呼吸作用的全部过程

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1、呼吸作用编辑生物体内的有机物在细胞内通过一系列的氧化分解,最后身成二氧化碳或其她产物,并且释放出能量的总过程,叫做呼吸作用。呼吸作用,是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程,是所有的动物和植物都具有一项生命活动。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、脂类和的能量,具有十分重要的意义。1基本资料概述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通过一系列的氧化分解,最后身成二氧化碳或其她产物,并且释放出能量的总过程,叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。呼吸作用,是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学

2、过程,又称为细胞呼吸(Celar respirti)。无论与否自养,细胞内完毕生命活动所需的能量,都是来自呼吸作用。真核细胞中,线粒体是与呼吸作用最有关联的胞器,呼吸作用的几种核心性环节都在其中进行。呼吸作用是一种酶促氧化反映。虽名为氧化反映,不管有无氧气参与,都可称作呼吸作用(这是由于在化学上,有电子转移的反映过程,皆可称为氧化)。有氧气参与时的呼吸作用,称之为有氧呼吸;没氧气参与的反映,则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物,进行无氧呼吸时,其产生的能量,比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反映,与生物体没直接关系。虽然是呼吸氧气的生物,其细胞内,也可以进行无氧呼吸。呼吸作用

3、的目的,是透过释放食物里的能量,以制造三磷酸腺苷(AT),即细胞最重要的直接能量供应者。呼吸作用的过程,可以比拟为氢与氧的燃烧,但两者间最大分别是:呼吸作用透过一连串的反映环节,一步步使食物中的能量放出,而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中,三大营养物质:碳水化合物、蛋白质和脂质的基本构成单位葡萄糖、氨基酸和脂肪酸,被分解成更小的分子,透过数个环节,将能量转移到还原性氢(化合价为-1的氢)中。最后通过一连串的电子传递链,氢被氧化生成水;原本贮存在其中的能量,则转移到T分子上,供生命活动使用。过程植物的作用重要细胞的线粒体进行。有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一种阶段(称为糖酵解),一种

4、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(用表达),同步释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段(称为三羧酸循环或柠檬酸循环),丙酮酸通过一系列的反映,分解成二氧化碳和氢,同步释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体基质中进行的;第三个阶段(呼吸电子传递链),前两个阶段产生的氢,通过一系列的反映,与氧结合而形成水,同步释放出大量的能量。这个阶段是在线粒体内膜中进行的。以上三个阶段中的各个化学反映是由不同的酶来催化的。在生物体内,1ml的葡萄糖在彻底氧化分解后来,共释放出大概20kJ的能量,其中有160.52kJ左右的能量储存在ATP中(3个ATP,mo A

5、P储存.kJ能量),其他的能量都以热能的形式散失了(呼吸作用产生的能量仅有34%转化为ATP)。生物进行呼吸作用的重要形式是有氧呼吸。那么,生物在无氧条件下能不能进行呼吸作用呢?科学家通过研究发现,生物体内的细胞在无氧条件下可以进行另一类型的呼吸作用无氧呼吸。苹果储藏久了,为什么会有酒味?高等植物在水淹的状况下,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。高等动物和人体在剧烈运动时,尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了,但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要,这时骨骼肌内就会浮现无氧呼吸。高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。此外,尚有某些高等植物的

6、某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸,如马铃薯块茎、甜菜块根等。植物有氧呼吸过程中,中间产物丙酮酸必须进入线粒体才干被分解成CO2在远古时期,地球的大气中没有氧气,那时的微生物适应在无氧的条件下生活,因此这些微生物(专性厌氧微生物)体内缺少氧化酶类,至今仍只能在无氧的条件下生活。随着地球上绿色植物的浮现,大气中浮现了氧气,于是也浮现了体内具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物。可见,有氧呼吸是在无氧呼吸的基本上发展而成的。尽管现今生物体的呼吸形式重要是有氧呼吸,但仍保存有无氧呼吸的能力。由上述分析可以看出,无氧呼吸和有氧呼吸有明显的不同。产生乳酸的重要有乳酸菌、玉米的胚、马铃薯块茎、甜菜块根和骨骼肌

7、,这就是为什么剧烈运动后腿会发酸。而产生酒精酒精最重要的是酵母菌、根霉、曲霉。特别的是硝化细菌是兼性呼吸。意义对生物体来说,呼吸作用品有非常重要的生理意义。植物呼吸作用过程:有机物(储存能量)氧(通过线粒体) 二氧化碳水能量化学式有机物(储存能量)(一般为葡萄糖 C6H12O)+6O (条件:酶)6O2H2O+大量能量无氧呼吸化学式 有机物(6H12O)C2H5OH+CO2少量能量(条件:酶)有机物(2O)2CHO3(乳酸)+少量能量(条件:酶)2呼吸类型编辑有氧呼吸生物的呼吸作用涉及有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。生物进行呼吸作用的重要形式是有氧呼吸。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作

8、用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同步释放出大量能量的过程。有氧呼吸是高等动物和植物进行呼吸作用的重要形式,因此,一般所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸的重要场合是线粒体。一般说来,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常运用的物质。有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一种阶段,一种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还原氢(用H表达),同步释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,通过一系列的反映,在酶的催化下与氧结合而形成水,同步释放出大量的能量。这个阶段是在线粒体内膜上进行的。以上三个阶段中

9、的各个化学反映是由不同的酶来催化的。在mo的葡萄糖在彻底氧化分解后来,共释放出约287的能量,其中有1161J左右的能量储存在TP中,其他的能量都以热能的形式散失了。有氧呼吸过程中能量变化在有氧呼吸过程中,葡萄糖彻底氧化分解,1mol的葡萄糖在彻底氧化分解后来,共释放出约87J的能量,其中有11kJ的能量储存在AT中,其他的能量都以热能的形式散失了。有氧呼吸公式第一阶段 CH16酶细胞质基质2丙酮酸4H+能量(2ATP)【大学里4H是个NADH和2个H+】第二阶段 丙酮酸+6O酶线粒体基质=6CO+0H+能量(2ATP)第三阶段 24H酶线粒体内膜=1H+能量(34P)总反映式 CH12O6+

10、HO+6酶6CO+12H+大量能量(38ATP)有氧呼吸具体内容有氧呼吸 - 简介 指物质在细胞内的氧化分解,具体体现为氧的消耗和二氧化碳、水及三磷酸腺苷(AT)的生成,又称细胞呼吸。其主线意义在于给机体提供可运用的能量。细胞呼吸可分为3个阶段,在第1阶段中,多种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A。在第2阶段中,乙酰辅酶(乙酰CoA)的二碳乙酰基,通过三羧酸循环转变为O2和氢原子。在第3阶段中,氢原子进入电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,与之生成水;同步通过电子传递过程随着发生的氧化磷酸化作用产生ATP分子。生物体重要通过脱羧反映产生O2,即代谢物先转变成具有羧基(-COH)的羧酸

11、,然后在专一的脱羧酶催化下,从羧基中脱去O2。细胞中的氧化反映可以“脱氢”、“加氧”或“失电子”等多种方式进行,而以脱氢方式最为普遍,也最重要。在细胞呼吸的第1阶段中涉及某些脱羧和氧化反映,但在三羧酸循环中更为集中。三羧酸循环是在需氧生物中普遍存在的环状反映序列。循环由持续的酶促反映构成,反映中间物质都是具有3个羧基的三羧酸或具有个羧基的二羧酸,故称三羧酸循环。因柠檬酸是环上物质,又称柠檬酸循环。也可用发现者的名子命名为克雷布斯循环。在循环开始时,一种乙酰基以乙酰CoA的形式,与一分子四碳化合物草酰乙酸缩合成六碳三羧基化合物柠檬酸。柠檬酸然后转变成另一种六碳三羧酸异柠檬酸。异柠檬酸脱氢并失去C

12、O,生成五碳二羧酸-酮戊二酸。后者再脱去个2,产生四碳二羧酸琥珀酸。最后琥珀酸通过三步反映,脱去2对氢又转变成草酰乙酸。再生的草酰乙酸可与另一分子的乙酰CoA反映,开始另一次循环。循环每运营一周,消耗一分子乙酰基(二碳),产生分子和4对氢。草酰乙酸参与了循环反映,但没有净消耗。如果没有其她反映消除草酰乙酸,理论上一分子草酰乙酸可以引起无限的乙酰基进行氧化。环上的羧酸化合物均有催化作用,只要小量即可推动循环。凡能转变成乙酰CoA或三羧酸循环上任何一种催化剂的物质,都能参与这循环而被氧化。因此此循环是多种物质氧化的共同机制,也是多种物质代谢互相联系的机制。三羧酸循环必须在有氧的状况下进行。环上脱下

13、的氢进入呼吸链,最后与氧结合成水并产生TP,这个过程是生物体内能量的重要来源。呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质构成。链中每个成员,从前面的成员接受氢或电子,又传递给下一种成员,最后传递给氧。在电子传递的过程中,逐渐释放自由能,同步将其中大部分能量,通过氧化磷酸化作用贮存在ATP分子中。不同生物,甚至同毕生物的不同组织的呼吸链都也许不同。有的呼吸链只具有一种酶,也有的呼吸链具有多种酶。但大多数呼吸链由下列成分构成,即:烟酰胺脱氢酶类、黄素蛋白类、铁硫蛋白类、辅酶和细胞色素类。这些结合蛋白质的辅基(或辅酶)部分,在呼吸链上不断地被氧化和还原,起着传递氢(递氢体)或电子(递电子体)的作用。其

14、蛋白质部分,则决定酶的专一性。为简化起见,书写呼吸链时常略去其蛋白质部分。上图即是存在最广泛的NDH呼吸链和另一种FDH呼吸链。图中用MH2代表任一还原型代谢物,如苹果酸。可在专一的烟酰胺脱氢酶(苹果酸脱氢酶)的催化下,脱去一对氢成为氧化产物M(草酰乙酸)。此类脱氢酶,以NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)或NDP+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)为辅酶。这两种辅酶都具有烟酰胺(维生素)。在脱氢反映中,辅酶可接受1个氢和1个电子成为还原型辅酶,剩余的1个+留在液体介质中。NA+2(2H+2e)DH+H+NAD2H(2H+2e)AD+黄素蛋白类是以黄素腺嘌呤二核苷酸(AD)或黄素单核苷酸(FN)为辅基的

15、脱氢酶,其辅基中含核黄素(维生素B2)。NAH脱氢酶就是一种黄素蛋白,可以将NADH的氢原子加到辅基F上,在NADH呼吸链中起递氢体作用。琥珀酸脱氢酶也是一种黄素蛋白,可以将底物琥珀酸的1对氢原子直接加到辅基FA上,使其氧化生成延胡索酸。ADH2继续将传递给FAH呼吸链中的下一种成员,因此FAH呼吸链比NAD呼吸链短,随着着呼吸链产生的TP也略少。铁硫蛋白类的活性部位含硫及非卟啉铁,故称铁硫中心。其作用是通过铁的变价传递电子:F&sp3;+=e+Fe&sp;。这类蛋白质在线粒体内膜上,常和黄素脱氢酶或细胞色素结合成复合物。在从ADH到氧的呼吸链中,有多种不同的铁硫中心,有的在NADH脱氢酶中,有的和细胞色素b及1有关。辅酶Q是一种脂溶性醌类化合物,因广泛存在于生物界故又名泛醌。其分子中的苯醌构造能可逆地加氢还原成对苯二酚衍生物,在呼吸链中起中间传递体的作用。细胞色素是一类以铁卟啉(与血红素的构造类似)为辅基的红色或棕色蛋白质,在呼吸链中依托铁的化合价变化而传递电子:Fe&up3;+=e+Fe&up2;。发现的细胞色素有 b、c1、a3等多种。这些细胞色素的蛋白质构造、辅基构造及辅基与蛋白质部分的连接方式均有差别。在典型的呼吸链中,其顺序是bc1a3O。还

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