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第八节生物的呼吸作用【知识概要】一、呼吸作用的概念、类型和生理意义生物的呼吸包括外呼吸和内呼吸两个步骤。外呼吸是指机体与外界环境之间的气体交换。动物通过呼吸器官、植物通过叶的气孔与外界进行气体交换。内呼吸是指细胞的呼吸，即呼吸作用。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳和水或其他产物，并且释放出能量的过程叫做呼吸作用。生物的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。有氧呼吸是高等动植物呼吸作用的主要形式。呼吸作用意义：为生物体的生命活动提供能量，还为体内其他化合物的合成提供原料。二、呼吸作用的过程1．有氧呼吸的过程有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖。有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量酶有氧呼吸的全过程分为三个阶段：（1）糖酵解:葡萄糖在无氧条件下分解为丙酮酸的过程。该阶段在细胞质基质中进行，可概括如下：C6H12O6＋2NAD＋＋2ADP＋＋2Pi2CH3COCOOH＋2NADH2＋2ATP酶在有氧条件丙酮酸彻底分解的过程。该阶段在线粒体中进行。（2）三羧酸循环:前两阶段脱下的氢经呼吸链的一系列电子传递体和氢传递体而逐步氧化，最后氢被氧接受，形成水。三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质的共同代谢过程。总反应式可概括为：（3）呼吸链和氧化磷酸化（生物氧化）:同时，呼吸链上氧化作用释放的能量和ADP的磷酸化作用偶联起来，形成大量ATP。无氧呼吸全过程分为两个阶段：2．无氧呼吸的过程细胞无氧呼吸的场所是细胞质基质。（1）与有氧呼吸的第一阶段相同。（2）在缺氧条件下，丙酮酸在不同酶的催化作用下，或脱羧形成乙醛，再被还原成乙醇；或直接被还原生成乳酸。总反应式为：C6H12O6＋2ADP＋2Pi→2C2H5OH＋2CO2＋2ATPC6H12O6＋2ADP＋2Pi→2C3H6O3＋2ATP高等植物无氧呼吸的主要形式是产生酒精，酵母菌和其他一些微生物能进行酒精发酵。马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜和玉米胚的无氧呼吸也可以产生乳酸，乳酸细菌能进行乳酸发酵。高等动物和人体剧烈运动时，骨骼肌组织出现无氧呼吸，产生乳酸。三、影响呼吸作用的因素一般来说，凡是生长迅速的植物种类、器官组织和细胞，其呼吸均较旺盛，如幼根动叶的呼吸强于老根老叶，生殖器官的呼吸强于营养器官。影响呼吸作用的外界条件主要有温度、氧气和二氧化碳含量。四、呼吸作用的原理在生产实践中的应用由于呼吸是新陈代谢的中心，在栽培过程中，应使呼吸过程正常进行，还要注意调节与光合作用的关系。由于呼吸作用消耗有机物和放热，所以，贮藏粮食和水果蔬菜时，又应该控制一定条件，降低呼吸作用，以利安全贮存。例1运动员进行1500m长跑时，体内ATP再生成的途径是，主要途径是。析肌肉收缩时直接的能源物质是ATP，但细胞中ATP的储量不多，仅能维持2～3s左右。随后ATP的继续供应靠磷酸肌酸迅速分解，将磷酸基连同能量转移给ADP生成ATP。但磷酸肌酸的储量也有限的，一般仅维持10s左右。ATP再生成主要靠有氧呼吸供能。长跑较持久的肌肉收缩，由于耗能，耗氧增多，使O2供应相对不足，有氧呼吸不能再增强，于是肌糖元也通过无氧呼吸释放能量合成少量ATP，以补充有氧呼吸供能的不足。故在1500m长跑时，ATP再生成的途径为有氧呼吸、无氧呼吸和磷酸肌酸供能，其中有氧呼吸是主要途径。有氧、无氧呼吸和磷酸肌酸供能有氧呼吸例2右图表示大气中氧的含量对植物组织内产生CO2的影响，请据图回答问题。（1）A点表示植物组织释放的CO2较多，这些CO2是的产物。（2）AB段CO2的释放量急剧减少，其原因是。（3）BC段CO2释放量又不断增加，主要原因是.。（4）为了有利于贮藏蔬莱或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中哪一点所对应的氧浓度？。采取这一措施的理由是。无氧呼吸随着氧含量增加，无氧呼吸受到抑制，CO2释放量减少有氧呼吸越来越旺盛，CO2的释放量增加直至，达到新高峰BB点有氧呼吸明显降低，同时又抑制了无氧呼吸。【巩固练习】