呼吸商

呼吸商

呼吸商是生物體在同一時間內,釋放二氧化碳與吸收氧氣的體積之比或摩爾數之比,即指呼吸作用所釋放的CO2和吸收的O2的分子比

基本介紹

  • 中文名:呼吸商
  • 外文名:respiratory quotient
  • 簡稱:RQ
  • 又稱:氣體交換率
  • 公式:釋放的CO2和吸收的O2的分子比
  • 領域:生物
定義,糖類脂質,植物,

定義

呼吸商(respiratory quotient,簡稱RQ),又稱氣體交換率,指生物體在同一時間內,釋放二氧化碳與吸收氧氣的體積之比或摩爾數之比,即指呼吸作用所釋放的CO2和吸收的O2的分子數之比。
呼吸商

糖類脂質

由於糖類、脂質和蛋白的供能順序不同,只有糖類和脂質都供能不足時,才會出現蛋白質的氧化供能。而這種情況在生物體內很少發生,所以通常情況下所測定的呼吸商,實際上是非蛋白呼吸商,即以糖類和脂質為氧化分解的底物時所測定的呼吸商。不過糖類和脂質的呼吸商數值也是有差異的,分析如下:
糖類:俗稱碳水化合物Cm(H2O)n。當其完全氧化分解時,釋放m摩爾CO2與吸收m摩爾O2相等,故呼吸商為1。
脂質:完全氧化分解時,由於其分子中氫對氧的比例較糖分子中高,氧既需用於碳氧化,也要用於與氫氧化,需消耗較多的氧,故呼吸商小於1(0.7~0.8)。如蓖麻油的氧化方程式表示為:2C57H104O9+157O2→114CO2+104H2O,可推算出呼吸商RQ=114÷157=0.73。
注意:在氧氣充足的情況下,用呼吸商的數值可推斷呼吸底物。但是在低氧的條件下,由於生物體記憶體在無氧呼吸,特別是以糖類做為呼吸底物時,呼吸商明顯會大於1。因此生物體呼吸作用類型的不同,在一定程度上也影響呼吸商數值的大小。另外,如果呼吸底物是有機酸,因其相對含氧量高,呼吸商也會大於1。
例如:
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
六碳糖RQ=6÷6=1
蓖麻油RQ=114÷157=0.73

植物

是當蔗糖、葡萄糖或澱粉等碳水化合物作為呼吸底物時,如果它們被完全氧化,則細胞的耗氧量和釋放CO2量相等,即RQ值約等於1。例如,多種植物葉片的RQ約為1.05,禾穀類種子或其它澱粉類種子萌發時,RQ接近1。一些含油和脂肪類種子萌發時,RQ約為0.7。以油或脂肪作呼吸底物時,需要消耗大量的O2。可以通過呼吸底物完全氧化的方程式來計算呼吸商。
通過測定植物不同組織或器官的RQ,可以判斷呼吸底物的類型。不過,呼吸商往往還受到許多其它因素的影響而變得更為複雜。例如:無氧呼吸時,沒有O2的吸收,只有CO2的釋放,此時RQ值為無窮大;當植物體內發生物質的轉化,呼吸作用中間產物用於其他物質的生物合成時,RQ值會受到影響;植物體內往往是多種呼吸底物同時進行呼吸作用,其呼吸商實際上是這些物質氧化時細胞耗O2量和釋放CO2量的總體結果;此外,一些物理因素如種皮不透氣性,很難獲得種子萌發時的耗O2量和CO2釋放量的真實數據,因而測定的RQ值的可信程度低。

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