第三章 园艺产品采后生理过程1、掌握园艺产品采后生理的有关概念、各种代谢作用的特点和影响因素2、了解园艺产品采后生理过程的基本理论3、理解园艺产品采后生理变化的相关化学历程和控制措施Date1内 容休眠、生长生理 呼吸生理 水分蒸腾生理 成熟衰老生理 Date2第一节 呼吸生理第一节 呼吸生理一、呼吸作用的定义和类型呼吸作用(respiration)，是指生活细胞经过某些代谢途径使有机物质分解，并释放出能量的过程包括：有氧呼吸、无氧呼吸两大类型Date31、有氧呼吸(aerobic respiration)是指生活细胞在O２的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，形成CO２和H２0，同时释放出能量的过程通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸以葡萄糖作为呼吸底物为例，有氧呼吸可以简单表示为：C６H１２O６+６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ＋ 674kcal呼吸作用释放的CO2中的氧来源于呼吸底物和 H2O，所生成的H2O中的氧来源于空气中的O2Date42、无氧呼吸(anaerobic respiration)一般指在无氧条件下，生活细胞的降解为不彻底的氧化产物，同时释放出能量的过程无氧呼吸可以产生酒精，也可产生乳酸。
以葡萄糖作为呼吸底物为例，其反应为：C６H１２O６ →2C２H５OH + 2C0２ 十 21kcalC６H１２O６ →2CH３CHOHCOOH + 19kcal既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作用是 存在的，如产物为乳酸的无氧呼吸Date5无氧呼吸对植物的伤害Ø 最终产物：无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的 蛋白质变性；Ø无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少，植物要维持 正常的生理需要就要消耗更多的有机物；Ø 没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成的原料；Ø 无氧呼吸的消失点：无氧呼吸停止进行时的最低氧 浓度（2 % ～5%左右）无氧呼吸的加强都被看作是正常代 谢被干扰和破坏，对贮藏是有害的 Date6二、呼吸作用的生理意义呼吸作用是采后园艺产品生命活动的重要环节 ，它不仅提供采后组织生命活动所需的能量，而且 是采后各种有机物相互转化的中枢u提供植物生命活动所需要的能量u物质代谢的中心u植物的抗病免疫 尽可能低的同时 又是正常的呼吸作用Date7三、呼吸代谢的化学历程植物呼吸代谢途径具有多样性:植物呼吸代谢 并不只有一种途径， 不同的植物、同一植物的不同 器官或组织在不同的生育时期、不同环境条件下， 呼吸底物的氧化降解可以走不同的途径。
高度植物主要途径是EMP-TCA-ETC，各个过程 在细胞的不同区域内进行Date8Figure 4-1 Date9淀粉己糖磷酸 PPP 戊糖磷酸 EMP 丙糖磷酸丙酮酸 乙醇 酒精发酵 脂肪乳酸 乳酸发酵 脂肪酸乙酰辅酶AOAA 柠檬酸 乙酸 OAA 柠檬酸 TCAC 乙醇酸 GAC琥珀酸 草酸 乙醛酸 异柠檬酸甲酸GAOPDate10电子传递链示意图 Date11四、呼吸作用的相关概念1、呼吸强度(respiratory intensity )呼吸速率（respiration rate)呼吸强度是用来衡量呼吸作用强弱的一个指标，又称呼吸速率，以单位数量植物组织、单位时间的0２消耗量或C0２释放量表示mg · g-1·h-1 , µmol g-1·h-1， µl ·g-1·h-1Date12Date132、呼吸商（respiratory quotient)呼吸作用过程中释放出的CO２与消耗 的O２在容量上的比值，即CO２／O２，称 为呼吸商(ＲQ)反映呼吸底物的性质和O２的供应状态Date14呼吸商的影响因素（１）呼吸底物的性质呼吸底物为糖类（Ｇ）而又完全氧化 时，Ｒ·Ｑ为１。
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2OR·Q = 6CO2 / 6O2= 1Date15若呼吸底物是富含氢的物质，如蛋 白质或脂肪，则呼吸商小于1以棕榈酸为例C16H32O2 + 11O2 C12H22O11 + 4CO2 +5H2O R·Q = 4CO2 / 11O2= 0.36Date16若呼吸底物是富含氧的物质，如有 机酸，则呼吸商大于1如以苹果酸为例：C4H6O5 + 3O2 4CO2 + 3H2OR·Q = 4CO2 / 3O2= 1.33Date17（2）氧气供应状态若糖类在缺氧情况下进行酒精发酵， 呼吸商大于1，异常的高若呼吸底物不完全氧化，释放的CO2 少，呼吸商小于1如G不完全氧化成苹果酸C6H12O6 + 3O2 C4H6O5 + 2CO2 + 3H2OR·Q = 2CO2 / 3O2 = 0.67Date18RQ=1 C６H12O６+６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２ＯRQ﹤1 ①C16H32O2+23Ｏ２→16ＣＯ２＋16Ｈ２Ｏ②碳水化合物不彻底氧化③C4植物产生的CO2直接同化④机械伤害时，只有氧的吸收无CO2的放出RQ﹥1 ① C4H6O5+3Ｏ２→4ＣＯ２＋3Ｈ２Ｏ②糖转化为脂肪③无氧呼吸Date193、呼吸温度系数 (Q１０)呼吸温度系数，指当环境温度提高l0℃时，采后园艺产品反应所增加的倍数，以Q１0表示，一般为2～2.5。
不同的种类、品种，Q１０的差异较大，同一产品，在不同的温度范围内Q１０也有变化，通常是在较低的温度范围内的值大于较高 温度范围内的Q１０Date20Date214、呼吸热(respiration heat)采后园艺产品进行呼吸作用的过程中 ，呼吸要消耗底物并释放能量释放的 能量一部分用于合成新物质和维持生命 活动，另一部分则以热量的形式释放出 来，这一部分的热量称为呼吸热Date22五、呼吸漂移和呼吸高峰根据采后呼吸强度的变化曲线，呼吸作用又可以分为呼吸跃变型和非呼吸跃变型两种类型呼吸跃变型(respiration climacteric)，其特征是在园艺产品采后初期，其呼吸强度渐趋下降，而后迅速上升，并出现高峰，随后迅速下降通常达到呼吸跃变高峰时园艺产品的鲜食品质最佳，呼吸高峰过后，食用品质迅速下降这类产品呼吸跃变过程伴随有乙烯跃变的出现Date23Date24呼吸跃变型果实包括：苹果、梨、香蕉、猕猴桃、杏、李、桃、柿、鳄梨、荔枝、番木瓜、无花果、芒果呼吸跃变型蔬菜有：番茄、甜瓜、西瓜等呼吸跃变型花卉有：香石竹、满天星、香豌豆、月季、唐菖蒲、风铃草、金鱼草、蝴蝶兰、紫罗兰等 Date25非呼吸跃变(non-respiration climacteric fruit)采后组织成熟衰老过程中的呼吸作用变化平缓，不形成呼吸高峰，这类园艺产品称为非呼吸跃变型园艺产品。
非呼吸跃变型果实包括：柠檬、柑橘、菠萝、草莓、葡萄等非呼吸跃变型蔬菜有：黄瓜、甜椒等非呼吸跃变型花卉有：菊花、石刁柏、千日红等Date26Date27Date28Date29六、影响呼吸作用的因素控制采后园艺产品的呼吸强度，是延长贮藏期和货架期的有效途径影响呼吸强度的因素很多，概括起来主要有：Date301、种类和品种不同种类和品种园艺产品的呼吸强度相差很大，这是由遗传特性所决定的一般来说，热带、亚热带果实的呼吸强度比温带果实的呼吸强度大，高温季节采收的产品比低温季节采收的大就种类而言，浆果的呼吸强度较大，柑橘类和仁果类果实的较小；蔬菜中叶菜类呼吸强度最大果菜类次之，根菜类最小在花卉上，月季、香石竹、菊花的呼吸强度从大到小，而表现出的贮藏寿命则依次增大Date31植物种类 呼吸速率（氧气，鲜重） μl · g-1 · h-1仙人掌 3.00蚕豆 96.60小麦 251.00细菌 10 000.00Date32植物 器官 呼吸速率（氧气，鲜重） μl · g-1 · h-1胡萝卜 根 25叶 440苹果 果肉 30果皮 95大麦 种子(浸泡15h) 胚 715胚乳 76 Date332、发育阶段与成熟度一般而言，生长发育过程的植物组织、器官的生理活动很旺盛，呼吸代谢也很强。
因此，不同发育阶段的果实、蔬菜和花卉的呼吸强度差异很大如生长期采收的叶菜类蔬菜，此时营养生长旺盛，各种生理代谢非常活跃，呼吸强度也很大不同采收成熟度的瓜果，呼吸强度也有较大差异以嫩果供食的瓜果，其呼吸强度也大，而成熟瓜果的呼吸强度较小Date343、温度与所有的生物活动过程一样，采后园艺 产品贮藏环境的温度会影响其呼吸强度在 一定的温度范围内，呼吸强度与温度呈正相 关关系适宜的低温，可以显著降低产品的 呼吸强度，并推迟呼吸跃变型园艺产品的呼 吸跃变高峰的出现，甚至不表现呼吸跃变Date354、湿度湿度对呼吸的影响，就目前来看还缺乏系统深入的研究，但这种影响在许多贮藏实例中确有反映Date365、环境气体成分环境0２和CO２的浓度变化，对呼吸作用有直接的影响在不干扰组织正常呼吸代谢的前提下，适当 降低环境氧气浓度，并提高CO2浓度，可以有效抑制呼吸作用，减少呼吸消耗，更好地维持产品品质，这就是气调贮藏的理论依据C２H４是一种成熟衰老植物激素，它可以增强呼吸强度园艺产品采后贮运过程中，由于组织自身代谢可以释放C2H4，并在贮运环境中积累，这对于一些对C２H４敏感产品的呼吸作用有较大的影响Date376、机械伤任何机械伤，即便是轻微的挤压和擦伤，都会导致采后园艺产品呼吸强度不同程度的增加。
机械伤对产品呼吸强度的影响因种类、品种以及受损伤的程度而不同Date387、化学物质有些化学物质，如青鲜素(MH)、矮壮素(CCC)6-苄基嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA)、2,4-D重氮化合物、脱氢醋酸钠、一氧化碳等，对呼吸强度都有不同程度的抑制作用，其中的一些也作为园艺产品保鲜剂的重要成分Date39粮食贮藏需降低呼吸速率的原因：呼吸速率高，会消耗大量有机物；呼吸放出的水分使粮堆湿度增大，呼吸加强 ；呼吸放出的热量使粮温升高，反过来又 增强呼吸：同时高温高湿使微生物迅速繁 殖，最后导致粮食变质Date40第二节 采后蒸腾生理及其调控Date41一、蒸腾与失重蒸腾作用是指水分以气体状态，通过植物体(采后果实、蔬菜和花卉)的表面，从体内散发到体外的现象蒸腾作用受组织结构和气孔行为的调控，它与一般的蒸发过程不同Date42失重(weight loss)，又称自然损耗，是指贮藏过程器官的蒸腾失水和干物质损耗，所造成重量减少，成为失重蒸腾失水主要是由于蒸腾作用引致的组织水分散失；干物质消耗则是呼吸作用导致的细胞内贮藏物质的消耗失水是贮藏器官失重的主要原因Date43二、蒸腾作用对采后贮藏品质的影响贮藏器官的采后蒸腾作用，不仅影响贮藏产品的表观品质，而且造成贮藏失重。
Date44三、影响采后蒸腾作用的因素园艺产品采后蒸腾失重受本身的内在因素和外界环境条件的影响1、内在因素(1)表面组织结构 表面组织结构对植物器官、组织的水分蒸腾具有明显的影响蒸腾的途径有两个，即自然孔道蒸腾和角质层蒸腾 Date45Date46(2)细胞的持水力 细胞保持水分的能力与细胞中可溶性物质的含量、亲水胶体的含量和性质有关原生质中有较多的亲水性强的胶体，可溶性固形物含量高，使细胞渗透压高，因而保水力强，可阻止水分渗透到细胞壁以外3)比表面积 比表面积一般指单位重量的器官所具有的表面积，植物蒸腾作用的物理。