科学 生物是怎么呼吸的
作者&投稿：贡鱼 （若有异议请与网页底部的电邮联系）
1、人体呼吸系统的结构和气体交换。
（1）呼吸系统的组成。（主要由呼吸道和肺两大部分组成）
鼻腔 鼻毛：阻挡空气中的灰尘和细菌
黏膜：分泌黏液，有丰富的血管，有嗅细胞
咽：通道
呼吸道 喉：
气管、支气管
部分支气管
肺 肺泡管（有很多肺泡）
肺泡：由一层上皮细胞构成，外有毛细血管和弹性纤维
（2）呼吸运动
吸气：肋间外肌、膈肌收缩 肋骨向上向外移动（膈机顶部下降） 胸腔容积扩大肺扩张，导致肺内气压减小 外界气体进入肺泡
呼气：肋间外肌、膈肌舒张 肋骨下降，膈机顶部回升 胸腔容积缩小肺弹性缩回，导致肺内气压增大 肺内气体排出肺泡
膈肌横膈外肋间肌内肋
间肌肋骨胸腔体积胸腔内压力气流
吸气收缩变得扁平收缩放松向上升及向外移增大减小进入肺部
呼气放松恢复拱形放松收缩向下降及向内移减小增大离开肺部
（3）肺泡内气压变化
吸气时，肺泡内气压小于外界大气压
呼气时，肺泡内气压大于外界大气压
2、动物的呼吸： 动物和人一样，也要呼吸，吸进氧气，呼出二氧化碳。
3、植物的呼吸：植物和空气之间也有气体交换，也会呼吸，也是吸进氧气，呼出二氧化碳。
1、低温杀菌法，是微生物无法生存
2、控制湿度，使细菌和霉菌难以生存（细菌的繁殖湿度为60%）
3、隔绝氧气，不让它储存时生长
一、知识结构
二、教学目的
1.细胞呼吸的概念(C:理解)。
2.生物的有氧呼吸和无氧呼吸(C:理解)。
3.细胞呼吸的意义(C:理解)。
三、重点和难点
1.教学重点
(1)有氧呼吸和无氧呼吸的知识。
(2)呼吸作用的意义。
2.教学难点
有氧呼吸和无氧呼吸的知识。
四、教学建议
在本节内容教学的一开始,教师首先要明确,呼吸作用是所有生物和活细胞的重要生理作用,不是宏观的气体交换过程,而是发生在每一个活细胞中的有机物的氧化分解、能量释放并且生成高能化合物ATP的过程。
在教学过程中,要抓住如下一些关键问题,使复杂的知识变得容易理解。
一是糖类、脂肪和蛋白质等有机物都富含能量,这些储存的能量是来自光合作用中所固定的光能。
二是这些有机物只有在被氧化为更简单一些的有机物或者是被彻底氧化为水和二氧化碳时,才能部分地或者全部地把储存的能量释放出来。
三是释放出来的能量或者是以热能的形状散失,或者是用来维持体温的恒定,更重要的是必需有相当一部分的能量为ADP→ATP的转化过程所捕获,并储存于ATP分子的高能磷酸键中,才能成为用于各种生命活动的“能量货币”。
四是完成能量的释放和转移的结构基础分别是细胞质的基质和线粒体,以及相关的酶系统。
五是在生物进化史上,远古地球大气缺氧,那时生物以无氧呼吸生活,随着绿色植物的出现和繁盛,大气中的氧气增加,于是以有氧呼吸生活的生物占了主导地位,同时细胞质内有了专门用于有氧呼吸的细胞器——线粒体。但是仍保留有无氧呼吸的能力。
六是用比较的方法讨论无氧呼吸和有氧呼吸的过程及其区别。也许先介绍微生物的发酵(酒精发酵和乳酸发酵),再讲有氧呼吸,最后指出高等动植物体内的无氧呼吸,更能顺理成章。
七是总结细胞呼吸作用的生理意义。
另外,对于高中学生来说,应当指出无论是无氧呼吸还是有氧呼吸,都是氧化还原反应。氧化,不在于有无分子氧参加,失电子为氧化,得电子则为还原。指出这点,可以使学生理解起来更容易一些,并且和化学基础知识相结合。
五、复习题 参考答案
一、1.(╳)；2.(╳)。
二、1.(D)；2.(D)。
三、提示:相同点是丙酮酸彻底氧化分解成为二氧化碳和水,全过程释放较多的能量。不同点是丙酮酸分解成为酒精和二氧化碳,或者转化成为乳酸,全过程释放较少的能量。
旁栏思考题 苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精,所以闻起来有酒味。
六、参考资料
有氧呼吸的过程
在呼吸作用的过程中,葡萄糖分子并不是像燃烧那样一下子就氧化成二氧化碳和水,而是要经过一系列复杂的化学反应的。有氧呼吸的过程可以分为以下三个步骤:
(1)糖酵解——将一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸,并且发生氧化(脱氢)和生成少量ATP。
(2)三羧酸循环——丙酮酸彻底分解为二氧化碳和氢(这个氢被传递氢的辅酶携带着),同时生成少量ATP。
(3)氧化磷酸化——氢(氢离子和电子)被传递给氧以生成水,并且放出大部分的能量,以生成ATP。
高中《生物》(必修)课本中谈到的有氧呼吸的三步化学反应,就是指这三个步骤。
（一）糖酵解
糖酵解名称的由来,是因为动物进行呼吸作用时,首先利用糖元(动物淀粉)作为呼吸基质,把它转变成为葡萄糖,然后葡萄糖在无氧条件下进行分解而生成乳酸,所以这个过程称为糖酵解。
糖酵解的过程主要分为下列两步(图3-9)：
①葡萄糖经过两次磷酸化,并且发生异构化以后,转变成1,6-二磷酸果糖。这就是说,一个六碳化合物变成带有两个磷酸的化合物。这一过程要消耗两分子ATP。
②1,6-二磷酸果糖是不稳定的化合物,它在醛缩酶的作用下,很容易分解成为两个磷酸丙糖——磷酸二羟丙酮和磷酸甘油醛。这两者可以互相转化,处于平衡状态。当磷酸甘油醛进一步转化而被消耗掉的时候,磷酸二羟丙酮也就跟着转变为磷酸甘油醛,参加到以后的反应中去。
由磷酸甘油醛转变为磷酸甘油酸的时候,脱出的氢被氧化型辅酶I(NAD)携带着,成为还原型辅酶I (NADH2)。在这个氧化过程中放出的能量被ATP携带着。以后在磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸的反应中也生成ATP。
在由葡萄糖到丙酮酸的整个过程中,能位是逐步下降的,但只有上述这两个反应的能位下降较大,足以生成ATP。其他反应则只有微小的下降,不足以生成ATP。因此,一分子1,6-二磷酸果糖实际上可以形成两分子丙酮酸,共得到四分子ATP,但在糖酵解的开始阶段用掉了两分子ATP,所以一分子葡萄糖经过糖酵解净得两分子ATP。
糖酵解的过程可以概括如下：
丙酮酸是呼吸过程中的一个重要的中转站。在有氧条件下,它就进入三羧酸循环在无氧条件下,它被NADH2还原成为乳酸,或者在脱去羧基(放出CO2)以后转变成为乙醛,乙醛再被还原成为乙醇。这就是无氧呼吸的过程。
（二）三羧酸循环
三羧酸循环的最初中间产物是柠檬酸,因为柠檬酸是一种三羧基酸,所以这个过程叫做三羧酸循环,也叫柠檬酸循环。
三羧酸循环的简化过程是:丙酮酸在经过氧化(脱氢)和脱羧(放出CO2)以后,生成乙酰辅酶A(乙酰CoA)。乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸(C6),柠檬酸脱水成为乌头酸,乌头酸加水再形成异柠檬酸。然后,异柠檬酸氧化脱羧形成α-酮戊二酸(C5),α-酮戊二酸再氧化脱羧形成琥珀酸(C4),琥珀酸经过脱氢氧化,最终成为草酰乙酸。草酰乙酸可以再与乙酰辅酶A相结合,再次进入三羧酸循环。这样下去,循环不已。每一分子葡萄糖经过糖酵解生成两分子丙酮酸,然后这两个丙酮酸氧化脱羧,各进入三羧酸循环,共产生六分子CO2。
三羧酸循环的过程可以概括如下：
在三羧酸循环中,一共发生五次脱氢,其中四次脱出的氢被NAD携带着,另一次(从琥珀酸)脱出的氢被黄酶(FAD)携带着,以后在氧化磷酸化过程中被氧化成为水。另外,!-在酮戊二酸氧化脱羧而生成琥珀酸的时候,也形成一分子ATP。
在三羧酸循环的整个过程中,只有丙酮酸被彻底分解,其他的酸是不被彻底分解的,所以它们只要有少量存在,就可以推动这个循环继续进行下去。其他的酸就像工厂里的传送带一样,把丙酮酸分子向前传送,并且逐步分解。
（三）氧化磷酸化
前面讲到，在糖酵解和三羧酸循环这两个过程中都要发生脱氢反应，一分子葡萄糖在糖酵解中生成2NADH2，在三羧酸循环中生成8NADH2+2FADH2。以后，这些化合物中的〔H〕，经过一系列的氧化还原反应，最终与氧结合而生成水。首先，NADH2的H2传给了FAD，于是NADH2被氧化为NAD，而FAD被还原为FADH2：
NADH2+FAD→NAD+FADH2
以后，FADH2中的H2分离成游离的氢离子(H+)和电子（e-）：
FADH2→FAD+2H+ +2e-
再往后是电子在多种细胞色素中顺序地进行传递。细胞色素是一类含铁的卟啉衍生物，在细胞中与蛋白质结合存在着。细胞色素分子中的铁可以发生氧化还原反应：
2细胞色素Fe3+ +2e-→2细胞色素Fe2+
现在已经知道，在呼吸作用的氧化磷酸化过程中起作用的细胞色素有a、a3、b、c等几种，电子先由细胞色素b接受，以后经由c、a、a3而传给氧，加上由FAD游离出来的2H+，便生成H2O(图3－11)：
在这个过程中，氢离子(H+)和电子(e-)在各个传递体之间进行传递，这与光合作用中的电子传递很相似。每个传递体都是整个传递过程的一个个环节，构成一条“链”，因此这条链叫做呼吸作用电子传递链，或者简称为呼吸链。
在上述的氧化还原过程中，各个电子传递体的能量水平也在逐步下降，它们所释放的能量的一部分就被保留下来而形成ATP。这个由氧化NADH2或FADH2释放出来的能量而形成ATP的过程，就叫做氧化磷酸化。在这个过程中，氧化作用与磷酸化作用是相偶联的。已经知道，在由NADH2氧化到生成水的过程中，一共发生三次磷酸化，生成三分子ATP，但在由FADH2氧化到生成水的过程中只生成二分子ATP。1分子葡萄糖氧化磷酸化的过程可以概括如下：
现在我们可以把整个呼吸过程作一个总结：
（一）糖酵解：
（二）三羧酸循环：
（三）氧化磷酸化：
在上面的叙述中，葡萄糖等物质是以“分子”为单位的，而课本上使用的单位是“mol”。我们知道，1mol物质含有6.02×1023个分子。那么，这个总反应也可以这样表示：每氧化1mol葡萄糖，生成6mol的二氧化碳和6mol的水，同时生成38molATP。1mol ADP形成ATP，一般要求33.47kJ能量，那么38molATP就要求38×33.47=1272kJ的能量。每氧化1mol葡萄糖释放出来的总能量是2870kJ，其中只有1272kJ被保留在ATP内，供给植物生命活动之用。所以呼吸作用的能量转变效率只有44％左右，其余部分的能量就以热能状态散失掉了。
无氧呼吸的过程
植物除了进行上述的有氧呼吸以外,还可以进行另一种类型的呼吸作用,即无氧呼吸。无氧呼吸不需要大气中的氧,有的组织也可以在有氧条件下进行无氧呼吸。这两种类型呼吸作用的基本区别在于,有氧呼吸的某些阶段需要大气中的氧参加作为反应物,但严格的无氧呼吸,无论在哪一阶段都不需要氧的参与。无氧呼吸也包括许多类型,但它们有一个共同的特点,那就是氧不是H+和e的最终受体,并且呼吸底物只是部分地被氧化,所以最终形成的产物有酒精、乳酸等。无氧呼吸作用,有的时候被称为发酵作用,但二者并非精确的同义词。这是因为有的发酵作用,如醋酸发酵,实际上是需氧的氧化作用。
1.酒精发酵 酵母菌和其他一些微生物,甚至一些高等植物,在缺氧条件下,都以酒精发酵的形式进行无氧呼吸。因为酵母菌和高等植物的细胞里,除了含有乙醇脱氢酶以外,还含有少量的乳酸脱氢酶,所以在进行酒精发酵的同时,还产生少量的乳酸。酒精发酵既然是一般无氧呼吸的主要形式,因此常常以酒精发酵过程来阐述无氧呼吸的途径。
酒精发酵的前一阶段,与糖酵解的所有步骤完全相同。在缺氧条件下,丙酮酸就在丙酮酸羧化酶的作用下,脱羧成为乙醛。但是,乙醛不与乙酰辅酶A起反应,也不参加三羧酸循环,而是在乙醇脱氢酶的作用下,被糖酵解产生的NADH2,还原为酒精(乙醇)。
2CH3COCOOH→2CH3CHO+2CO2
2CH3CHO+2NADH2→2C2H5OH+2NAD
酒精发酵的总反应式是：
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
酒精发酵所提供的可利用能量,只是在糖酵解阶段净得的两分子ATP。葡萄糖分子中原有的大部分键能,则存留在不能被酵母菌或高等植物利用的酒精中。因此,无氧呼吸是产生ATP的一种低效途径。但是,酒精发酵的产物在工农业生产中占有很重要的地位。例如,啤酒、果酒、工业酒精等都是利用不同来源的酵母菌发酵制得的。
2.乳酸发酵 乳酸发酵也不需要氧的参与,而只依靠酶的作用就能把一分子葡萄糖分解成两分子乳酸,并且产生两分子ATP。
由葡萄糖分解成为丙酮酸的步骤与上述的酒精发酵相同,只是丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下进行还原,生成乳酸,同时还原型辅酶I(NADH2)被氧化成为氧化型辅酶I(NAD),从而保证了乳酸发酵的持续进行。
2CH3COCOOH+2NADH2→2CH3CHOHCOOH+2NAD
乳酸发酵的总反应式是：
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C3H6O3+2ATP
乳酸菌可以使牛奶发酵制成奶酪和酸牛奶。泡菜、酸菜、青贮饲料能够较长时间的保存,也都是利用乳酸发酵积累的乳酸,抑制了其他微生物活动的缘故。
细胞呼吸
一、知识结构
二、教学目的
1.细胞呼吸的概念(C:理解)。
2.生物的有氧呼吸和无氧呼吸(C:理解)。
3.细胞呼吸的意义(C:理解)。
三、重点和难点
1.教学重点
(1)有氧呼吸和无氧呼吸的知识。
(2)呼吸作用的意义。
2.教学难点
有氧呼吸和无氧呼吸的知识。
四、教学建议
在本节内容教学的一开始,教师首先要明确,呼吸作用是所有生物和活细胞的重要生理作用,不是宏观的气体交换过程,而是发生在每一个活细胞中的有机物的氧化分解、能量释放并且生成高能化合物ATP的过程。
在教学过程中,要抓住如下一些关键问题,使复杂的知识变得容易理解。
一是糖类、脂肪和蛋白质等有机物都富含能量,这些储存的能量是来自光合作用中所固定的光能。
二是这些有机物只有在被氧化为更简单一些的有机物或者是被彻底氧化为水和二氧化碳时,才能部分地或者全部地把储存的能量释放出来。
三是释放出来的能量或者是以热能的形状散失,或者是用来维持体温的恒定,更重要的是必需有相当一部分的能量为ADP→ATP的转化过程所捕获,并储存于ATP分子的高能磷酸键中,才能成为用于各种生命活动的“能量货币”。
四是完成能量的释放和转移的结构基础分别是细胞质的基质和线粒体,以及相关的酶系统。
五是在生物进化史上,远古地球大气缺氧,那时生物以无氧呼吸生活,随着绿色植物的出现和繁盛,大气中的氧气增加,于是以有氧呼吸生活的生物占了主导地位,同时细胞质内有了专门用于有氧呼吸的细胞器——线粒体。但是仍保留有无氧呼吸的能力。
六是用比较的方法讨论无氧呼吸和有氧呼吸的过程及其区别。也许先介绍微生物的发酵(酒精发酵和乳酸发酵),再讲有氧呼吸,最后指出高等动植物体内的无氧呼吸,更能顺理成章。
七是总结细胞呼吸作用的生理意义。
另外,对于高中学生来说,应当指出无论是无氧呼吸还是有氧呼吸,都是氧化还原反应。氧化,不在于有无分子氧参加,失电子为氧化,得电子则为还原。指出这点,可以使学生理解起来更容易一些,并且和化学基础知识相结合。
五、复习题 参考答案
一、1.(╳)；2.(╳)。
二、1.(D)；2.(D)。
三、提示:相同点是丙酮酸彻底氧化分解成为二氧化碳和水,全过程释放较多的能量。不同点是丙酮酸分解成为酒精和二氧化碳,或者转化成为乳酸,全过程释放较少的能量。
旁栏思考题 苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精,所以闻起来有酒味。
六、参考资料
有氧呼吸的过程
在呼吸作用的过程中,葡萄糖分子并不是像燃烧那样一下子就氧化成二氧化碳和水,而是要经过一系列复杂的化学反应的。有氧呼吸的过程可以分为以下三个步骤:
(1)糖酵解——将一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸,并且发生氧化(脱氢)和生成少量ATP。
(2)三羧酸循环——丙酮酸彻底分解为二氧化碳和氢(这个氢被传递氢的辅酶携带着),同时生成少量ATP。
(3)氧化磷酸化——氢(氢离子和电子)被传递给氧以生成水,并且放出大部分的能量,以生成ATP。
高中《生物》(必修)课本中谈到的有氧呼吸的三步化学反应,就是指这三个步骤。
（一）糖酵解
糖酵解名称的由来,是因为动物进行呼吸作用时,首先利用糖元(动物淀粉)作为呼吸基质,把它转变成为葡萄糖,然后葡萄糖在无氧条件下进行分解而生成乳酸,所以这个过程称为糖酵解。
糖酵解的过程主要分为下列两步(图3-9)：
①葡萄糖经过两次磷酸化,并且发生异构化以后,转变成1,6-二磷酸果糖。这就是说,一个六碳化合物变成带有两个磷酸的化合物。这一过程要消耗两分子ATP。
②1,6-二磷酸果糖是不稳定的化合物,它在醛缩酶的作用下,很容易分解成为两个磷酸丙糖——磷酸二羟丙酮和磷酸甘油醛。这两者可以互相转化,处于平衡状态。当磷酸甘油醛进一步转化而被消耗掉的时候,磷酸二羟丙酮也就跟着转变为磷酸甘油醛,参加到以后的反应中去。
由磷酸甘油醛转变为磷酸甘油酸的时候,脱出的氢被氧化型辅酶I(NAD)携带着,成为还原型辅酶I (NADH2)。在这个氧化过程中放出的能量被ATP携带着。以后在磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸的反应中也生成ATP。
在由葡萄糖到丙酮酸的整个过程中,能位是逐步下降的,但只有上述这两个反应的能位下降较大,足以生成ATP。其他反应则只有微小的下降,不足以生成ATP。因此,一分子1,6-二磷酸果糖实际上可以形成两分子丙酮酸,共得到四分子ATP,但在糖酵解的开始阶段用掉了两分子ATP,所以一分子葡萄糖经过糖酵解净得两分子ATP。
糖酵解的过程可以概括如下：
丙酮酸是呼吸过程中的一个重要的中转站。在有氧条件下,它就进入三羧酸循环在无氧条件下,它被NADH2还原成为乳酸,或者在脱去羧基(放出CO2)以后转变成为乙醛,乙醛再被还原成为乙醇。这就是无氧呼吸的过程。
（二）三羧酸循环
三羧酸循环的最初中间产物是柠檬酸,因为柠檬酸是一种三羧基酸,所以这个过程叫做三羧酸循环,也叫柠檬酸循环。
三羧酸循环的简化过程是:丙酮酸在经过氧化(脱氢)和脱羧(放出CO2)以后,生成乙酰辅酶A(乙酰CoA)。乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸(C6),柠檬酸脱水成为乌头酸,乌头酸加水再形成异柠檬酸。然后,异柠檬酸氧化脱羧形成α-酮戊二酸(C5),α-酮戊二酸再氧化脱羧形成琥珀酸(C4),琥珀酸经过脱氢氧化,最终成为草酰乙酸。草酰乙酸可以再与乙酰辅酶A相结合,再次进入三羧酸循环。这样下去,循环不已。每一分子葡萄糖经过糖酵解生成两分子丙酮酸,然后这两个丙酮酸氧化脱羧,各进入三羧酸循环,共产生六分子CO2。
三羧酸循环的过程可以概括如下：
在三羧酸循环中,一共发生五次脱氢,其中四次脱出的氢被NAD携带着,另一次(从琥珀酸)脱出的氢被黄酶(FAD)携带着,以后在氧化磷酸化过程中被氧化成为水。另外,!-在酮戊二酸氧化脱羧而生成琥珀酸的时候,也形成一分子ATP。
在三羧酸循环的整个过程中,只有丙酮酸被彻底分解,其他的酸是不被彻底分解的,所以它们只要有少量存在,就可以推动这个循环继续进行下去。其他的酸就像工厂里的传送带一样,把丙酮酸分子向前传送,并且逐步分解。
（三）氧化磷酸化
前面讲到，在糖酵解和三羧酸循环这两个过程中都要发生脱氢反应，一分子葡萄糖在糖酵解中生成2NADH2，在三羧酸循环中生成8NADH2+2FADH2。以后，这些化合物中的〔H〕，经过一系列的氧化还原反应，最终与氧结合而生成水。首先，NADH2的H2传给了FAD，于是NADH2被氧化为NAD，而FAD被还原为FADH2：
NADH2+FAD→NAD+FADH2
以后，FADH2中的H2分离成游离的氢离子(H+)和电子（e-）：
FADH2→FAD+2H+ +2e-
再往后是电子在多种细胞色素中顺序地进行传递。细胞色素是一类含铁的卟啉衍生物，在细胞中与蛋白质结合存在着。细胞色素分子中的铁可以发生氧化还原反应：
2细胞色素Fe3+ +2e-→2细胞色素Fe2+
现在已经知道，在呼吸作用的氧化磷酸化过程中起作用的细胞色素有a、a3、b、c等几种，电子先由细胞色素b接受，以后经由c、a、a3而传给氧，加上由FAD游离出来的2H+，便生成H2O(图3－11)：
在这个过程中，氢离子(H+)和电子(e-)在各个传递体之间进行传递，这与光合作用中的电子传递很相似。每个传递体都是整个传递过程的一个个环节，构成一条“链”，因此这条链叫做呼吸作用电子传递链，或者简称为呼吸链。
在上述的氧化还原过程中，各个电子传递体的能量水平也在逐步下降，它们所释放的能量的一部分就被保留下来而形成ATP。这个由氧化NADH2或FADH2释放出来的能量而形成ATP的过程，就叫做氧化磷酸化。在这个过程中，氧化作用与磷酸化作用是相偶联的。已经知道，在由NADH2氧化到生成水的过程中，一共发生三次磷酸化，生成三分子ATP，但在由FADH2氧化到生成水的过程中只生成二分子ATP。1分子葡萄糖氧化磷酸化的过程可以概括如下：
现在我们可以把整个呼吸过程作一个总结：
（一）糖酵解：
（二）三羧酸循环：
（三）氧化磷酸化：
在上面的叙述中，葡萄糖等物质是以“分子”为单位的，而课本上使用的单位是“mol”。我们知道，1mol物质含有6.02×1023个分子。那么，这个总反应也可以这样表示：每氧化1mol葡萄糖，生成6mol的二氧化碳和6mol的水，同时生成38molATP。1mol ADP形成ATP，一般要求33.47kJ能量，那么38molATP就要求38×33.47=1272kJ的能量。每氧化1mol葡萄糖释放出来的总能量是2870kJ，其中只有1272kJ被保留在ATP内，供给植物生命活动之用。所以呼吸作用的能量转变效率只有44％左右，其余部分的能量就以热能状态散失掉了。
无氧呼吸的过程
植物除了进行上述的有氧呼吸以外,还可以进行另一种类型的呼吸作用,即无氧呼吸。无氧呼吸不需要大气中的氧,有的组织也可以在有氧条件下进行无氧呼吸。这两种类型呼吸作用的基本区别在于,有氧呼吸的某些阶段需要大气中的氧参加作为反应物,但严格的无氧呼吸,无论在哪一阶段都不需要氧的参与。无氧呼吸也包括许多类型,但它们有一个共同的特点,那就是氧不是H+和e的最终受体,并且呼吸底物只是部分地被氧化,所以最终形成的产物有酒精、乳酸等。无氧呼吸作用,有的时候被称为发酵作用,但二者并非精确的同义词。这是因为有的发酵作用,如醋酸发酵,实际上是需氧的氧化作用。
1.酒精发酵 酵母菌和其他一些微生物,甚至一些高等植物,在缺氧条件下,都以酒精发酵的形式进行无氧呼吸。因为酵母菌和高等植物的细胞里,除了含有乙醇脱氢酶以外,还含有少量的乳酸脱氢酶,所以在进行酒精发酵的同时,还产生少量的乳酸。酒精发酵既然是一般无氧呼吸的主要形式,因此常常以酒精发酵过程来阐述无氧呼吸的途径。
酒精发酵的前一阶段,与糖酵解的所有步骤完全相同。在缺氧条件下,丙酮酸就在丙酮酸羧化酶的作用下,脱羧成为乙醛。但是,乙醛不与乙酰辅酶A起反应,也不参加三羧酸循环,而是在乙醇脱氢酶的作用下,被糖酵解产生的NADH2,还原为酒精(乙醇)。
2CH3COCOOH→2CH3CHO+2CO2
2CH3CHO+2NADH2→2C2H5OH+2NAD
酒精发酵的总反应式是：
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
酒精发酵所提供的可利用能量,只是在糖酵解阶段净得的两分子ATP。葡萄糖分子中原有的大部分键能,则存留在不能被酵母菌或高等植物利用的酒精中。因此,无氧呼吸是产生ATP的一种低效途径。但是,酒精发酵的产物在工农业生产中占有很重要的地位。例如,啤酒、果酒、工业酒精等都是利用不同来源的酵母菌发酵制得的。
2.乳酸发酵 乳酸发酵也不需要氧的参与,而只依靠酶的作用就能把一分子葡萄糖分解成两分子乳酸,并且产生两分子ATP。
由葡萄糖分解成为丙酮酸的步骤与上述的酒精发酵相同,只是丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下进行还原,生成乳酸,同时还原型辅酶I(NADH2)被氧化成为氧化型辅酶I(NAD),从而保证了乳酸发酵的持续进行。
2CH3COCOOH+2NADH2→2CH3CHOHCOOH+2NAD
乳酸发酵的总反应式是：
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C3H6O3+2ATP
乳酸菌可以使牛奶发酵制成奶酪和酸牛奶。泡菜、酸菜、青贮饲料能够较长时间的保存,也都是利用乳酸发酵积累的乳酸,抑制了其他微生物活动的缘故。
柞使仙灵：[答案] 吸气和呼气 吸气时膈肌舒张肺容积增大肺内气压低于外界大气压 呼气正好相反.
行唐县18241081125： 生物是怎样呼吸的(科学) - ？
柞使仙灵： 1、低温杀菌法,是微生物无法生存2、控制湿度,使细菌和霉菌难以生存(细菌的繁殖湿度为60%)3、隔绝氧气,不让它储存时生长
行唐县18241081125： 呼吸的过程 - ？
柞使仙灵： 吸气和呼气是依靠膈肌和肋间肌的活动产生的,在膈肌收缩,横膈变得扁平的同时,肋间外肌收缩,肋间内肌舒张,肋骨向上、向外移升,此时,胸腔体积增大,内压力减小,人就吸气了!反之,当膈肌和肋间外肌舒张,肋间内肌收缩时,人就可以呼气了! 可参考浙教版八年级下册科学书第二章第四节《生物是怎样呼吸的》
行唐县18241081125： 科学,生物是怎样呼吸的.？
柞使仙灵： 把里面的自由水除去,易保存.
行唐县18241081125： 植物又是怎样进行呼吸的呢? ？
柞使仙灵： 植物在白天进行光合作用,吐出氧气,吸收二氧化碳.到了晚间,阳光消失了,光合作用被迫停止了,这时,植物就只进行呼吸作用,吸进氧气,吐出二氧化碳.那么植物又是怎样进行呼吸的呢?植物与人不同,它全身都是“鼻孔”,每一 个细胞都能进行呼吸,气体通过植物体上的 气孔完成呼吸.呼吸作用要消耗一些有机物.这种消耗实际上就是用吸进去的氧气分 解有机物.有机物被分解以后,把能量释放 出来,作为植物生长、发育等生理活动不可缺 少的动力.植物的这种呼吸作用叫做“光呼吸”,和 光合作用有密切的关系,光呼吸要消耗掉光 合作用所产生的一部分有机物.
行唐县18241081125： 初二的科学题目——生物是怎样呼吸这一节里的 - ？
柞使仙灵： 不科学.因为在晚上,植物只做呼吸作用,而不做光合作用,因此吸收氧气,释放出大量的二氧化碳,不利于身体健康
行唐县18241081125： 爬行动物如何呼吸? ？
柞使仙灵： 爬行动物是用肺呼吸的,有一个心室,心室内有不完全膈膜,从而增强了供氧能力,但体温仍不恒定,属于冷血动物.它们还第一次形成骨化的口盖,使口、鼻分腔,内鼻孔移到口腔后端,咽与喉分别进人食道和气管,从而使呼吸和饮食可以同时进行.爬行动物是在两柄动物的基础上发展起来的,进一步完善了对陆地环境的适应能力,彻底摆脱了对水生环境的依赖,活动范围更加广泛,但它们仍喜欢生活在比较温暖的地方,因为它们必须借此来保持身体的温度.
行唐县18241081125： 生物学的呼吸作用的概念是什么? - ？
柞使仙灵： 一、呼吸作用的概念 呼吸作用(respiration)是指生活细胞内的有机物,在酶的参与下,逐步氧化分解并释放能量的过程.呼吸作用的产物因呼吸类型的不同而有差异.依据呼吸过程中是否有氧的参与,可将呼吸作用分为有氧呼吸(aerobic ...
行唐县18241081125： 小学五年级下册科学呼吸是生物体吸取什么 - ？
柞使仙灵： 吸取空气.生物体包括动物、植物、微生物,动物、微生物吸取氧气,植物吸取二氧化碳,所以只能说吸取空气.
行唐县18241081125： 生物问题:什么是细胞呼吸?细胞呼吸的方式有哪些?其区别如何? - ？
柞使仙灵： 细胞呼吸zhidao(cellular respiration)是指细胞在有氧条件下从食物分子(主要指葡萄糖)中区的能量的过程. 糖类,脂质和蛋白质有机物在活细胞内氧化分解为CO2和水或分解为不彻底的氧化产物,且伴随着能量的释放.细胞分为发酵、有氧呼...
