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呼吸作用

呼吸作用,又称为细胞呼吸(Cellular respiration),是生物体细胞把有机物氧化分解并转化能量的化学过程,也称为释放作用。无论是否自养,细胞内完成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细胞器,呼吸作用的几个关键性步骤都在其中进行。

呼吸作用是一种促氧化反应。虽名为氧化反应,不论有否氧气参与,都可称作呼吸作用(这是因为在化学上,有电子转移的反应过程,皆可称为氧化)。有氧气参与时的呼吸作用,称之为有氧呼吸;没氧气参与的反应,则称为无氧呼吸。

呼吸作用的目的,是透过释放食物里之能量,以制造三磷酸腺苷,即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的氢与氧的燃烧,但两者间最大分别是:呼吸作用透过一连串的反应步骤产生能量(ATP),而燃烧则是将能量一次性的释放[1]。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组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸,被分解成更小的分子,透过数个步骤,将能量转移到还原性氢(化合价为0的氢)中。最后经过一连串的电子传递链,被氧化生成水;原本贮存在其中的能量,则转移到ATP分子上,供生命活动使用。

目录

其他营养物质的氧化

脂类的氧化

脂类物质水解生成脂肪酸和甘油。其中,甘油经磷酸基的激活和酶促反应转化为磷酸二羟丙酮,后脱水变为丙酮酸,丙酮酸参加上述的呼吸过程。脂肪酸长链分子则是反复被脱去一端的两个碳原子生成乙醘辅酶A,参加克氏循环[2]

氨基酸的氧化

各种氨基酸可以分别经过脱氨基或脱羧基作用被氧化,脱氨基生成的氨对细胞有毒害作用,必须被排出体外或转化为其他无害物质。含碳部分的转化根据氨基酸的不同而各异,但最终都是通过某些途径成为柠檬酸循环中的物质参与循环。可见,各种营养物质的氧化路线到最后都是相同的。生物体内的诸多能量代谢具有相当高的一致性。

视频

呼吸作用 相关视频

植物呼吸作用的过程
XG 3d动画演示 细胞有氧呼吸作用

参考文献

  1. 呼吸作用的意义是什么,高三网,2019-9-11
  2. 什么是克氏循环.doc,豆丁网,2012-06-24