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1、第二章 果蔬产品采后生理和化学变化,教学要求,要求掌握呼吸作用、蒸腾作用、采后成熟生理；熟悉采后衰老生理、采后休眠与生长；了解抗病生物化学。重点内容：呼吸作用、蒸腾作用、采后成熟生理。难点内容：采后衰老生理、抗病生物化学。,第一节 呼吸作用,一、呼吸作用(一)、有氧呼吸和无氧呼吸 1.有氧呼吸 C6H12O6+6O26CO2+6H2O1544kJ 2.无氧呼吸 C6H12O6 2C2H5OH+2CO287.9kJ果蔬采后在贮藏过程中应防止产生无氧呼吸。,(二)、与呼吸有关的几个概念 1、呼吸强度(Respiration rate)：也称呼吸速率，它指一定温度下，一定量的产品进行呼吸时所吸入的氧
2、气或释放二氧化碳的量，一般单位用O2或CO2mg(ml)kg*h(鲜重)来表示。2、呼吸商(Respiration Quotient)，RQ。也称呼吸系数，它是指产品呼吸过程释放CO2和吸入O2的体积比。RQ与呼吸底物的类型、呼吸状态（呼吸类型）和贮藏温度有关。3、呼吸热：呼吸热是呼吸过程中产生的，除了维持生命活动以外而散发到环境中的那部分热量。每释放1mg CO2相应释放近似10.68J的热量。,4、呼吸温度系数：在生理温度范围内，温度升高10时呼吸速率与原来温度下呼吸速率的比值即温度系数，用Ql来表示。它能反映呼吸速率随温度而变化的程度，一般果蔬Ql22.5。5、呼吸高峰：在其幼嫩阶段呼吸
3、旺盛，随果实细胞的膨大，呼吸强度逐渐下降，开始成熟时，呼吸上升，达到高峰后，呼吸下降，果蔬衰老死亡，伴随呼吸高峰的出现，体内的代谢发生很大的变化，这一现象被称为呼吸跃变，这一类果蔬被称为跃变型或呼吸高峰型果蔬。另一类在发育过程中没有呼吸高峰，呼吸强度在采后一直下降，被称为非跃变型果蔬。,呼吸作用增加的原因,（1）内源乙烯的增加；（2）ATP增加或细胞能荷的增加；（3）果糖2，6二磷酸浓度增高和糖酵解的产物流出加大。,（三）影响呼吸强度的因素,、内部因素（1）种类与品种（2）成熟度 2、外部因素(1)温度(2)气体的分压(3)含水量(4)机械损伤（5）其他：对果蔬采取涂膜、包装、避光等措施，以及
4、辐照和应用生长调节剂等处理，,（四）、呼吸与耐藏性和抗病性的关系,耐藏性是指在一定贮藏期内，产品能保持其原有的品质而不发生明显不良变化的特性；抗病性是指产品抵抗致病微生物侵害的特性。生命消失，新陈代谢停止，耐藏性和抗病性也就不复存在。适当的呼吸作用可以维持果蔬的耐藏性和抗病性，但若发生呼吸保卫反应则呼吸过于旺盛会造成耐藏性和抗病性下降。,第二节蒸腾作用与失水,一、失重和失鲜 失重：自然损耗，包括水分和干物质的损失。失鲜：产品质量的损失，表面光泽消失，形态萎蔫，失去外观饱满、新鲜和脆嫩的质地，甚至失去商品价值。二、失水对代谢和贮藏的影响一般是不利影响，但某些果蔬产品采后适度失水可抑制代谢，延长贮
5、藏期。,三、水分蒸腾的影响因素(一)、内部因素：1、表面积比 2、表面保护结构 3、细胞持水力(二)、贮藏环境因素：1、空气湿度2、温度3、空气流动4气压,表2 不同种类的果蔬随温度变化的蒸腾特性,四、抑制蒸腾的方法,(一)、直接增加库内空气湿度(二)、增加产品外部小环境的湿度(三)、采用低温贮藏是防止失水的重要措施 用给果蔬打蜡或涂膜的方法在一定程度上，有阻隔水分从表皮向大气中蒸散作用。,第三节 采后成熟衰老生理,一、采后的生理生化变化：果实发育过程可分为三个主要阶段，即生长、成熟和衰老。生理成熟(Maturation）：果实完成了细胞、组织、器官分化发育的最后阶段，充分长成时，也称为“绿熟
6、”或“初熟”。完熟(Ripening)：果实停止生长后还要进行一系列生物化学变化逐渐形成本产品固有的色、香、味和质地特征，然后达到最佳的食用阶段。我们通常将果实达到生理成熟到完熟过程都叫成熟。,一、采后的生理生化变化,（一）、叶柄和果柄的脱落（二）、颜色的变化（三）、组织变软、发糠（四）、种子及休眠芽的长大（五）、风味变化（六）、萎蔫（七）、果实软化（八）、细胞膜变化（九）、病菌感染,二、乙烯与果蔬生理发育的关系,（一）、乙烯的生物合成 蛋氨酸（Met）S腺苷蛋氨酸（SAM）1氨基环丙烷（ACC）乙烯（C2H4）（二）、乙烯在组织中的作用 1、对果蔬呼吸的作用：刺激果蔬呼吸跃变期提前出现。2、
7、乙烯对生物膜的透性及酶蛋白合成的作用：使半透膜透性增加，酶活性增加，从而促进果蔬的成熟和衰老。,O2,3、对核酸合成作用的影响：促进核酸的合成，加速衰老。4、其他生理作用（使果肉很快变软，产品失绿黄化和器官脱落）,表3 常见果蔬产品的乙烯生成量（ul C2H4/kg*h）20,外源乙烯促进呼吸上升,(三)、影响乙烯合成和作用的因素,1、果实的成熟度系统I负责跃变前果实中低速率合成的基础乙烯，系统负责成熟过程中跃变时乙烯自我催化大量生成。2、伤害 3、贮藏温度低温下，EFE活性低，乙烯少，ACC积累。,4、贮藏气体条件乙烯合成的最后一步是需氧的，低O2可抑制乙烯产生。一些果蔬在3O2中，乙烯合成
8、能降到正常空气中的5左右。CO2能抑制ACC向乙烯的转化和ACC的合成，CO2是乙烯作用的竞争性抑制剂。5、化学物质AVG和AOA的抑制磷酸吡哆醛类酶，Ag+阻止乙烯与酶结合，Co2+抑制ACC向乙烯的转化，多胺抑制乙烯合成。1-MCP（1-甲基环丙烯）位点竞争。,三、其他植物激素对果蔬成熟的影响,(一)、脱落酸(ABA)：非跃变型果实中很少生成乙烯，可能由ABA调节成熟进程；跃变型果实中ABA首先刺激乙烯生成。(二)、生长素：可抑制果实成熟。(三)、赤霉素(四)、细胞分裂素,四、果蔬成熟的分子生物学,（一）、衰老的遗传调节（二）、叶片衰老时叶绿体光合作用基因的表达（三）、自然和暗诱导衰老叶片
9、中特异基因的克隆分析（四）、果实成熟的基因表达,（四）、果实成熟的基因表达,1、乙烯和基因表达 2、多聚半乳糖醛酸酶基因的表达 3、乙烯形成酶基因 4、ACC合成酶基因 5、转基因植物中乙烯产生的调控 E8是果实中乙烯生物合成的负调节因子。,表3 三种番茄成熟突变体,第四节 采后休眠与生长,一、果蔬采后休眠二、采后生长与控制,一、果蔬采后休眠,(一)、休眠现象植物在生长发育过程中遇到不良的条件时（高温、干燥、严寒等），为了保持生存能力，有的器官会暂时停止生长，这种现象称作“休眠”（dormancy）。,(二)、休眠的生理生化特性,休眠期分为三阶段：第一阶段为休眠前期，是从生长到休眠的过渡阶段。
10、此时新陈代谢还比较旺盛，伤口逐渐愈合，表皮角质层加厚，鳞茎类产品的外部鳞片变成膜质，水分蒸散下降，从生理上为休眠做准备。第二阶段为生理休限期，产品的新陈代谢显著下降，外层保护组织完全形成，此时即使给适宜的条件，也难以萌芽，是贮藏的安全期。第三阶段为体眠苏醒期，新陈代谢逐步恢复到生长期间的状态，呼吸作用加强，酶系统也发生变化。贮藏中采取不利于生长的条件来延长这一阶段的时间。因此，又称强迫休眠期。,生理休眠期,原生质和细胞壁分离。细胞呈凸形，胞间连丝中断，细胞处于孤立状态，物质交换和信息交换大大减少。原生质脱水，疏水胶体增加，特别是一些类脂物质排列聚集在原生质和液泡界面，阻止胞内水和细胞液透过原生
11、质，也很难使电解质通过，同时由于外界的水分和气体也不容易渗透到原生质内部，原生质几乎不能吸水膨胀。,植物的休眠与植物激素,休眠一方面是由于器官缺乏促进生长的物质，另一方面是器官积累了抑制生长的物质。高浓度ABA和低浓度外源赤霉素(GA)，可诱导体眠；低浓度的ABA和高浓度GA可以解除休眠。GA、生长素、细胞分裂素是促进生长的激素，能解除许多器官的休眠。使用外源激动素和玉米素能解除块茎休眠。,(三)、延长休眠期的措施,1、温度、湿度的控制 2、气体成分 3、药物处理 4、射线处理,二、采后生长与控制,(一)、采后生长现象及其对品质的影响(二)、延缓采后生长的方法 低温、气调、去掉生长点,第五节、
12、抗病生理生化,一、种的免疫与品种的抗性 第一道防线称之为生理抵抗性，它使寄生物失去与植物接触的机会。第二道防线是组织(体质)保护物质，这是在与寄生物接触之前在植物组织内就有的。生物碱和酚类物质第三条防线是组织(体质)物质的转化产物。酚变成醌。第四条防线也是最强的一道防线。植物保卫素。侵入时才合成。,二、多酚多酚氧化酶系统的防御作用,在植物受伤组织中积聚酚类化合物的原因有三个：第一，合成酚类化合物的酶的产生。例如在受伤的植物组织中苯丙氨酸解氨酶出现活化或生成。第二，酚类化合物从结合态(酯类、配糖类)中释放出来，并累积于植物的组织中。第三，参加合成芳香族化合物变构酶的控制特性遭到破坏，致使反应产物
13、的生成失去控制，生成大量酚类化合物。,三、植物保卫素的防护作用,植物保卫素是指在正常即健康的组织里没有，只有在遭到寄生微生物及其代谢物侵染后才产生的高等植物的抗生素物质。植物保卫素不具有病菌的专一性，植物保卫素的广谱作用在于它具有能破坏活机体内普遍存在的代谢中心环节的特性。细胞内生命活动过程愈活跃，产生植物保卫素的能力也愈强，相应地其抗病性也就越高。香豆酮-色酮类：豌豆素、菜豆素、氧化菜豆素。萜烯类化合物：甘薯素、马铃薯二醇、马铃薯醛、辣椒二醇。,四、切断寄生物必须的代谢物质,寄主组织里因缺少寄生物生命的必须物质而产生的抗性，即所谓的“不完全介质假说”。在原组织中可能存在寄生物所必须的代谢产物
14、，但是当受到感染后，代谢遭到严重破坏，其结果是代谢产物的消失。由此植物组织内产生了对寄生物的抗性。,思考题和作业,思考题：1、为何呼吸强度低的果蔬贮藏性好。2、为何死亡后的果蔬很容易腐败？作业：1、如何控制果蔬呼吸作用？2、如何减少果蔬失水？3、乙烯的生理作用是什么？4、休眠的生理生化特性是什么？如何延长休眠期？,1、用爱心来做事，用感恩的心做人。2、人永远在追求快乐，永远在逃避痛苦。3、有多大的思想，才有多大的能量。4、人的能量=思想+行动速度的平方。5、励志是给人快乐，激励是给人痛苦。6、成功者绝不给自己软弱的借口。7、你只有一定要，才一定会得到。8、决心是成功的开始。9、当你没有借口的那
15、一刻，就是你成功的开始。10、命运是可以改变的。11、成功者绝不放弃。12、成功永远属于马上行动的人。13、下定决心一定要，才是成功的关键。14、成功等于目标，其他都是这句话的注解。15、成功是一个过程，并不是一个结果。16、成功者学习别人的经验，一般人学习自己的经验。17、只有第一名可以教你如何成为第一名。18、学习需要有计划。19、完全照成功者的方法来执行。20、九十九次的理论不如一次的行动来得实际。21、一个胜利者不会放弃，而一个放弃者永远不会胜利。22、信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事。23、如果你想得到，你就会得到，你所需要付出的只是行动。24、一个缺口的杯子，如果换一
16、个角度看它，它仍然是圆的。25、对于每一个不利条件，都会存在与之相对应的有利条件。26、一个人的快乐，不是因为他拥有的多，而是他计较的少。27、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限美好。28记住：你是你生命的船长；走自己的路，何必在乎其它。29、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。30、如果你相信自己，你可以做任何事。31、天空黑暗到一定程度，星辰就会熠熠生辉。32、时间顺流而下，生活逆水行舟。33、生活充满了选择，而生活的态度就是一切。34、人各有志，自己的路自己走。35、别人的话只能作为一种参考，是不能左右自己的。36、成功来自使我们成功的信念。37、相互了解是朋友，相互理解是
17、知己。38、没有所谓失败，除非你不再尝试。39、有时可能别人不在乎你，但你不能不在乎自己。40、你必须成功，因为你不能失败。41、羡慕别人得到的，不如珍惜自己拥有的。42、喜欢一个人，就该让他（她）快乐。43、别把生活当作游戏，谁游戏人生，生活就惩罚谁，这不是劝诫，而是-规则！44、你要求的次数愈多，你就越容易得到你要的东西，而且连带地也会得到更多乐趣。45、把气愤的心境转化为柔和，把柔和的心境转化为爱，如此，这个世间将更加完美。46、一份耕耘，一份收获，付出就有回报永不遭遇过失败，因我所碰到的都是暂时的挫折。47、心如镜，虽外景不断变化，镜面却不会转动，这就是一颗平常心，能够景转而心不转。48、每件事情都必须有一个期限，否则，大多数人都会有多少时间就花掉多少时间。49、人，其实不需要太多的东西，只要健康地活着，真诚地爱着，也不失为一种富有。50、生命之长短殊不重要，只要你活得快乐，在有生之年做些有意义的事，便已足够。51、活在忙与闲的两种境界里，才能俯仰自得，享受生活的乐趣，成就人生的意义。52、一个从来没有失败过的人，必然是一个从未尝试过什么的人。53、待人退一步，爱人宽一寸，人生自然活得很快乐。54、经验不是发生在一个人身上的事件，而是一个人如何看待发生在他身上的事。55、加倍努力，证明你想要的不是空中楼阁。胜利是在多次失败之后才姗姗而来。,
