王中漢
摘 要:有氧呼吸與無氧呼吸是我們進行生物學習過程中非常重要的知識點,做好兩者的比較不僅有利于我們對該知識點的掌握夯實,也有利于我們對兩者進行有效區分。基于此,本文就有氧呼吸與無氧呼吸的過程進行分析,并對兩者進行比較,希望可以為同學們學習生物課程提供幫助。
關鍵詞:生物知識 有氧呼吸 無氧呼吸 比較分析
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2019)01-0-01
引言
就目前情況來看,高中生物已經成為我們高中學習的重要課程之一。其中有氧呼吸與無氧呼吸作為高中生物學習的重點內容,需要我們做好兩者的區分,通過兩者的比較分析,幫助我們掌握重要理論知識,引導我們養成實踐觀察的習慣,進而讓我們的生物學習質量更高,盡快形成自己的學習生物知識框架體系。
一、有氧呼吸和無氧呼吸的過程
無論是動物還是植物,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換,來達到維護機體平衡目的的重要方式。正是因為呼吸的參與,生命得以維持。生命體的呼吸方式主要分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種,有氧呼吸指的是細胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,將有機物質氧化分解,徹底分解成二氧化碳和水,在分解的過程中會釋放出大量的能量。有氧呼吸是細胞內的反應,是高等動物和植物的主要呼吸方式。無氧呼吸一般指的是在無氧條件下,通過酶的催化作用,動植物細胞將糖類等有機物分解成為不徹底的氧化產物,這一過程產生的能量極少,該呼吸方式的主要產物是酒精,只發生在高等植物中,稱之為發酵。呼吸作用所釋放出來的能量一部分會轉換成熱能而散發,另一部分會儲存在ATP中,當ATP在酶的催化作用下分解時,就會將其儲存的能量釋放出來,然后用于機體的各項生命活動,比如細胞的分裂、肌肉的收縮和神經沖動的傳導等方面。其中產生的一些中間產物,可以合成成為機體內需要的重要化合物的原料,比如葡萄糖分解的過程中產生的丙酮酸就是合成氨基酸的重要原料。
二、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
1.兩種呼吸方式階段比較
有氧呼吸分為三個階段,不同階段的細胞場所、產物以及所釋放的能量均不同。第一階段是在細胞質的基質中進行的,一個分子的葡萄糖可以分解成兩個分子的丙酮酸,與此同時脫下四個活化氫,在葡萄糖分解的過程中產生的能量較少,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;第二階段丙酮酸進入線粒體的基質中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,總共脫下20個活化氫,在這個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;第三階段發生在線粒體的內膜上,前兩個階段脫下的24個活化氫與從外界吸收或葉綠體光合作用產生的6個氧氣結合成水,在這個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。無氧呼吸分為兩個階段,第一階段在細胞質基質中進行,與有氧呼吸完全相同。與有氧呼吸不同的是第二階段,無氧呼吸過程的第二階段是丙酮酸直接轉化為酒精和二氧化碳或者轉化為乳酸,并且不產生能量。
2.相同點和不同點的直接對比
有氧呼吸和無氧呼吸在細胞內的反應位置、條件、產物以及能量釋放的多少都不相同,將該項目進行對比,制作出直觀的對比表,可以有效地加深我們對有氧呼吸與無氧呼吸過程的印象,并且可以使我們更好、更快地記住有氧呼吸和無氧呼吸之間存在的差異。這兩種呼吸方式都要經過將葡萄糖分解成丙酮酸的階段,實際上就是分解有機物,產生一定的能量合成ATP,為機體生命活動提供能量。有氧呼吸場所主要是在細胞質基質、線粒體中,無氧呼吸主要是在細胞質基質中;有氧呼吸需要氧氣和酶,無氧呼吸僅需要酶;有氧呼吸釋放二氧化碳和水,無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,無氧呼吸僅釋放少量能量。通過比較,我們發現有氧呼吸和無氧呼吸在場所、條件、產物、能量釋放等方面均有所不同。
3.有氧呼吸和無氧呼吸的聯系
有氧呼吸的實質是有機物的徹底氧化分解,無氧呼吸的實質是有機物進行的不完全氧化,兩者之間也存在一定聯系,那就是在第一階段中糖酵解過程是完全一樣的,兩者的本質都是分解有機物釋放氧氣。有氧呼吸與無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,因此生物所進行的是無氧呼吸方式。這個過程可以不借助氧氣來完成,當自養型生物出現之后,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。有氧呼吸環境是由無氧呼吸發展來的,所以它們之間有著密切的聯系,只是反應機理相對較復雜。
結語
有氧呼吸和無氧呼吸作為高中生物課程中的重要知識點,通過比較法的應用能夠讓我們對兩者的異同予以準確分析,讓我們能夠更好地掌握呼吸方式所涉及的反應場所、反應物、反應酶等諸多條件。我們在有氧呼吸與無氧呼吸的學習過程中,不僅僅是簡單對該知識點進行掌握,而且也要不斷探索更為有效的學習方式,為我們更好地學習生物知識做好準備。
參考文獻
[1]戚智河.綠色植物無氧呼吸實驗探究[J].生物學通報,2018,53(02):50-51.
[2]張倩凌.影響植物呼吸作用的相關因素[J].農家參謀,2017(21):26.
[3]鄧潔.芻議“比較法”在高中生物有氧呼吸和無氧呼吸學習中的應用[J].化工管理,2016(29):172.