。
目录
·1。呼吸的生理意义
·2。植物呼吸道代谢的途径
·3。调节植物呼吸新陈代谢
·4。呼吸率及其自身影响植物呼吸的因素
·5。影响植物呼吸的外部因素
阐明:
建议先阅读本书,然后收听音频。音频是阅读俱乐部的详细记录。以下是根据书籍和音频中的内容编制的关键内容。
1。呼吸的生理意义
呼吸是生物体在细胞中逐渐氧化并分解有机物并释放能量的过程。这是所有生物进行的基本生理过程。
光合作用是抓住能量并将其存储在物质上的过程。呼吸是释放生命活动光合作用中存储的问题和能量的过程。
除了提供生命活动的能量外,呼吸还可以在分解有机物(开放碳链)的过程中生产一系列中间产品,形成各种碳链,为合成其他脂质,蛋白质和其他有机物的原材料提供了原材料。
呼吸作用可以分为有氧呼吸和厌氧呼吸。有氧呼吸:在有氧条件下,呼吸底物完全氧化并降解为水和二氧化碳,并释放大量能量(ATP);厌氧呼吸:在厌氧或低氧条件下,呼吸底物被部分氧化和分解,并产生较少的能量。
2。植物呼吸新陈代谢的途径
在大多数植物中,呼吸新陈代谢的主要底物是蔗糖。但是不同植物/组织/器官中的呼吸系统可能会有所不同。例如,当种子发芽时,淀粉种子的主要呼吸道底物是糖,而油种子的主要呼吸道底物是油。
植物中的有氧呼吸通常需要:糖酵解 - 三羧酸循环途径或戊糖磷酸途径。
糖酵解途径
糖酵解途径实际上是碳分解的过程:含12个碳的蔗糖通过一系列氧化过程分解为含3个碳的丙酮酸。该过程发生在细胞质中,不消耗氧气,但会产生ATP并释放能量。
丙酮酸是糖酵解过程的产物,将在缺氧下发酵,并在有氧条件下进入三羧酸周期。
·发酵(在缺氧下进行)
当氧气不足时,糖酵解产生的丙酮酸可以根据不同酶的作用将其发酵成乙醇或乳酸。
在种子发芽的早期阶段,当根部,块茎,内部或根部被水淹没时,植物可以进行厌氧呼吸,暂时为植物生命活动提供能量。
厌氧呼吸,乙醇和乳酸的发酵产物在一定程度上对细胞有毒,因此厌氧呼吸无法长期保持细胞生命活性。
如果许多水果被不正确地存放,那么一段时间后它们会闻到葡萄酒的气味。实际上,这是因为缺乏氧气和发酵产生乙醇。
厌氧呼吸的能量利用效率低下,有机消耗量很高,因此有氧呼吸可以充分利用养分来释放更多能量,这对于植物来说是非常必要的。
三羧酸周期(在有氧条件下进行)
在有氧条件下,糖酵解产生的丙酮酸进入线粒体,并进一步氧化和降解,并通过多种中间产品最终产生二氧化碳和水。
线粒体的特殊结构为氧化反应提供了一个地方。 Porin在线粒体的外膜上形成了小毛孔,大多数代谢底物可以通过。外膜的内侧还有一个内膜,它只能通过未充电的小分子,较大的分子需要通过特殊的传输载体。
线粒体基质中有多种酶可以参与代谢途径,例如三羧酸周期。
三羧酸周期中的中间产物不仅是糖代谢的中间产物,而且是油和某些氨基酸的代谢产物。它也是一种用于脂肪酸,类胡萝卜素,萜烯,gibberellins和其他物质的原料。
五糖磷酸盐途径
除了糖酵解 - 三羧酸循环代谢途径外,植物还可以通过另一种途径执行,因为该途径的中间产物主要是五碳糖,因此被称为五磷酸五磷酸盐途径。
值得一提的是,该途径合成了4-磷酸红细胞,这是合成许多酚类化合物(花青素,木质素,黄酮,类黄酮,植物多素等)的起始材料。先前的书籍已详细介绍了次生代谢物(例如酚类化合物)的独特作用。
植物呼吸中戊糖磷酸途径的比例取决于植物物种,器官和年龄,通常占总呼吸道途径的10%-25%。当植物组织年龄,遇到疾病,干旱或损伤时,戊糖磷酸盐途径的活性会增加。
非环体末端氧化
还有一种氧化还原反应可催化线粒体中的某些特殊底物。
例如,苹果和土豆的伤口容易发生褐变,而这个过程是通过酶的作用将苯酚氧化成喹酮。因为没有表皮保护,肉就不想这么快腐烂。奎因酮对某些细菌具有抑制作用,因此可以形成自我保护。
·电子转移链和氧化磷酸化
线粒体的内膜正在进行一系列电子传输过程。
如上图所示,各种形状(复合物I-IV,几种酶)的电子转运蛋白分布在线粒体的内膜上。它们可以彼此传输电子。当电子传递到氧气时,它们会将其减少到水中(请参见上图中的复合物IV)。这个过程释放能量并形成ATP。
其中,植物使用了52%的能量来合成营养或吸收其自身生长过程中的矿物元素,而其他48%的能量是通过热能的形式发出的。
正如人类呼吸产生的能量的一部分用于维持体温并确保体内生命活动的正常进展,植物的正常进展,一部分能量以热的形式消散,以维持植物体内的热量。某些植物在寒冷的冬季仍然可以维持生长的事实也与呼吸产生的热量有关。
3。植物呼吸新陈代谢的调节
通常,呼吸代谢率是从底物的底部调节的:当消耗更多时,整个过程将倾向于产生更多,并且更有效;当消耗少时,整个过程将减慢并产生较少。
从上到下的箭头之后是呼吸效应。当下面的产品太多时,上述反应将被抑制。例如,当第三行中磷酸烯醇丙酮酸太多时,果糖 - 6-磷酸盐与下一步的反应将被抑制,并且糖酵解过程将减慢。
调节糖酵解
糖酵解的调节是自下而上的,分解的产物可以调节分解底物的酶的活性。随着越来越多的产品的生产,该产品的植物需要越来越少,因此该产品将抑制分解为该产品的酶的活性并降低转化率。
·三羧酸周期的调节
三羧酸周期也受到产品的底部调节,因为此过程释放了大量能量(ATP),因此ATP的调节效应相对较大。当ATP太多时,它将抑制酶的活性并减慢ATP的形成。
·线粒体细胞色素电子传输链的活性调节
电子传输的速度主要由ATP调节。
当在电子传输链中发现更多的ATP以释放ADP和PI(磷酸)时,糖酵解的过程就会加速。由于最初的糖酵解过程需要在末尾产生的PI,如果增加了“原材料”,则反应将继续。
ADP Plus Pi可以存储从电子传输链传输的能量并成为ATP;能源消耗后,它将成为ADP和PI。换句话说,ADP和PI遇到能量后立即聚集在一起,然后他们将这种能量运送到另一个地方,而不会失去任何东西。
4。呼吸率及其自身影响植物呼吸的因素
呼吸速率(呼吸强度)可以表示为消耗的氧气量/通过呼吸剂量每单位重量释放的二氧化碳量,呼吸道底物在一个时间单位上。
植物的呼吸效应越强,它可以用来综合其他物质的能量和物质,因此高呼吸速率意味着植物的生长更好。
代谢活性组织/器官的呼吸频率较高,例如发育的芽通常具有较高的呼吸频率,而在成熟的营养组织中,茎的呼吸速率通常是最低的。
当植物组织成熟时,呼吸速率通常保持稳定或随着年龄和衰老而逐渐降低。但是,当许多植物的果实成熟时,就会出现“呼吸跳跃”现象 - 呼吸效应突然增加,然后突然减少。因为当果实成熟时,淀粉(香蕉)或有机酸(苹果)将大量转化为糖。
植物,生长*惯,组织和器官类型,植物发育和年龄的类型以及各种外部环境条件将影响呼吸率。不合适的环境条件将增强呼吸/光合作用比率并减少植物的总碳量。
5。影响植物呼吸的外部因素
影响植物呼吸的外部因素
· 温度
在呼吸过程中,许多酶参与物质的分解。如果温度太低,则酶活性很低,呼吸速率将降低。
呼吸速率和温度在0-35°C的生理温度范围内呈正相关。例如,在冬季覆盖土壤以升高地面温度可以促进呼吸,产生更多的能量以促进植物生长,并允许农作物更早发芽。但是,过高的温度将加速酶的钝化和变性,从而降低呼吸速率。
在储存水果和蔬菜时,较低的温度可以降低水果和蔬菜的呼吸强度,从而延长储存时间。但是,在一定的低温范围内,它可能会导致淀粉降解,增加糖含量并改变水果和蔬菜的质量。例如,马铃薯储存的最佳温度为7-9℃,不仅可以防止淀粉的降解,而且还可以将呼吸和发芽降低到非常低的水平。
·氧
空气富含氧气,因此通常不会限制植物的呼吸。改善土壤中的曝气可以促进根系的呼吸,从而产生更多的能量并使根系更快地生长。
氧含量低于5%,这将抑制呼吸速率。例如,当洪水或土壤水分相对较高时,可能会导致土壤缺氧,这会影响根呼吸。
一些植物形成特殊的结构,为氧气扩散提供通道。例如,大米中有充气组织,可以使氧气从叶到根部扩散。沼泽中的一些树木在缺氧的环境中生长,因此氧气可以通过天线散布到根部。
二氧化碳
大气中的二氧化碳含量低(0.033%),不会抑制呼吸,但是当二氧化碳含量增加到3%-5%时,它会抑制呼吸。
现在,该原则用于储存蔬菜和水果。有一个冷存储称为空调存储。除低温外,它还将人为地调节存储存储中氧气和二氧化碳的浓度。
通常,当果实存储在低温条件下,氧气含量为2%-3%,二氧化碳含量为3%-5%时,呼吸速率将大大降低,存储时间将比简单的低温环境更长。
· 光
在光线下,催化丙酮酸分解的酶的活性将显着降低,因此线粒体呼吸速率也将降低。另外,当光线强时,气孔将关闭,呼吸效果将受到影响。
· 伤害
物理损害会导致呼吸增加,这通常会产生一些保护物质。例如,切割土豆表面会迅速氧化,以保护内部的块茎。
沟通会议
Yueli:呼吸的底物是蔗糖。如果在果实积聚糖的阶段的呼吸效果很强,则不会有太多糖可以储存在水果中。因此,在温度差异较大的地方,水果更甜,因为夜间低温会抑制呼吸,并在水果中储存更多的糖,因此水果的产量和质量将更高。
夜间降低温度可以减少糖的消耗,但同时也减少了合成更多新物质的可能性。没有在糖酵解过程中产生的各种碳链,可能不会形成许多甜味以外的许多风味物质。
如果储存期间植物的呼吸仍在进行中,则其中的养分正在发生变化。在理解了这一原则之后,您会发现这里有很多事情要研究,许多农作物可以试图调节呼吸对质量的影响。
我发现主流研究方向是如何延长新鲜产品的存储期以及如何更慢地减少营养,但实际上这些都是非常基本的需求。没有人研究如何存储它可以提高质量 - 使口味更好,营养丰富,如何控制收获的成熟度或如何在交付过程中控制条件,以在客户收到客户时使口味变得更好 - 我认为这是空白的。如果您可以专注于此并考虑如何取得突破,那么可能会有许多创新。
昨天的前一天,贾·扬(Jia Yan)告诉我,她已经将火龙果储存在冰箱中了一晚。第二天,她用糖表进行了测试,发现糖品质已经提高。换句话说,火龙果的淀粉含量在完全成熟之前仍然很高,然后在一定的低温下,淀粉降解为蔗糖,糖含量增加。因此,存储过程也可能增加糖含量。
使猕猴桃果实的老师赫还提到,通过研究猕猴桃果实的储存温度及其变化,我们可以掌握成熟时间并提高猕猴桃果实的质量,以确保消费者在获得它时可以获得最佳的口味。
天然气管制也与发货密切相关。如果包装不包装好,消费者会在收到酒时闻到葡萄酒的味道或破碎。根据我们今天学到的知识,我们知道运输不仅需要冰块,而且需要某些二氧化碳和氧气,以避免厌氧呼吸,同时降低呼吸效应的强度。因此,包装需要一些孔,不能完全密封。
MA HAO:如果苹果有轻微的颠簸或身体损害(例如表皮损害),则将增加其呼吸速度并释放更多的乙烯。乙烯可以刺激其他苹果的呼吸,不利于储存。
一些水果农民看到他们发现自己有些损坏时感到不愿离开,因此他们还拿走了这样的水果来运送它们。但是我认为最好不要造成轻伤或颠簸的水果,因为它们会对其他水果产生不良影响,并且可能会带来更严重的后果。
Yang Jiexiang:关于机械损伤对呼吸效应的影响,我们在日常生产过程中也发现了这一现象。例如,在柿子肿胀或成熟的早期阶段,树上将有几种水果以成熟的颜色出现。当您靠近时,您会发现水果食者对水果造成了伤害,几天后水果会变成成熟。我认为这可能是促进呼吸和释放乙烯的结果。
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这本书的《植物生理学》
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“饮酒宴,宰羊入朝,举杯祝寿。”由此可见,酒在古代中国人们生活中占据着重要的地位。几千年的酿酒历史,让中国文化的发展史离不开酒的书写。那么今天,我要和大家分享的是教育部新发布的新版《普通高等学校本科专业目录》中的新增专业——酿酒工程。说到酿酒工程专业,不得不先给大家介绍一所高校——茅台学院。
茅台学院位于贵州省仁怀市,是中国贵州茅台酒厂(集团)股份有限公司于2017年5月23日经教育部批准设立的全日制普通本科院校。学校以全日制应用型普通本科教育为主,适时发展研究生教育,是我国第一所围绕酿酒产业链,培养应用型人才的非营利性本科院校。
学校以酿酒工程为核心专业,逐步形成以工科为主、多学科协调发展的学科专业体系。目前设有酿酒工程系、食品科学与工程系、资源与环境系、酿酒工程自动化系、工商管理系、旅游管理系等7个教学系,涵盖酿酒工程、葡萄与葡萄酒工程、食品质量与安全、资源循环科学与工程、市场营销、自动化、电子商务、酒店管理、环境科学与工程、包装工程、食品科学与工程、物流管理等12个本科专业。现有本科生1749人,2019年面向全国招生2000人。那你可能会问,茅台学院的分数线是多少呢?
所以参考上述分数线,茅台学院及其相对稀缺的专业对于同分数段的孩子来说还是不错的选择。
接下来给大家介绍一下白酒酿造工程专业。白酒酿造工程,顾名思义就是以白酒酿造为主攻方向的学科,以食品科学与工程各专业基础专业和特色专业为基础,吸收生物学、轻工技术与工程、管理学等交叉学科、综合性、应用性学科,旨在培养掌握白酒酿造、品鉴勾兑、酒质检测技术,具有创新能力的高素质应用型人才,满足中国白酒产品和中国白酒文化走向世界的需要。因此,白酒酿造工程专业主要以化学、生物学为基础学科,进行较深入的研究和学*,所以如果你是一个对生物、化学等比较热衷的孩子,这是一个比较好的选择。
那么肯定会有人问这样的问题:如果我本科选择了很少高校开设的专业,那么读研究生是不是很难找到更好的目标院校呢?
不是,因为白酒酿造工程专业和食品科学与工程专业联系比较紧密,所以可以考虑吉林大学、合肥工业大学的食品科学与工程专业。如果打算继续从事葡萄酒研究,可以选择中国农业大学或者西北农林科技大学学*葡萄酒专业。
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