为什么植物需要氧气

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 13:29:49
为什么植物需要氧气为什么植物需要氧气为什么植物需要氧气这是植物的呼吸作用1、植物的呼吸作用:是植物体吸收氧气,将有机物转化成二氧化碳和水并释放能量的过程.为植物的各种生命活动提供能量(呼吸作用是生命的

为什么植物需要氧气
为什么植物需要氧气

为什么植物需要氧气
这是 植物的呼吸作用1、植物的呼吸作用:是植物体吸收氧气,将有机物转化成二氧化碳和水并释放能量的过程.为植物的各种生命活动提供能量(呼吸作用是生命的需求).
2、植物全身各器官都能进行呼吸作用!
3、乃至脱离了植株的各个组织或单个活细胞都能进行呼吸作用!同时动物也像植物一样要“呼吸”下面介绍一下植物的光合作用与呼吸作用: 生物的生命活动都需要消耗能量,这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解.生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程,叫做呼吸作用(又叫生物氧化).
生物的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型.
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程.有氧呼吸是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式,因此,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸.细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体.一般说来,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质.
有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量.这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量.这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量.这个阶段也是在线粒体中进行的.以上三个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的.在生物体内,1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后,共释放出2870kJ的能量,其中有977kJ左右的能量储存在ATP中(32个ATP),其余的能量都以热能的形式散失了.
生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸.那么,生物在无氧条件下能不能进行呼吸作用呢?科学家通过研究发现,生物体内的细胞在无氧条件下能够进行另一类型的呼吸作用——无氧呼吸.
无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程.这个过程对于高等植物、高等动物和人来说,称为无氧呼吸.如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),则习惯上称为发酵.细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质. 苹果储藏久了,为什么会有酒味?高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,并且释放出少量的能量,以适应缺氧的环境条件.高等动物和人体在剧烈运动时,尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了,但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要,这时骨骼肌内就会出现无氧呼吸.高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸.此外,还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸,如马铃薯块茎、甜菜块根等.无氧呼吸的全过程,可以分为两个阶段:第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同;第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸.以上两个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的.在无氧呼吸中,葡萄糖氧化分解时所释放出的能量,比有氧呼吸释放出的要少得多.例如,1mol的葡萄糖在分解成乳酸以后,共放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了.
无氧呼吸与有氧呼吸:
在远古时期,地球的大气中没有氧气,那时的微生物适应在无氧的条件下生活,所以这些微生物(专性厌氧微生物)体内缺乏氧化酶类,至今仍只能在无氧的条件下生活.随着地球上绿色植物的出现,大气中出现了氧气,于是也出现了体内具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物.可见,有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的.尽管现今生物体的呼吸形式主要是有氧呼吸,但仍保留有无氧呼吸的能力.由上述分析可以看出,无氧呼吸和有氧呼吸有明显的不同.
无氧呼吸和有氧呼吸的过程虽然有明显的不同,但是并不是完全不同.从葡萄糖到丙酮酸,这个阶段完全相同,只是从丙酮酸开始,它们才分别沿着不同的途径形成不同的产物:在有氧条件下,丙酮酸彻底氧化分解成二氧化碳和水,全过程释放较多的能量;在无氧条件下,丙酮酸则分解成为酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸,全过程释放较少的能量.
硝化细菌是兼性呼吸
呼吸作用的意义:
对生物体来说,呼吸作用具有非常重要的生理意义,这主要表现在以下两个方面:第一,呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量.呼吸作用释放出来的能量,一部分转变为热能而散失,另一部分储存在ATP中.当ATP在酶的作用下分解时,就把储存的能量释放出来,用于生物体的各项生命活动,如细胞的分裂,植株的生长,矿质元素的吸收,肌肉的收缩,神经冲动的传导等.第二,呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料.在呼吸过程中所产生的一些中间产物,可以成为合成体内一些重要化合物的原料.例如,葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料.
发酵工程: 发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物,主要是微生物的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或者直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术.人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子.随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段.现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景.例如,利用DNA重组技术有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长素等.