解讀生物的氧化分解論文

　　摘要：生物的氧化分解是生物體內重要的代謝反應，通過生物氧化，生物獲得生命活動所需要的能量。在有氧條件下進行有氧氧化，無氧也可以提供能量，只不過沒有有氧呼吸提供的能量多。有氧呼吸和無氧呼吸都具有重大意義，是生物適應環境的表現之一。

　　關鍵詞：細胞呼吸；有氧氧化；無氧呼吸；能量？搖ATP

　　我們知道，生物的一切活動（包括內部的臟器活動和各種合成作用以及個體的生活活動）皆需要能量。能量的來源為糖、脂質、蛋白質在體內的氧化。在生物體中，生物大分子的氧化就叫做生物氧化，也叫細胞呼吸或呼吸作用。生物大分子在體內氧化與在體外燃燒氧化，在本質上是相同的：都要消耗O2，產物都是CO2和H2O。但是它們彼此之間又有許多不同之處，例如葡萄糖在體外燃燒時，釋放出的能量100%以光和熱能形式散失掉；而在體內氧化時，約有40%的能量儲存到ATP分子中，還有一些能量以磷酸肌酸的形式儲存起來，供需要時使用。此外，在氧化方式上也存在著巨大的差異。葡萄糖在體外燃燒是一步完成的；而在體內氧化卻是逐步進行的，并且幾乎每一反應步驟都有相應酶催化，是在PH接近中性、體溫條件下進行，能量是逐步釋放，不產生高熱等。

　　生物氧化中很多步驟都是氧化還原反應。好氣性生物需要氧，厭氧性生物不需要氧。無氧呼吸一般是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物質分解成為不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等植物、高等動物和人來說，稱為無氧呼吸。如果用于微生物（如乳酸菌、酵母菌），則習慣上稱為發酵。它們氧化的能量通過底物水平磷酸化反應轉移到ATP分子中；在有氧呼吸中，是通過氧化磷酸化把氧化的能量存儲在ATP分子中。

　　蘋果儲藏久了，為什么會有酒味？高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸，將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳，并且釋放出少量的能量，以適應缺氧的環境條件。高等動物和人體在劇烈運動時，盡管呼吸運動和血液循環都大大加強了，但是仍然不能滿足骨骼肌對氧的需要，這時骨骼肌內就會出現無氧呼吸。高等動物和人體的無氧呼吸產生乳酸。缺氧環境下，葡萄糖分解為乳酸的過程叫糖酵解，糖酵解在胞液中進行，代謝反應過程可以分為兩個階段：第一階段是葡萄糖或糖原分解至丙酮酸的過程，稱之為酵解途徑；第二階段為丙酮酸轉變成乳酸或酒精的過程，糖酵解最主要的'生理意義在于迅速提供能量，這對肌肉收縮尤為重要。哺乳動物成熟的紅細胞不含線粒體，靠糖酵解維持其能量的需要。

　　糖在有氧的條件下徹底氧化生成二氧化碳和水的反應過程稱為有氧氧化。糖的有氧氧化包括胞液內反應階段和線粒體內反應階段。胞液內反應階段為葡萄糖循酵解途徑分解至丙酮酸的過程，線粒體內反應階段包括：①丙酮酸在丙酮酸脫氫酶復合體催化下氧化脫羧生成乙酰COA、NADH+H+、二氧化碳；②三羧酸循環和氧化磷酸化。糖的有氧氧化不僅是糖氧化的主要途徑，也是脂質、蛋白質最終氧化成二氧化碳和水的重要途徑。其經過的代謝途徑三羧酸循環可產生較多的NADH+H+釋放大量能量，是三大物質分解代謝的共同途徑。

　　呼吸作用具有很重要的生理意義，主要表現在下列兩個方面：

　　（1）呼吸作用提供生物生命活動所需要的大部分能量。呼吸作用釋放能量的速度較慢，而且逐步釋放，適合于細胞利用。釋放出來的能量，一部分轉變為熱能，對于恒溫動物來說，可以維持體溫的恒定，是很有意義的。一部分則以ATP等形式貯存著。以后當ATP等分解時，就把貯存的能量釋放出來，供生物生理活動需要。植株對礦質元素的吸收和運輸，有機物的運輸和合成，細胞的分裂和伸長，生物的生長和發育等，無一不需要能量。任何活細胞都在不停地呼吸，呼吸停止則意味著死亡。

　　（2）呼吸過程為其他化合物合成提供原料。呼吸過程產生一系列的中間產物，這些中間產物很不穩定，成為進一步合成生物體內各種重要化合物的原料，也就是在生物體內有機物轉變方面起著樞紐作用。

　　參考文獻：

　　[1]翟中和，王喜忠，丁明孝。細胞生物學[M]。北京：高等教育出版社，2004。

　　[2]程紅，等。生命科學導論[M]。北京：高等教育出版社，2000。

　　[3]潘瑞熾。植物生理學[M]。北京：高等教育出版社，2004。

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