呼吸,人每天都必須要做的,很多人都認為這是一件簡單的事情,其實其中發(fā)生了一系列的氧化分解,那么大家知道呼吸作用的意義嗎?呼吸作用的概念是什么呢?下面小編就為大家介紹一下什么是呼吸作用吧。
呼吸作用還可分為兩大中,大家知道是哪些嗎?想了解的朋友就和小編一起去看看吧。
呼吸作用
生物體內(nèi)的有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,終生成二氧化碳、水或其他產(chǎn)物,并且釋放出能量的總過程,叫做呼吸作用。呼吸作用,是生物體在細胞內(nèi)將有機物氧化分解并產(chǎn)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內(nèi)糖類、脂類和ATP等的能量,具有十分重要的意義。
概述
呼吸作用生物的生命活動都需要消耗能量,這些能量來自生物體內(nèi)糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機物的氧化分解。生物體內(nèi)有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,終生成二氧化碳、水或其他產(chǎn)物,并且釋放出能量的總過程,叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。
呼吸作用,是非常神奇的事情,是生物體細胞把有機物氧化分解并產(chǎn)生能量的化學過程,又稱為細胞呼吸。無論是否自養(yǎng),細胞內(nèi)完成生命活動所需的能量,都是來自呼吸作用。真核細胞中,線粒體是與呼吸作用有關(guān)聯(lián)的胞器,呼吸作用的幾個關(guān)鍵性步驟都在其中進行。
呼吸作用是一種酶促氧化反應。雖名為氧化反應,不論有無氧氣參與,都可稱作呼吸作用(這是因為在化學上,有電子轉(zhuǎn)移的反應過程,皆可稱為氧化還原反應)。有氧氣參與時的呼吸作用,稱之為有氧呼吸;沒氧氣參與的反應,則稱為無氧呼吸。
同樣多的有機化合物,進行無氧呼吸時,其產(chǎn)生的能量,比進行有氧呼吸時要少。有氧呼吸與無氧呼吸是細胞內(nèi)不同的反應,與生物體沒直接關(guān)系。即使是呼吸氧氣的生物,其細胞內(nèi),也可以進行無氧呼吸。呼吸作用的目的,是通過釋放食物里的能量,以制造三磷酸腺苷(ATP),即細胞主要的直接能量供應者。呼吸作用的過程,可以比擬為氫與氧的燃燒,但兩者間大分別是:呼吸作用透過一連串的反應步驟,一步步使食物中的能量放出,而非像燃燒般的一次性釋放。在呼吸作用中,三大營養(yǎng)物質(zhì):碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的基本組成單位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸,被分解成更小的分子,透過數(shù)個步驟,將能量轉(zhuǎn)移到還原性氫([H])(化合價為-1的氫)中。后經(jīng)過一連串的電子傳遞鏈,氫被氧化生成水;原本貯存在其中的能量,則轉(zhuǎn)移到ATP分子上,供生命活動使用。
過程
植物的呼吸作用植物的呼吸作用主要細胞的線粒體進行。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,在分解的過程中產(chǎn)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(zhì)基質(zhì)中進行的;第二個階段(稱為三羧酸循環(huán)或檸檬酸循環(huán)),丙酮酸經(jīng)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(zhì)中進行的;第三個階段(呼吸電子傳遞鏈),前兩個階段產(chǎn)生的氫,經(jīng)過一系列的反應,與氧結(jié)合而形成水,同時釋放出大量的能量。這個階段是在線粒體內(nèi)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。在生物體內(nèi),1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出大約2870kJ的能量,其中有1160.52kJ左右的能量儲存在ATP中(38個ATP,1mol ATP儲存30.54kJ能量),其余的能量都以熱能的形式散失了(呼吸作用產(chǎn)生的能量僅有34%轉(zhuǎn)化為ATP)。