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2006年9月12日 作者:zxf [返回]
细胞呼吸

细胞呼吸
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它产物,并且释放出能量的总过程,叫做细胞呼吸(又叫生物氧化)。那么细胞呼吸是怎样进行的呢?
细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。有氧呼吸是高等植物细胞呼吸的主要形式,因此,通常所说的细胞呼吸就是指有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。
一般说来,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质,因此,有氧呼吸的过程可以表示如下:
    

 C6H12O6 + 6H2O + 6O2         酶          6CO2 + 12H2O + 能量

有氧呼吸的全过程,可分为三个阶段;
第一个阶段,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,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,丙酮酸和水彻底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中进行的。
第三个阶段,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。这个阶段也是在线粒体中进行的。
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2870KJ的能量,其中有1161KJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量都以热量的形式散失。
无氧呼吸:
细胞呼吸的主要形式是有氧呼吸。那么,细胞呼吸在无氧条件下能不能进行呢?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——无氧呼吸。
无氧呼吸一般是指在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。
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。它的反应式是:

C6H12O6       酶   2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量

无氧呼吸与有氧呼吸的区别:
在地球形成的初期,原始大气中不含游离氧,那的微生物适应在无氧条件下生活,所以这些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。随着地球上蓝藻和绿色植物的出现,大气中出现了氧,于是也出现了体内具有有氧呼吸酶系统的产生。可见,有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。尽管现今物体内细胞呼吸的形成主要是有氧呼吸,但仍保留有无氧呼吸的能力。
无氧呼吸的全过程,可分为两个阶段:
第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。
第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
以上两个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。
在无氧呼吸中,葡萄糖氧化分解所释放出的能量,比有氧呼吸释放出的要少得多。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的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失。

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