Фізіологія рослин - Мусієнко М.М. 2001

Дихання
Субстрати дихання. Дихальний коефіцієнт

Найчастіше дисиміляція відбувається в формі Дихання, при якому поглинається кисень та виділяється вуглекислий газ. Слід розрізняти зовнішнє дихання — обмін газів між організмом та середовищем, та внутрішнє — внутрішньоклітинні біохімічні процеси, які супроводжуються виділенням енергії.

Основним субстратом дихання є Вуглеводи. Жири та білки використовуються в основному при диханні у проростків тих рослин, які розвиваються з багатих на жири чи білки насінин. Розщепленню субстратів у процесі дихання передує гідроліз: вуглеводів — до моносахаридів, жирів — до гліцерину, білків — до амінокислот.

Загальне рівняння дихання можна уявити як розщеплення субстрату та окислення водню:

З наведеного сумарного рівняння видно, що об’єми газів при окисленні вуглеводів однакові.

Відношення виділеного СО₂ до поглинутого О₂ при диханні носить назву дихального коефіцієнта; як видно з наведеного вище рівняння коефіцієнт дихання для вуглеводів дорівнює СО₂/О₂ = 1. Якщо поживним субстратом виступають — жири, наприклад стеаринова кислота, то сумарне рівняння дихання буде:

Коефіцієнт дихання може значно відхилятися від одиниці, якщо субстратом дихання виступають не вуглеводи, а білки чи жири. Якщо субстрат багатий на іони водню, тоді частина кисню повітря використовується не лише на окислення вуглецю, а і того надлишкового водню, що є в субстраті. Саме тому коефіцієнт дихання для жирів менший 1. При диханні за рахунок білків ДК може бути також меншим одиниці і дорівнює приблизно 0,7-0,8. Якщо ж субстрат (наприклад, С₄Н₆О₅ — яблучна кислота) багатий на кисень, то в такому випадку коефіцієнт дихання більший 1:

Зростання величини ДК спостерігається завжди, коли дихання пов’язане з бродінням. Бо в таких випадках саме процес бродіння супроводжується виділенням СО₂ без поглинання кисню з повітря. Абсолютно зрозуміло, що чим нижчий коефіцієнт дихання, тим більший тепловий ефект окислення й навпаки. Саме тому білки та жири характеризуються високим тепловим еквівалентом, а органічні кислоти — дуже низьким.