高一生物复习方法：从化学能到生物(3)
http://www.newdu.com 2024/11/24 08:11:32 高考网 佚名 参加讨论
(2)无氧呼吸 无氧呼吸也包括许多类型，但它们有一个共同的特点，氧气不参与反应，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。 左栏中的一组数据是一定要掌握的。 第一阶段：1分子葡萄糖分解为2分子的丙酮酸(C3H4O3)，同时产生少量的氢和少量的能量，这些能量能产生2分子ATP。这个过程是在细胞质基质中进行的。 C6H12O6 2C3H4O3+4[H]+2ATP 要点提炼 第一阶段与有氧呼吸的相同，可以看出这一阶段并不需要氧气存在。 第二阶段：生物种类不同，终产物有两种。 ①产生酒精的无氧呼吸 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，都以酒精无氧呼吸的形式进行呼吸。 全析提示 无氧呼吸全过程中，这是唯一的释放能量的过程。 无氧气存在时，丙酮酸就在丙酮酸羧化酶的作用下，脱羧成为乙醛。乙醛在乙醇脱氢酶的作用下，被第一阶段产生的[H]还原为酒精(乙醇)。这些反应可以用下列的反应式来表示： 2CH3COCOOH 2CH3CHO+2CO2 2CH3CHO+2[H] 2C2H5OH 思维拓展 这一过程可以看出，[H]中贮存的能量随之进入了酒精。 酒精无氧呼吸的总反应式是： C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 ②产生乳酸的无氧呼吸 高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。乳酸无氧呼吸也不需要氧的参与，而只依靠酶的作用就能把1分子葡萄糖分解成2分子乳酸，并且产生2分子ATP。ks5u.com 全析提示 从反应式中可以看出，物质在反应前后依然是平衡的。 2CH3COCOOH+2[H] 2CH3CHOHCOOH 乳酸发酵的总反应式是： C6H12O6 2C3H6O3+能量 此外，还有一些高等植物的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。 左栏中的反应式中也有丙酮酸被还原的过程：羰基被还原成了羟基。 总之，无氧呼吸的效率虽然远比有氧呼吸低，但作为一种应急措施是必要的。从生物的进化历史来看，无氧呼吸也是很有意义的。因为在绿色植物出现之前没有光合作用，因而大气中没有氧气。这时的原始生物必然是靠无氧呼吸获得它们所需的能量。 在无氧呼吸中，分解葡萄糖时释放的能量是196.65 kJ/mol，本章第一节中ATP水解时，释放能量的值是30.54 kJ/mol，所以无氧呼吸中产生的2 mol ATP中的能量是61.08 kJ。 细胞呼吸释放出来的能用于细胞的各种生命活动过程。细胞生长、分裂时需要合成许多物质，因而都要耗能。恒温动物体温的维持也需要能。在低温下，生物生长非常缓慢，甚至停滞，原因之一就是呼吸作用十分低微，生物合成十分缓慢。细胞的主动运输也是一种耗能过程。植物根系在氧分压很低的情况下对K+的吸收大大减少，就是因为在氧分压低时呼吸作用微弱，不能产生足够的自由能之故。某些特殊的生物，如萤火虫、电鳗等的光能、电能等都是由ATP中的化学能转换而来的。动物的机械活动所消耗的能，也都来自呼吸作用中产生的ATP。 要点提炼 ①只需相应的酶，不需O2，在有O2存在时，无氧呼吸会受抑制。②物质变化：由于缺氧，C6H12O6不能彻底氧化分解，而产生不彻底氧化产物，如C2H5OH或C3H6O3。③能量变化：因为分解不彻底，氧化产物中还贮存着能量，所以释能少。 呼吸作用中的能量形式的转变：稳定的化学能(有机物) 活跃的化学能(ATP) 生物能(萤火虫、电鳗的光能等)。 (责任编辑：admin) |
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