王中漢
摘 要:有氧呼吸與無(wú)氧呼吸是我們進(jìn)行生物學(xué)習(xí)過程中非常重要的知識(shí)點(diǎn),做好兩者的比較不僅有利于我們對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的掌握夯實(shí),也有利于我們對(duì)兩者進(jìn)行有效區(qū)分?;诖耍疚木陀醒鹾粑c無(wú)氧呼吸的過程進(jìn)行分析,并對(duì)兩者進(jìn)行比較,希望可以為同學(xué)們學(xué)習(xí)生物課程提供幫助。
關(guān)鍵詞:生物知識(shí) 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 比較分析
中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2019)01-0-01
引言
就目前情況來看,高中生物已經(jīng)成為我們高中學(xué)習(xí)的重要課程之一。其中有氧呼吸與無(wú)氧呼吸作為高中生物學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容,需要我們做好兩者的區(qū)分,通過兩者的比較分析,幫助我們掌握重要理論知識(shí),引導(dǎo)我們養(yǎng)成實(shí)踐觀察的習(xí)慣,進(jìn)而讓我們的生物學(xué)習(xí)質(zhì)量更高,盡快形成自己的學(xué)習(xí)生物知識(shí)框架體系。
一、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過程
無(wú)論是動(dòng)物還是植物,亦或者人類,都離不開呼吸。呼吸是生命體通過二氧化碳和氧氣間的相互轉(zhuǎn)換,來達(dá)到維護(hù)機(jī)體平衡目的的重要方式。正是因?yàn)楹粑膮⑴c,生命得以維持。生命體的呼吸方式主要分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種,有氧呼吸指的是細(xì)胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,將有機(jī)物質(zhì)氧化分解,徹底分解成二氧化碳和水,在分解的過程中會(huì)釋放出大量的能量。有氧呼吸是細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng),是高等動(dòng)物和植物的主要呼吸方式。無(wú)氧呼吸一般指的是在無(wú)氧條件下,通過酶的催化作用,動(dòng)植物細(xì)胞將糖類等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,這一過程產(chǎn)生的能量極少,該呼吸方式的主要產(chǎn)物是酒精,只發(fā)生在高等植物中,稱之為發(fā)酵。呼吸作用所釋放出來的能量一部分會(huì)轉(zhuǎn)換成熱能而散發(fā),另一部分會(huì)儲(chǔ)存在ATP中,當(dāng)ATP在酶的催化作用下分解時(shí),就會(huì)將其儲(chǔ)存的能量釋放出來,然后用于機(jī)體的各項(xiàng)生命活動(dòng),比如細(xì)胞的分裂、肌肉的收縮和神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)等方面。其中產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物,可以合成成為機(jī)體內(nèi)需要的重要化合物的原料,比如葡萄糖分解的過程中產(chǎn)生的丙酮酸就是合成氨基酸的重要原料。
二、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較
1.兩種呼吸方式階段比較
有氧呼吸分為三個(gè)階段,不同階段的細(xì)胞場(chǎng)所、產(chǎn)物以及所釋放的能量均不同。第一階段是在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行的,一個(gè)分子的葡萄糖可以分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,與此同時(shí)脫下四個(gè)活化氫,在葡萄糖分解的過程中產(chǎn)生的能量較少,其中有一小部分的能量用于合成ATP,這一階段并不需要氧氣的參與;第二階段丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個(gè)水分子中的氫全部脫下,總共脫下20個(gè)活化氫,在這個(gè)過程中丙酮酸被氧化分解成二氧化碳,并且釋放出少量能量用于合成ATP,這一階段也不需要氧氣的參與;第三階段發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上,前兩個(gè)階段脫下的24個(gè)活化氫與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個(gè)氧氣結(jié)合成水,在這個(gè)過程中釋放出大量的能量,其中一部分用于合成ATP,這一階段需要氧氣的參與。無(wú)氧呼吸分為兩個(gè)階段,第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,與有氧呼吸完全相同。與有氧呼吸不同的是第二階段,無(wú)氧呼吸過程的第二階段是丙酮酸直接轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳或者轉(zhuǎn)化為乳酸,并且不產(chǎn)生能量。
2.相同點(diǎn)和不同點(diǎn)的直接對(duì)比
有氧呼吸和無(wú)氧呼吸在細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)位置、條件、產(chǎn)物以及能量釋放的多少都不相同,將該項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比,制作出直觀的對(duì)比表,可以有效地加深我們對(duì)有氧呼吸與無(wú)氧呼吸過程的印象,并且可以使我們更好、更快地記住有氧呼吸和無(wú)氧呼吸之間存在的差異。這兩種呼吸方式都要經(jīng)過將葡萄糖分解成丙酮酸的階段,實(shí)際上就是分解有機(jī)物,產(chǎn)生一定的能量合成ATP,為機(jī)體生命活動(dòng)提供能量。有氧呼吸場(chǎng)所主要是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體中,無(wú)氧呼吸主要是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中;有氧呼吸需要氧氣和酶,無(wú)氧呼吸僅需要酶;有氧呼吸釋放二氧化碳和水,無(wú)氧呼吸釋放的是酒精、二氧化碳或者乳酸;有氧呼吸能夠釋放大量能量,無(wú)氧呼吸僅釋放少量能量。通過比較,我們發(fā)現(xiàn)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸在場(chǎng)所、條件、產(chǎn)物、能量釋放等方面均有所不同。
3.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的聯(lián)系
有氧呼吸的實(shí)質(zhì)是有機(jī)物的徹底氧化分解,無(wú)氧呼吸的實(shí)質(zhì)是有機(jī)物進(jìn)行的不完全氧化,兩者之間也存在一定聯(lián)系,那就是在第一階段中糖酵解過程是完全一樣的,兩者的本質(zhì)都是分解有機(jī)物釋放氧氣。有氧呼吸與無(wú)氧呼吸之間相互依賴卻又相互制約。在原始的大氣層中,由于其含氧量幾乎為零,因此生物所進(jìn)行的是無(wú)氧呼吸方式。這個(gè)過程可以不借助氧氣來完成,當(dāng)自養(yǎng)型生物出現(xiàn)之后,大氣中氧氣的濃度逐漸增高,此后有氧呼吸成為了主要的呼吸方式。有氧呼吸環(huán)境是由無(wú)氧呼吸發(fā)展來的,所以它們之間有著密切的聯(lián)系,只是反應(yīng)機(jī)理相對(duì)較復(fù)雜。
結(jié)語(yǔ)
有氧呼吸和無(wú)氧呼吸作為高中生物課程中的重要知識(shí)點(diǎn),通過比較法的應(yīng)用能夠讓我們對(duì)兩者的異同予以準(zhǔn)確分析,讓我們能夠更好地掌握呼吸方式所涉及的反應(yīng)場(chǎng)所、反應(yīng)物、反應(yīng)酶等諸多條件。我們?cè)谟醒鹾粑c無(wú)氧呼吸的學(xué)習(xí)過程中,不僅僅是簡(jiǎn)單對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行掌握,而且也要不斷探索更為有效的學(xué)習(xí)方式,為我們更好地學(xué)習(xí)生物知識(shí)做好準(zhǔn)備。
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