最新精编医学专题—呼吸作用的全部过程.docx

9呼吸作用编辑生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解最终生成二氧化碳或其他产物并且释放出能量的总过程叫做呼吸作用。呼吸作用是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程是所有的动物和植物都具有一项生命活动。生物的生命活动都需要消耗能量这些能量来自生物体内糖类、脂类和的能量具有十分重要的意义。1基本资料概述生物的生命活动都需要消耗能量这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解最终生成二氧化碳或其他产物并且释放出能量的总过程叫做呼吸作用（又叫生物氧化）。呼吸作用是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程又称为细胞呼吸（Cellularrespiration）。无论是否自养细胞内完成生命活动所需的能量都是来自呼吸作用。真核细胞中线粒体是与呼吸作用最有关联的胞器呼吸作用的几个关键性步骤都在其中进行。呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应不论有无氧气参与都可称作呼吸作用（这是因为在化学上有电子转移的反应过程皆可称为氧化）。有氧气参与时的呼吸作用称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物进行无氧呼吸时其产生的能量比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应与生物体没直接关系。即使是呼吸氧气的生物其细胞内也可以进行无氧呼吸。呼吸作用的目的是透过释放食物里的能量以制造三磷酸腺苷（ATP）即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程可以比拟为氢与氧的燃烧但两者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步骤一步步使食物中的能量放出而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸被分解成更小的分子透过数个步骤将能量转移到还原性氢（化合价为-1的氢）中。最后经过一连串的电子传递链氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量则转移到ATP分子上供生命活动使用。过程植物的作用主要细胞的线粒体进行。有氧呼吸的全过程可以分为三个阶段：第一个阶段（称为糖酵解）一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸在分解的过程中产生少量的氢（用[H]表示）同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段（称为三羧酸循环或柠檬酸循环）丙酮酸经过一系列的反应分解成二氧化碳和氢同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体基质中进行的；第三个阶段（呼吸电子传递链）前两个阶段产生的氢经过一系列的反应与氧结合而形成水同时释放出大量的能量。这个阶段是在线粒体内膜中进行的。以上三个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在生物体内1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后共释放出大约2870kJ的能量其中有1160.52kJ左右的能量储存在ATP中（38个ATP1molATP储存30.54kJ能量）其余的能量都以热能的形式散失了(呼吸作用产生的能量仅有34%转化为ATP）。生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸。那么生物在无氧条件下能不能进行呼吸作用呢？科学家通过研究发现生物体内的细胞在无氧条件下能够进行另一类型的呼吸作用——无氧呼吸。苹果储藏久了为什么会有酒味？高等植物在水淹的情况下可以进行短时间的无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳并且释放出少量的能量以适应缺氧的环境条件。高等动物和人体在剧烈运动时尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要这时骨骼肌内就会出现无氧呼吸。高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。此外还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸如马铃薯块茎、甜菜块根等。植物有氧呼吸过程中中间产物丙酮酸必须进入线粒体才能被分解成CO2[1]在远古时期地球的大气中没有氧气那时的微生物适应在无氧的条件下生活所以这些微生物(专性厌氧微生物）体内缺乏氧化酶类至今仍只能在无氧的条件下生活。随着地球上绿色植物的出现大气中出现了氧气于是也出现了体内具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物。可见有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。尽管现今生物体的呼吸形式主要是有氧呼吸但仍保留有无氧呼吸的能力。由上述分析可以看出无氧呼吸和有氧呼吸有明显的不同。产生乳酸的主要有乳酸菌、玉米的胚、马铃薯块茎、甜菜块根和骨骼肌这就是为什么剧烈运动后腿会发酸。而产生酒精酒精最主要的是酵母菌、根霉、曲霉。特别的是硝化细菌是兼性呼吸。意义对生物体来说呼吸作用具有非常重要的生理意义。植物呼吸作用过程：有机物（储存能量）+氧（通过线粒体）→二氧化碳+水+能量化学式有机物（储存能量）（一般为葡萄糖C6H12O6)+6O2→（条件：酶）6CO2+6H2O+大量能量无氧呼吸化学式有机物(C6H12O6)→2C2H5OH+2CO2+少量能量（条件：酶）有机物（C6H12O6)→2C3H6O3（乳酸）+少量能量（条件：酶）