呼吸作用又稱為細(xì)胞呼吸,細(xì)胞內(nèi)完成生命活動(dòng)所需的能量,都是來(lái)自呼吸作用。真核細(xì)胞中,呼吸作用的幾個(gè)關(guān)鍵性步驟都在線粒體中進(jìn)行。生物呼吸作用是一種酶促氧化反應(yīng)。但是不論有無(wú)氧氣參與,都可稱作呼吸作用,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的能量,比進(jìn)行有氧呼吸時(shí)少。即使是呼吸氧氣的生物,也可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸。
呼吸作用的目的是透過(guò)釋放食物里之能量制造ATP,可以比擬為氫與氧的燃燒,在呼吸作用中,碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)被分解成更小的分子,將能量轉(zhuǎn)移到還原性氫中。最后氫被氧化生成水;能量轉(zhuǎn)移到ATP分子上,供生命活動(dòng)使用。
有氧呼吸的全過(guò)程,第一個(gè)階段稱為糖酵解,是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的;第二個(gè)階段是三羧酸循環(huán)或檸檬酸循環(huán)階段,是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的;第三個(gè)是呼吸電子傳遞鏈階段,是在線粒體內(nèi)膜中進(jìn)行的。三個(gè)階段由不同的酶來(lái)催化的。
生物進(jìn)行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸。但是生物體內(nèi)的細(xì)胞在無(wú)氧條件下能夠進(jìn)行無(wú)氧呼吸。無(wú)氧呼吸一般是通過(guò)酶的催化作用,把葡萄糖分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,釋放出少量能量的過(guò)程。如果用于微生物,則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。像高等植物在水淹的情況下,可以將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳,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),骨骼肌內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)無(wú)氧呼吸,產(chǎn)生乳酸。
無(wú)氧呼吸的第一個(gè)階段與有氧呼吸的第一個(gè)階段完全相同;第二個(gè)階段是丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸。各個(gè)化學(xué)反應(yīng)是由不同的酶來(lái)催化的。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,這個(gè)過(guò)程沒有分子氧參與,總反應(yīng)式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+226千焦耳(54千卡),其不完全氧化產(chǎn)物為乳酸則稱為乳酸發(fā)酵。在缺氧條件下,進(jìn)行無(wú)氧呼吸,能夠暫時(shí)維持生物的生命活動(dòng)。
生物光合作用和呼吸作用知識(shí)點(diǎn)如下:
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 進(jìn)行,原料是糖類等,產(chǎn)物是 丙酮酸 、氫 、 ATP ,第二階段在線粒體 進(jìn)行,原料是丙酮酸和水 ,產(chǎn)物是 C02 、ATP 、氫 ,第三階段在線粒體進(jìn)行,原料是 氫 和 氧 ,產(chǎn)物是 水、 ATP ,第一、二階段的共同產(chǎn)物是氫 、 ATP,三個(gè)階段的共同產(chǎn)物是 ATP。1mol葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生能量 2870 KJ,可用于生命活動(dòng)的有1161 KJ。
以熱能散失 1709 KJ,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的可利用能量是 61.08 KJ,1molATP水解后放出能量 30.54 KJ 。? ?第一個(gè)階段與?有氧?呼吸的相同,是由返悄扒?葡萄糖分解為?丙酮酸第二階段的反應(yīng)是由丙酮酸分解成CO2和酒精?或轉(zhuǎn)化成?C3H3O3(乳酸) 。溫度通過(guò)影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來(lái)影響細(xì)胞的呼吸作用。
最早的光合作用:
1990年,一種紅藻化石在加拿大北極地區(qū)被發(fā)現(xiàn),這種紅藻是地球上已知的第一種有性繁殖物種,也被認(rèn)為是已發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代動(dòng)植物最古老祖先。對(duì)紅藻運(yùn)雹化石的年齡此前沒有形成統(tǒng)一看法,多數(shù)漏昌觀點(diǎn)認(rèn)為它們生活在距今約12億年前。
為了確定這種紅藻化石的年齡,研究人員專門到加拿大巴芬島收集包含這種紅藻化石的黑頁(yè)巖并用錸鋨同位素測(cè)年法分析,認(rèn)為紅藻化石有10.47億年的歷史。在確認(rèn)紅藻化石年齡基礎(chǔ)上,研究人員用一種名為“分子鐘”的數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算基于基因突變率的生物進(jìn)化事件。他們的結(jié)論是,約12.5億年前,真核生物開始進(jìn)化出能進(jìn)行光合作用的葉綠素。
1. 有氧呼吸
有氧呼吸 細(xì)胞的有氧呼吸和無(wú)氧呼吸有什么不同?
細(xì)胞進(jìn)行那種呼吸是由自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的,可以從以下幾個(gè)方面區(qū)分:有氧呼吸 1、必需條件:氧和酶 ; 2、場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(1階段) 線粒體(2、3階段);3、物質(zhì)轉(zhuǎn)化:糖類轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水,ADP和Pi轉(zhuǎn)變成ATP;4、能量釋放:產(chǎn)生大量能量5、特點(diǎn):有機(jī)物徹底分解,能量完全釋放無(wú)氧呼吸1、必需條件:不需要氧,必須有酶2、場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3、物質(zhì)轉(zhuǎn)化:糖類轉(zhuǎn)化成酒精、二氧化碳或乳酸,ADP和Pi轉(zhuǎn)變成ATP4、能量釋放:產(chǎn)生少量能量5、特點(diǎn):有機(jī)物沒徹底分解,能量沒完全釋放兩者聯(lián)系:1、第一階段完全相同2、實(shí)質(zhì)相同:分解有機(jī)物,釋放能量。
有氧呼吸分哪三個(gè)階段?
第一階段:
在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,這一階段不需要氧的參與,是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。反應(yīng)式:C6H12O6酶→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)
第二階段:
丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,這一階段也不需要氧的參與,是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的。反應(yīng)式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP)
第三階段:
在線粒體的內(nèi)膜上,這一階段需要氧的參與,是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的。反應(yīng)式:24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量(34ATP)
有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的區(qū)別
有氧鍛煉也叫有氧代謝運(yùn)動(dòng),是指人體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進(jìn)行的體育鍛煉。
也就是說(shuō),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,人體吸入的氧氣與需求相等,達(dá)到生理上的平衡狀態(tài)。因此,它的特點(diǎn)是強(qiáng)度低,有節(jié)奏,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
要求每次鍛煉的時(shí)間不少于1小時(shí),每周堅(jiān)持3到5次。這種鍛煉呀,氧氣能充分酵解體內(nèi)的糖分,還可消耗體內(nèi)脂肪,增強(qiáng)和改善心肺功能,預(yù)防骨質(zhì)疏松,調(diào)節(jié)心理和精神狀態(tài),是健身的主要運(yùn)動(dòng)方式。
常見的有氧運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有:步行、慢跑、滑冰、游泳、騎自行車、打太極拳、跳健身舞、做韻律操等等。所以說(shuō),您要是體重超標(biāo),要想通過(guò)運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到減肥的目的,活力小子還是建議您選擇有氧運(yùn)動(dòng),象慢跑、騎自行車呀什么的,這些運(yùn)動(dòng)呀,不僅能夠很好的起到消耗體內(nèi)脂肪的目的,而且還簡(jiǎn)單易行。
所以,您要是想通過(guò)運(yùn)動(dòng)達(dá)到減肥的目的,那么您就應(yīng)該首先考慮選擇參加一些有氧運(yùn)動(dòng)。 說(shuō)完了有氧運(yùn)動(dòng),下面我們?cè)俳o您介紹一下無(wú)氧運(yùn)動(dòng)。
所謂無(wú)氧運(yùn)動(dòng),是指肌肉在“缺氧”的狀態(tài)下高速劇烈運(yùn)動(dòng)。比方說(shuō)賽跑、舉重、投擲、跳高、跳遠(yuǎn)、拔河、肌力訓(xùn)練等。
由于速度過(guò)快和爆發(fā)力過(guò)猛,人體內(nèi)的糖分來(lái)不及經(jīng)過(guò)氧氣分解,而不得不依靠“無(wú)氧供能”。這種運(yùn)動(dòng)會(huì)在體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)多的乳酸,導(dǎo)致肌肉疲勞不能持久,運(yùn)動(dòng)后感到肌肉酸痛,呼吸急促,您要是想讓自己的身體更強(qiáng)壯一些呀,那么活力小子建議您可以到健身房去參加無(wú)氧運(yùn)動(dòng)。
不過(guò),您在鍛煉的時(shí)候呀,最好聽從一下教練的指導(dǎo),給您指定一個(gè)適合您的訓(xùn)練計(jì)劃,這樣,您的鍛煉就能起到事半功倍的效果嘍。 當(dāng)然了,有氧運(yùn)動(dòng)和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)的區(qū)分是根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉收縮的能量來(lái)自有氧代謝還是無(wú)氧代謝,而不是簡(jiǎn)單的根據(jù)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。
所以,對(duì)于普通的健身愛好者來(lái)說(shuō),如何判斷自己從事的運(yùn)動(dòng)是有氧運(yùn)動(dòng)還是無(wú)氧運(yùn)動(dòng)就是一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的問題了,特別是對(duì)于一些從事有氧運(yùn)動(dòng)的愛好者來(lái)說(shuō),您要是不具備一些基本的健身常識(shí),那么別看您累得汗流浹背,也不見得能起到預(yù)想中的效果,那該怎么辦呢?您先別著急,下面呀,活力小子就給您介紹一個(gè)小方法。這個(gè)方法很簡(jiǎn)單,就是根據(jù)心率的高低快慢來(lái)判斷,因?yàn)椴徽搹氖履捻?xiàng)健身運(yùn)動(dòng),作為有氧運(yùn)動(dòng),心率一般都在每分鐘130次左右為最佳。
這也叫黃金心率,心率130就是針對(duì)有氧運(yùn)動(dòng),消耗體內(nèi)脂肪而言的。盡管每個(gè)人的基礎(chǔ)心率和最高心率各有差異,但是有氧運(yùn)動(dòng)的心率不應(yīng)超過(guò)每分鐘130次,也就是人體最大吸氧量的50%—60%,其實(shí)心率達(dá)到每分鐘150次機(jī)體就開始混合代謝,如果心率達(dá)到了每分鐘160次,甚至每分鐘180次以上,就表明運(yùn)動(dòng)代謝方式是在無(wú)氧運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行的。
持續(xù)30分鐘以上的、心率控制在每分鐘140次以下的運(yùn)動(dòng)方式才是進(jìn)行的有氧代謝,消耗脂肪從而獲得減肥瘦身的良好效果。最后還要提醒您,有氧運(yùn)動(dòng)當(dāng)然不能忽視年齡、體質(zhì)狀態(tài)等個(gè)體差異,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也應(yīng)該始終微微出汗而不應(yīng)該大汗淋漓。
如果您是一位女性朋友,那么因?yàn)槟难t蛋白值比男性朋友要低一些,所以,進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,強(qiáng)度可以適當(dāng)降低些、而時(shí)間可以稍微延長(zhǎng)些。好了,小知識(shí)就給您介紹到這里了,下面,您就可以行動(dòng)起來(lái)了。
什么是有氧呼吸?
有氧呼吸是指細(xì)胞在氧氣的參與下,通過(guò)酶的催化作用,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生出二氧化碳和水,同時(shí)釋放出大量的能量的過(guò)程。有氧呼吸是高等動(dòng)植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式。
有氧呼吸是高等動(dòng)、植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式,通常所說(shuō)的呼吸作用就是指有氧呼吸。
有氧呼吸的三個(gè)階段:
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,同時(shí)脫下4個(gè)[H]酶;在葡萄糖分解的過(guò)程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。反應(yīng)式:C6H12O6酶→2丙酮酸+4[H]+少量能量。
第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個(gè)水分子中的氫全部脫下,共脫下20個(gè)[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此過(guò)程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的能量。反應(yīng)式:2丙酮酸+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量。
第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個(gè)[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個(gè)O2結(jié)合成水;在此過(guò)程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的能量。反應(yīng)式:24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量。
[H]是一中十分簡(jiǎn)化的表示方式。這一過(guò)程中實(shí)際上是氧化型輔酶Ⅰ(NAD+)轉(zhuǎn)化成還原性輔酶Ⅰ(NADH)。
有氧呼吸主要在線粒體內(nèi),而無(wú)氧呼吸主要在細(xì)胞基質(zhì)內(nèi)。
有氧呼吸需要分子氧參加,而無(wú)氧呼吸不需要分子氧參加。
有氧呼吸分解產(chǎn)物是二氧化碳和水,無(wú)氧呼吸分解產(chǎn)物是:酒精或者乳酸。
有氧呼吸釋放能量較多,無(wú)氧呼吸釋放能量較少。
無(wú)氧呼吸第一階段方程式為C6H12O6+酶反應(yīng)生成2C3H4O3+4H+2ATP(少量)。第二階段方程式為2C3H4O3+4H+酶反應(yīng)生成2C3H6O3(乳酸)+能量(少量)。場(chǎng)所都在細(xì)胞質(zhì)基中。
在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。需特別注意的是:在高中階段,細(xì)胞的無(wú)氧呼吸第二階段是不會(huì)產(chǎn)生能量的。但是在大學(xué)及生物研究階段,細(xì)胞的無(wú)氧呼吸第二階段實(shí)際上是會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)能量的。
無(wú)氧呼吸
無(wú)氧呼吸是細(xì)胞呼吸的另一種形式,有機(jī)碳化合物經(jīng)徹底或者不徹底氧化,所脫下來(lái)的電子經(jīng)部分電子傳遞鏈,最后傳給外源的無(wú)機(jī)氧化物(個(gè)別是有機(jī)氧化物)并釋放較少能量。這個(gè)過(guò)程沒有氧分子參與,其氧化后的不完全氧化產(chǎn)物主要是酒精。
在高等植物中常將無(wú)氧呼吸稱為發(fā)酵。其不完全氧化產(chǎn)物為酒精時(shí),稱為酒精發(fā)酵;為乳酸則稱為乳酸發(fā)酵。高等植物在缺氧條件下,只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,暫時(shí)維持其生命活動(dòng)。無(wú)氧呼吸最終會(huì)使植物受到危害,其原因,一方面可能是由于有機(jī)物進(jìn)行不完全氧化、產(chǎn)生的能量較少。
以上內(nèi)容參考:——無(wú)氧呼吸
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