《呼吸作用》 讲义

《呼吸作用》讲义
一、什么是呼吸作用
呼吸作用是生物体内细胞将有机物氧化分解并产生能量的化学过程。

这就好比我们日常生活中燃烧燃料来获取能量，细胞则通过呼吸作用
来“燃烧”有机物以满足生命活动的需要。

对于植物、动物和微生物来说，呼吸作用都是至关重要的。

它不仅
为生命活动提供能量，还参与了许多其他重要的生理过程。

呼吸作用可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。

有氧呼吸需要氧
气的参与，能更高效地产生能量；无氧呼吸则在无氧条件下进行，产
生的能量相对较少。

二、有氧呼吸
有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，其过程可以分为三个阶段。

第一阶段发生在细胞质基质中。

葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸，并产生少量的H（还原氢）和少量的能量。

第二阶段在线粒体基质中进行。

丙酮酸和水在酶的作用下彻底分解
为二氧化碳和H，同时也产生少量的能量。

第三阶段则在线粒体内膜上进行。

前两个阶段产生的H与氧气结合
生成水，同时释放出大量的能量。

有氧呼吸的总反应式可以概括为：葡萄糖＋ 6 氧气→ 6 二氧化碳＋ 6 水＋能量。

有氧呼吸产生的能量相当可观，能够满足大多数生物在正常情况下的能量需求。

三、无氧呼吸
无氧呼吸通常发生在氧气供应不足的情况下。

对于植物来说，无氧呼吸一般产生酒精和二氧化碳。

比如，我们在酿酒时，就是利用了酵母菌的无氧呼吸产生酒精的特性。

而动物的无氧呼吸则产生乳酸。

当我们进行剧烈运动时，肌肉细胞会因为氧气供应不足而进行无氧呼吸，产生乳酸，这就是为什么运动后我们会感到肌肉酸痛。

无氧呼吸的总反应式为：葡萄糖→ 2 乳酸＋少量能量（动物），葡萄糖→ 2 酒精＋ 2 二氧化碳＋少量能量（植物）。

无氧呼吸产生的能量较少，但在紧急情况下能为生物提供一定的能量支持，帮助生物度过难关。

四、呼吸作用的意义
呼吸作用对于生物有着极其重要的意义。

首先，它为生命活动提供了直接的能量。

细胞的分裂、生长、物质运输、神经传导等各种生理过程都需要能量，而呼吸作用产生的 ATP （三磷酸腺苷）就是细胞能够直接利用的“能量货币”。

其次，呼吸作用还能为体内其他化合物的合成提供原料。

例如，呼吸过程中产生的中间产物可以用于氨基酸、脂肪酸等物质的合成。

此外，呼吸作用还能增强植物的抗病能力。

当植物受到病原体侵袭时，呼吸作用会增强，产生一些具有杀菌作用的物质，帮助植物抵抗病害。

五、影响呼吸作用的因素
呼吸作用的速率会受到多种因素的影响。

温度就是其中一个重要因素。

在一定范围内，随着温度的升高，呼吸作用的速率会加快，但超过一定温度后，呼吸作用的相关酶活性会降低，导致呼吸速率下降。

氧气浓度也会影响呼吸作用。

对于有氧呼吸来说，充足的氧气能保证呼吸作用的高效进行；而氧气不足时，无氧呼吸可能会加强。

二氧化碳浓度的增加会抑制呼吸作用。

这在果蔬保鲜中有着应用，通过增加二氧化碳浓度可以降低果蔬的呼吸作用，延长其保存时间。

水分含量同样对呼吸作用有影响。

水分过多或过少都会影响呼吸作用的正常进行。

六、呼吸作用在生产生活中的应用
了解呼吸作用的原理和影响因素，对于农业生产和日常生活有着重要的指导意义。

在农业生产中，合理控制温度和氧气浓度可以提高农作物的产量和
品质。

比如，在储存粮食时，通过降低温度和湿度、增加二氧化碳浓度，可以降低粮食的呼吸作用，减少有机物的消耗，防止粮食霉变。

在果蔬保鲜方面，采用低温、低氧和适当增加二氧化碳浓度的方法，可以延长果蔬的保鲜期，减少损失。

在发酵工业中，利用微生物的无氧呼吸可以生产出各种发酵产品，
如酸奶、泡菜、酒类等。

在运动领域，运动员需要根据不同的运动项目和强度，合理调整呼吸，以提高运动表现和减少疲劳。

总之，呼吸作用是生物体内一个非常重要的生理过程，它不仅维持
了生命活动的正常进行，还与我们的生产生活密切相关。

通过深入研
究呼吸作用的原理和应用，我们能够更好地利用这一过程，为人类的
发展和生活带来更多的便利和效益。