การหายใจของพืช

การหายใจและการแลกเปลี่ยนก๊าซของพืช (respiration)
          การหายใจและการแลกเปลี่ยนก๊าซของพืช คือ กระบวนการให้พลังงานจากกลูโคส โดยกลูโคสจะรวมกันทางเคมีกับออกซิเจนได้ คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ และการปล่อยพลังงานออกมา ดังสมการต่อไปนี้

                                                 

           เมื่อเปรียบเทียบสมการของการสังเคราะห์แสงกับสมการของการหายใจแล้ว พบว่า พลังงานถูกเก็บไว้ในรูปของอาหาร จะถูกนำไปใช้โดย กระบวนการหายใจ การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ที่มีคลอโรฟิลล์เท่านั้น แต่การหายใจเกิดขึ้นกับทุกเซลล์ การหายใจของพืชคือการ ย่อยสลายของโมเลกุลกลูโคสซึ่งได้จากการสังเคราะห์แสงของตนเอง แต่การหายใจของสัตว์คือการย่อยสลายกลูโคสที่ได้จากการกินพืชและสัตว์ อื่นเข้าไป
การหายใจของพืชจะเกิดขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจในชั้น mesophyll จะมีเซลล์พาเรนไคมา (parenchyma) เรียงตัวกันอย่างหลวม ๆ มีช่องว่างระหว่างเซลล์กว้าง ช่องว่างนี้ติดต่อกับบรรยากาศ ภายนอกจึงเกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซที่เซลล์พาเรนไคมา ก๊าซจะผ่าน เข้าออกได้มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับการปิด-เปิดของปากใบ (stomata) ซึ่งขึ้นอยู่กับความเต่งมากน้อยของเซลล์คุม (guard cell) อีกทีหนึ่ง ในเวลากลางวันปากใบจะเปิด เพราะพืชมีการสังเคราะห์แสง เกิดน้ำตาลมากขึ้นใน guard cell น้ำจากเซลล์ข้างเคียง osmosis เข้าไปในเซลล์คุม เซลล์คุมจึงเต่งขึ้นปากใบเปิด ในเวลากลางคืนไม่มีการสังเคราะห์แสง น้ำตาลลดระดับลง น้ำ osmosis ออกจาก guard cell ทำให้เซลล์คุมแฟบลงปากใบจึงปิด  นอกจากใบจะมีการแลกเปลี่ยนก๊าซที่เปลือก(bark) ซึ่งมีรอยแตกเล็ก ๆ เรียกว่า เลนติเซลล์ (lenticell) ส่วนที่ราก (root) นั้นจะมีการแลกเปลี่ยนก๊าซโดยอากาศจะแพร่(diffusion) เข้าสู่รากพร้อม ๆ กับการดูดน้ำและเกลือแร่

การหายใจของพืชหลังการเก็บเกี่ยว
          ผลผลิตของพืชหลังจากเก็บเกี่ยวออกมาจากต้นแล้วยังคงมีการเปลี่ยนแปลงเกี่ยวกับสรีระวิทยาและชีวเคมี  โดยเฉพาะกระบวนการหายใจจะดำเนินต่อไปจนสิ้นอายุขัยของเซลล์โดยจะมีการรับเอาแก๊สออกซิเจนเข้าไปสลายโมเลกุลของสารอาหารและปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และพลังงานความชื้นออกมา  พืชส่วนที่ถูกเก็บเกี่ยวมาจะพบว่ามีการสูญเสียอาหารและน้ำจากกระบวนการหายใจและคายน้ำ  ดังนั้นผลผลิตหลังการเก็บเกี่ยวจะสดได้นานเพียงใดจึงขึ้นอยู่กับปริมาณอาหารและน้ำที่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อและอัตราการหายใจของผลผลิตของพืชชนิดนั้นๆ
        จากการศึกษาของนักวิทยาการเกษตรพบว่า  อัตราการหายใจของผลผลิตทางการเกษตรนั้นสามารถวัดได้จากปริมาณ CO2 ที่ปล่อยออกมาระหว่างเซลล์มีการพัฒนาจนกระทั่งหมดอายุ และให้ข้อสรุปว่าผักผลไม้และดอกไม้ที่มีการหายใจสูงจะมีการหายใจต่ำอายุหลังการเก็บเกี่ยวจะยาวนานกว่าเช่น มันฝรั่ง
        อัตราการหายใจหลังเก็บเกี่ยวของพืชต่างชนิดกันจะเพิ่มหรือลดแตกต่างกันอีกด้วย  เช่นผลของพืชพวกกล้วย  น้อยหน่า  มะละกอ  มะม่วง  ทุเรียน  แตงโม  ขนุน  ฝรั่ง  หลังจากเก็บมาจากต้นแล้วการหายใจของเซลล์จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆพร้อมๆกับการสุก  ส่วนผลของพืชพวกองุ่น ส้ม มะนาว สับปะรด เงาะ มังคุดลำไย ลิ้นจี่ และแตงกวา หลังจากเก็บเกี่ยวลงจากต้นแล้ว  อัตราการหายใจของเซลล์ค่อยๆลดลง แม้เมื่อสุกอัตราการหายใจจะไม่เพิ่มขึ้นเลย
        ส่วนดอกไม้บางชนิด เช่น ดอกคาร์เนชั่น มีอัตราการหายใจสูงกว่าดอกเบญจมาศประมาณ 3 – 4เท่าเป็นต้น
        อุณหภูมิมีผลโดยตรงต่อการหายใจและเมแทบอลิซึมของพืช  อายุของผลผลิตทางการเกษตรจะสิ้นสุดเมื่ออาหารที่ถูกสะสมใช้หมดไปและขณะเกิดปฏิกิริยาการหายใจจะมีความร้อนเกิดขึ้น
        ผักผลไม้หรือดอกไม้  ที่มีอัตราการหายใจสูงจะผลิตความร้อนออกมามากกว่าพวกที่มีอัตราการหายใจต่ำ  เพราะจะมีอัตราการสลายโมเลกุลของสารอาหารมากกว่า
        การบรรจุพืชผลที่มีอัตราการหายใจสูงจำนวนการไว้ในภาชนะที่ทึบและมิดชิด  ความร้อนที่ถูกปลดปล่อยออกมาจะเร่งการเปลี่ยนแปลงของเซลล์  เร่งอัตราการหายใจของเซลล์ทำให้เซลล์หมดอายุเร็วขึ้น  ซึ่งดูได้จากผัก  ผลไม้จะเหี่ยวหรือสุกเร็ว      
          สรุป  ผัก ผลไม้ และดอกไม้ ที่มีอัตราการหายใจสูง จะมีอายุหลังเก็บเกี่ยวสั้น คือ จะเหี่ยวและทรุดโทรมเร็ว เช่น ผักกาดหอม ปวยเล้ง   ดังนั้นการเก็บเมล็ดพืช หรือผลไม้ ควรเก็บในสถานที่มี O2 น้อย ไม่ชื้นอุณหภูมิค่อนข้างเย็น อาจมีการเคลือบผิวเพื่อลดการหายใจ   ปัจจัยภายนอกที่มีผลต่อการหายใจของพืช คือ อุณหภูมิ, ก๊าซออกซิเจน, ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์, สารเคมี เช่น ไซโตไคนิน   ปัจจัยภายในที่มีผลต่อการหายใจของพืช คือ อายุการเจริญโตของเซลล์, ขนาดของพืช, สารธรรมชาติที่เคลือบชนิดของเนื้อเยื่อ

การหายใจของพืช


ก่อนหน้านี้
         หน้าถัดไป




--------------------------------------------------------------------

Link


การหายใจ