呼吸作用:生物體内的有機物在細胞内經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他産物,并且釋放出能量的總過程,叫做呼吸作用。呼吸作用,是生物體在細胞内将有機物氧化分解并産生能量的化學過程,是所有的動物和植物都具有一項生命活動。生物的生命活動都需要消耗能量,這些能量來自生物體内糖類、脂類和蛋白質等有機物的氧化分解。生物體内有機物的氧化分解為生物提供了生命所需要的能量,具有十分重要的意義。
有氧呼吸的全過程,可以分為三個階段:第一個階段(稱為糖酵解),一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,在分解的過程中産生少量的氫(用[H]表示),同時釋放出少量的能量。這個階段是在細胞質基質中進行的;第二個階段(稱為三羧酸循環或檸檬酸循環),丙酮酸經過一系列的反應,分解成二氧化碳和氫,同時釋放出少量的能量。這個階段是在線粒體基質中進行的;第三個階段(呼吸電子傳遞鍊),前兩個階段産生的氫,經過一系列的反應,與氧結合而形成水,同時釋放出大量的能量。這個階段是在線粒體内膜中進行的。以上三個階段中的各個化學反應是由不同的酶來催化的。在生物體内,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以後,共釋放出2870kJ的能量,其中有977kJ左右的能量儲存在ATP中(38個ATP),其餘的能量都以熱能的形式散失了。
無氧呼吸一般是指細胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物質分解成為不徹底的氧化産物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等植物、高等動物和人來說,稱為無氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習慣上稱為發酵。細胞進行無氧呼吸的場所是細胞質基質。蘋果儲藏久了,為什麼會有酒味?高等植物在水淹的情況下,可以進行短時間的無氧呼吸,将葡萄糖分解為酒精和二氧化碳,并且釋放出少量的能量,以适應缺氧的環境條件。高等動物和人體在劇烈運動時,盡管呼吸運動和血液循環都大大加強了,但是仍然不能滿足骨骼肌對氧的需要,這時骨骼肌内就會出現無氧呼吸。高等動物和人體的無氧呼吸産生乳酸。此外,還有一些高等植物的某些器官在進行無氧呼吸時也可以産生乳酸,如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等。無氧呼吸的全過程,可以分為兩個階段:第一個階段與有氧呼吸的第一個階段完全相同;第二個階段是丙酮酸在不同酶的催化下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉化成乳酸。以上兩個階段中的各個化學反應是由不同的酶來催化的。在無氧呼吸中,葡萄糖氧化分解時所釋放出的能量,比有氧呼吸釋放出的要少得多。例如,1mol的葡萄糖在分解成乳酸以後,共放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量儲存在ATP中(2個ATP),其餘的能量都以熱能的形式散失了。
呼吸作用的意義:
呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量。呼吸作用釋放出來的能量,一部分轉變為熱能而散失,另一部分儲存在ATP中。當ATP在酶的作用下分解時,就把儲存的能量釋放出來,用于生物體的各項生命活動,如細胞的分裂,植株的生長,礦質元素的吸收,肌肉的收縮,神經沖動的傳導等。
第二
呼吸過程能為體内其他化合物的合成提供原料。在呼吸過程中所産生的一些中間産物,可以成為合成體内一些重要化合物的原料。例如,葡萄糖分解時的中間産物丙酮酸是合成氨基酸的原料。同時,保持大氣中二氧化碳和氧氣的含量保持平衡。
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