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生物呼吸作用的過(guò)程

來(lái)源:  發(fā)布時(shí)間:2012-09-20 關(guān)注:

有氧呼吸的全過(guò)程,可以分為三個(gè)階段:****個(gè)階段(稱為糖酵解),一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,在分解的過(guò)程中產(chǎn)生少量的氫(用[H]表示),同時(shí)釋放出少量的能量。這個(gè)階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的;第二個(gè)階段(稱為三羧酸循環(huán)或檸檬酸循環(huán)),丙酮酸經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng),分解成二氧化碳和氫,同時(shí)釋放出少量的能量。這個(gè)階段是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的;第三個(gè)階段(呼吸電子傳遞鏈),前兩個(gè)階段產(chǎn)生的氫,經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng),與氧結(jié)合而形成水,同時(shí)釋放出大量的能量。這個(gè)階段是在線粒體內(nèi)膜中進(jìn)行的。以上三個(gè)階段中的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)是由不同的酶來(lái)催化的。在生物體內(nèi),1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有977kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中(38個(gè)ATP),其余的能量都以熱能的形式散失了。  生物進(jìn)行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸。那么,生物在無(wú)氧條件下能不能進(jìn)行呼吸作用呢?科學(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),生物體內(nèi)的細(xì)胞在無(wú)氧條件下能夠進(jìn)行另一類型的呼吸作用——無(wú)氧呼吸。  無(wú)氧呼吸一般是指細(xì)胞在無(wú)氧條件下,通過(guò)酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物質(zhì)分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程對(duì)于高等植物、高等動(dòng)物和人來(lái)說(shuō),稱為無(wú)氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。蘋果儲(chǔ)藏久了,為什么會(huì)有酒味?高等植物在水淹的情況下,可以進(jìn)行短時(shí)間的無(wú)氧呼吸,將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳,并且釋放出少量的能量,以適應(yīng)缺氧的環(huán)境條件。高等動(dòng)物和人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),盡管呼吸運(yùn)動(dòng)和血液循環(huán)都大大加強(qiáng)了,但是仍然不能滿足骨骼肌對(duì)氧的需要,這時(shí)骨骼肌內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)無(wú)氧呼吸。高等動(dòng)物和人體的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸。此外,還有一些高等植物的某些器官在進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)也可以產(chǎn)生乳酸,如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等。無(wú)氧呼吸的全過(guò)程,可以分為兩個(gè)階段:****個(gè)階段與有氧呼吸的****個(gè)階段完全相同;第二個(gè)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(zhuǎn)化成乳酸。以上兩個(gè)階段中的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)是由不同的酶來(lái)催化的。在無(wú)氧呼吸中,葡萄糖氧化分解時(shí)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后,共放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中(2個(gè)ATP),其余的能量都以熱能的形式散失了?! ≈参镉醒鹾粑^(guò)程中,中間產(chǎn)物丙酮酸必須進(jìn)入線粒體才能被分解成CO2[1]

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