有氧呼吸与无氧呼吸的比较

2017-12-29 01:17:09柳轶杰湖南省长沙市周南中学
数码世界 2017年7期
关键词:丙酮酸有氧氧气

柳轶杰 湖南省长沙市周南中学

有氧呼吸与无氧呼吸的比较

柳轶杰 湖南省长沙市周南中学

所有的动物植物都需要进行呼吸作用,动植物通过呼吸作用将体内的有机物进行分解,释放大量的能量满足生长和其他生命活的能源需求。对动物有氧呼吸和无氧呼吸的研究具有一定的学术意义,对植物的研究被广泛应用在农业种植生产、运输储存等方面。本文主要研究探讨了有氧呼吸和无氧呼吸的差异和联系,对呼吸作用做简单的比较和探讨,并从农业种植的角度对这些理论知识提出了一些应用方法。

有氧呼吸 无氧呼吸 比较

在对有氧呼吸和无氧呼吸进行研究时,我们主要采取比较的方法进行,这一方法获得的知识论点更具有生产方面的借鉴价值,知识体系的内部联系更加紧密,对于系统化的了解呼吸作用具有重要意义。

1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程

在对有氧呼吸和无氧呼吸进行比较前,我们先对两者分开进行研究,较为全面的了解两种呼吸作用:

1.1 有氧呼吸

有氧呼吸就是生物在利用氧气将体内有机物进行分解的过程,这一过程需要体内酶的参与,会产生二氧化碳、水和生物日常生命活动所需的大量能量。有氧呼吸分为三个阶段进行:首先,细胞质基质中有机物被酶分解为丙酮酸,同时产生氢和少量的能量,然后这些丙酮酸被输送到线粒体中,在线粒体基质中这些丙酮酸被再次分解,产生数量较多的氢和二氧化碳,最后这些氢被运输线粒体内膜上,与生物吸收的氧气结合生成水,这一过程会释放大量的能量。生物日常生活所需的能量主要来自有氧呼吸的第三个阶段。

1.2 无氧呼吸

无氧呼吸是生物在呼吸过程中缺少氧气的供给,对体内的有机物氧化不彻底,生成乳酸或酒精和二氧化碳,这一过程产生的能量极少。无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段与有氧呼吸相同,即在细胞质基质中,有机物被分解为丙酮酸和氢,这一过程产生少量的能量,一样需要酶的参与;下一阶段是将第一阶段的丙酮酸直接分解得到一些不完全氧化物,同时产生少量能量,这些能量一边会以热能的形式散发,无法用于提供生物的日常活动。

2 有氧呼吸和无氧呼吸的比较

2.1 有氧呼吸和无氧呼吸的相同点

首先,两种呼吸作用都是对生物体内的有机物进行分解;其次,分解过程的场所都有细胞质基质;另外两种呼吸作用都离不开酶的催化作用;最后两种呼吸作用都产生能量。

2.2 有氧呼吸和无氧呼吸的差异

通过比较,我们发现两种呼吸作用具有以下差异:作用场所不同、分解产物不同、分解条件不同、产生的能量大小也不相同。首先,分解过程中是否有氧是最明显的差异,然后,在分解场所上,有氧呼吸需要线粒体,无氧呼吸则不需要;其次,分解产物也不相同,有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是不完全氧化物;最后,有氧呼吸释放的能量多,无氧呼吸释放的能量少。

3 影响植物呼吸作用的因素

植物的呼吸作用在农业种植上具有重大的研究价值,在对有氧呼吸和无氧呼吸进行研究后,我们调查得到了以下几点对植物呼吸作用的影响:

3.1 温度

从上述研究发现,呼吸作用需要酶进行催化作用,所以温度对呼吸作用的强度影响较大,一般在自然条件下光照温度比较适合植物进行生长时的呼吸作用。另外需要注意,温度过低时,植物需要进行高强度的呼吸作用满足生命活动所需能量供给,会导致植物的光合作用低于呼吸作用,使植物的生长停止或直接枯萎,所以在种植时,需要注意温度的调节。

3.2 氧气

氧气的含量决定着呼吸作用的类型。上述比较发现,有氧呼吸对生物体内的有机物利用率更高,所以在种植时需要注意适当的对植物进行氧气补给。当氧气浓度过低时,会产生酒精,使植物体内蛋白质变质,往往体现为烂根,对植物具有毁灭性打击,另外,缺少了丙酮酸的氧化过程,就会缺少这一过程产生的中间产物,有的产物是植物生长发育的必需品,一旦缺失,会造成植物死亡的严重后果。当光合作用的氧气供给量不足时,需要提高其光合作用强度,当外界环境影响植物吸收氧气时,需要对外界环境做出改变,例如浇水不能过多、对土壤定期翻动。

3.3 水分

通过适当的增强水分含量,呼吸作用可以得到加强。

3.4 二氧化碳

植物生长环境中,二氧化碳的浓度过高,会阻碍其呼吸作用。

4 植物有氧呼吸和无氧呼吸在农业生产上的应用

通过上述的比较,我们调查并总结了以下几方面的使用领域:

4.1 植物栽培

在栽培时,要注意氧气的供给,植物一旦进行了大量的无氧呼吸,会产生酒精,对植物的根伤害较大。例如,水稻在根部不透气的情况下,容易发生烂根现象,这会就需要对土壤进行翻动,加强根部和大气的空气流通。

4.2 种子萌发

在对种子进行催芽时,也要注意水分含量、氧气浓度、温度高低的控制,这些都会影响到种子的呼吸作用,无氧呼吸会使种子坏死。

4.3 种子储存

在对两种呼吸作用研究时发现,它们都需要酶作为催化剂,酶的活性受温度影响很大,将植物种子保存在低温环境下可以有效的抑制植物的呼吸作用,增加种子的储存时间。

5 结束语

通过上述比较研究,我们将有氧呼吸和无氧呼吸进行对比和联系,更全面的了解了呼吸作用的理论知识。并重点从农业种植的角度对植物的呼吸作用进行了研究,最后提出了一些方便农业种植的理论知识。

[1]邓洁.刍议“比较法”在高中生物有氧呼吸和无氧呼吸学习中的应用[J].化工管理,2016,29:172

[2]徐碧.浅谈无氧呼吸与发酵[J].生物学通报,1990,11:21

[3]于惠英.植物的呼吸作用[J].河北农业科技,1980,05:36-38

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