植物的呼吸作用:包括有氧呼吸与无氧呼吸

胡平园林植物讲师
2015-12-19 15:00

生命的维持是因为还可以呼吸,人类的呼吸作用是氧气和二氧化碳的转换,来维持生理的平衡;而植物的呼吸作用是为大自然提供能量,维持与外界气体等能量的联系。不管植物还是动物都是要有呼吸来维持生活下去的,下面小编为大家介绍植物呼吸作用!

植物的呼吸作用:

植物的呼吸作用

 1、概念是植物体吸收氧气,将有机物转化成二氧化碳和水并释放能量的过程。为植物的各种生命活动提供能量(呼吸作用是生命的需求)。

2、植物呼吸作用过程有机物 氧(通过线粒体) →二氧化碳 水 能量

  注:化学式 有机物(一般为葡萄糖 C6H12O6) O2 →(条件:酶)CO2 H2O 能量

        无氧呼吸化学式: 有机物(C6H12O6)→2C2H5OH 2CO2 能量 (C6H12O6)→2C3H6O3(乳酸) 能量

3、植物呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸 

(1)有氧呼吸:

生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时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主要形式,因此,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般说来,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。

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以后,共释放出约2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了。

(2)无氧呼吸:

无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等植物、高等动物和人来说,称为无氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),则习惯上称为发酵。细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。

(3)有氧呼吸和无氧呼吸的区别:

有氧呼吸:

有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程。有氧呼吸是高等动植物进行呼吸作用的主要形式。

无氧呼吸:

指生活细胞对有机物进行的不完全的氧化。这个过程没有分子氧参与,其氧化后的不完全氧化产物主要是酒精。总反应式:C6H12O6→2C₂H5OH 2CO₂ 226千焦耳(54千卡)在高等植物中常将无氧呼吸称为发酵。其不完全氧化产物为酒精时,称为酒精发酵;为乳酸则称为乳酸发酵。在缺氧条件下,只能进行无氧呼吸,暂时维持其生命活动。 

(4)小结:无氧呼吸和有氧呼吸的过程虽然有明显的不同,但是并不是完全不同。从葡萄糖到丙酮酸,这个阶段完全相同,只是从丙酮酸开始,它们才分别沿着不同的途径形成不同的产物:在有氧条件下,丙酮酸彻底氧化分解成二氧化碳和水,全过程释放较多的能量;在无氧条件下,丙酮酸则分解成为酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸,全过程释放较少的能量。

4、植物呼吸作用的重大意义

第一,呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用释放出来的能量,一部分转变为热能而散失,另一部分储存在ATP中。当ATP在酶的作用下分解时,就把储存的能量释放出来,用于生物体的各项生命活动,如细胞的分裂,植株的生长,矿质元素的吸收,肌肉的收缩,神经冲动的传导等。

第二,呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。在呼吸过程中所产生的一些中间产物,可以成为合成体内一些重要化合物的原料。例如,葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。同时,保持大气中二氧化碳和氧气的含量保持平衡。

植物的呼吸作用

5、植物呼吸作用的应用

发酵工程:发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物,主要是微生物的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或者直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,利用DNA重组技术有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长素等。

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