什么是呼吸作用？

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简介

呼吸作用是指发生在生物体内的生化过程。这个过程导致生物分子的摄取和分解，从而为生物体内的细胞提供能量。然而，生化过程也被称为新陈代谢，因为它包括放热和吸热化学反应。因此，可以理解，如果没有生物体内的呼吸作用，生命将无法维持。

呼吸作用的定义

在定义呼吸作用时，我们注意到它是在多细胞生物体中单个细胞内发生的，从而提供生存所需的能量。这是一种代谢过程，导致ATP（腺苷三磷酸）的形成。这是通过生化过程发生的，其中葡萄糖分子被分解，从而支持在生物体中执行其他功能。有两种主要的呼吸类型，包括在多个步骤中发生的需氧呼吸和厌氧呼吸。

呼吸作用的类型

图 1：需氧呼吸和厌氧呼吸

在呼吸作用过程中，存在两种类型的呼吸过程，涉及需氧呼吸和厌氧呼吸。

需氧呼吸	厌氧呼吸
需氧呼吸是在氧气存在下产生能量的细胞呼吸。	厌氧呼吸发生在没有氧气的情况下。
在高等生物中，观察到需氧呼吸，它发生在植物和动物的细胞中。	厌氧呼吸发生在低等生物中。
在需氧呼吸中，过程中会交换各种气体。	在厌氧呼吸过程中没有发现气体交换。
需氧呼吸发生在线粒体和细胞质的两个部位	厌氧呼吸仅发生在细胞质中。

表 1：需氧呼吸和厌氧呼吸的区别

然而，除此之外，呼吸作用可能包括外部、细胞和内部。

内呼吸和外呼吸

图 2：内呼吸和外呼吸

生物体中存在内呼吸和外呼吸两种方式，从外部环境中获取氧气的方法被称为外呼吸或呼吸。然而，生物体从环境中摄取氧气的方式有很多。

有些生物依赖特定的器官进行气体交换或具有呼吸系统。在哺乳动物中，肺是存在的气体交换呼吸器官。在哺乳动物中，外呼吸在多种机制的支持下进行。人类中横膈膜的收缩和舒张有助于显示呼吸速率。

图 3：内呼吸

内呼吸是指血液和组织参与气体运输。肺部存在的氧气倾向于扩散到包围毛细血管的空气囊中，这些毛细血管含有用过的氧气，从而将其排出到相反的方向，而富含氧气的血液组织通过循环系统在肺部运输。

细胞呼吸

内呼吸导致细胞利用氧气，这被称为细胞呼吸。为了获取能量，生物体摄取食物，构成食物的生物分子进一步被分解，以便身体能够利用它。在这个过程中，葡萄糖被分解成ATP，为身体提供能量。

生物体内呼吸作用的阶段

图 4：需氧呼吸的阶段

在需氧呼吸中，观察到四个阶段为生物体的身体提供能量。这四个阶段包括糖酵解、三羧酸循环、连接反应和最后阶段氧化磷酸化。所有这些都支持食物材料的分解和这些分子的正确利用。

呼吸作用的重要性

呼吸作用对生物体的生存至关重要，因为摄取氧气对于分解食物是必要的。这进一步支持生物体中功能的进行，从而帮助地球上的生物体生存。

结论

在本教程中，重点放在对呼吸作用过程的全面解释上。在高等和低等生物体中，都会发生呼吸作用。摄取氧气是必要的，因为它为身体提供其他功能，导致食物材料的分解和ATP的产生。

常见问题

Q1. ATP 的定义是什么？

A1. ATP 的全称为腺苷三磷酸，它支持为细胞提供能量货币。它主要由多个基团组成，并且是一种由磷酸盐、核糖和腺嘌呤组成的有机化合物。此外，它作为一种化合物为细胞提供能量，以进行各种生化过程。

Q2. 发酵是什么意思？

A2. 术语“发酵”是指一系列化学反应或各种代谢过程，主要在细菌或酵母中观察到，以获取能量。这种能量是进行多种生物过程所必需的。然而，这也被称为厌氧呼吸，用于生产许多食品，包括酸奶和酒精饮料。

Q3. 糖酵解的定义是什么？

A3. 细胞呼吸的基本阶段被称为糖酵解。这通常遵循生化途径，其中葡萄糖的氧化产生简单的有机化合物。糖酵解反应发生在细胞的胞质溶胶区域。