專題四呼吸作用

1、1專題四：呼吸作用[競賽要求競賽要求]呼吸系統(tǒng)：1.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點2.呼吸機制3.氣體交換呼吸作用：1.呼吸作用的類型2.呼吸作用的生理意義3.呼吸作用的途徑4.呼吸作用的過程5.影響呼吸作用的因素6.呼吸作用與光合作用的關(guān)系7.呼吸作用的原理的應(yīng)用[知識梳理知識梳理]一、呼吸系統(tǒng)呼吸：機體與環(huán)境交換氧和二氧化碳的過程稱為呼吸。其全過程包括外呼吸（又稱肺呼吸）、氣體運輸和內(nèi)呼吸（又稱組織呼吸）三個相互緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)。1、呼吸系統(tǒng)的基本結(jié)

2、構(gòu)呼吸系統(tǒng)由鼻、咽、喉、氣管、支氣管和肺等器官組成。肺的實質(zhì)是由反復分支的支氣管樹（各級支氣管）及大量肺泡構(gòu)成。（圖41）肺泡是肺實現(xiàn)氣體交換的結(jié)構(gòu)和功能單位，壁薄，僅由單層扁平上皮組成，外面密布毛細血管網(wǎng)（對保證血液與外界氣體交換有重要作用）和彈性纖維（與呼吸后肺泡的彈性回縮有關(guān)）。肺泡的數(shù)量極多，為氣體交換提供了廣大的面積。2、呼吸運動與肺通氣（1）呼吸運動肺本身不能主動的長縮，呼吸時氣體進出于肺，有賴于胸廓的周期性運動。胸廓擴大，

3、肺隨之擴張，外界氣體吸入肺泡；胸廓縮小，肺泡氣被排出。所以胸廓的節(jié)律性擴大與縮小，稱為呼吸運動。呼吸運動的實現(xiàn)，是由于呼吸肌活動的結(jié)果。主要的呼吸肌是膈肌和肋間肌。吸氣時，肋間外肌收縮，肋間內(nèi)肌松弛，使肋骨上舉，增大了胸廓的前后徑，同時，當肋骨上舉時，其下緣又略向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，故胸廓的左右徑亦增大。呼氣時，肋間內(nèi)肌收縮，肋骨下降，于是胸廓前后、左右徑復位（圖42）。圖41人的呼吸系統(tǒng)人的呼吸系統(tǒng)31.呼吸作用的類型呼吸作用是指生活細胞內(nèi)的有

4、機物，在一系列酶的參與下，逐步氧化分解成簡單物質(zhì)，并釋放能量的過程。應(yīng)該注意的是，呼吸作用并不一定伴隨著O2的吸收和CO2的釋放。依據(jù)呼吸過程中是否有氧參與，可將呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸兩大類型。（1）有氧呼吸是指生活細胞利用分子氧（O2），將某些有機物質(zhì)徹底氧化分解釋放CO2，同時將O2還原為H2O，并釋放能量的過程。這些有機物稱為呼吸底物，碳水化合物、有機酸、蛋白質(zhì)、脂肪等均可以作為呼吸底物。其總反應(yīng)式如下：（2）無氧呼吸是指

5、生活細胞在無氧條件下，把某些有機物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精、乳酸等），同時釋放出部分能量的過程。有氧呼吸是由無氧呼吸進化來的。植物中的無氧呼吸主要產(chǎn)生酒精，動物組織無氧呼吸主要產(chǎn)生乳酸。如蘋果、香蕉貯藏久了產(chǎn)生的酒味，便是酒精發(fā)酵的結(jié)果胡蘿卜、甜菜塊根在儲藏時也會產(chǎn)生乳酸。一般將微生物的無氧呼吸統(tǒng)稱為發(fā)酵。需要指出的是，發(fā)酵工業(yè)上所說的發(fā)酵，并非完全是無氧的，如醋酸發(fā)酵就是需要氧的。反應(yīng)式可寫為：酒精發(fā)酵（酵母菌）：乳酸發(fā)酵（乳酸

6、菌）：長時間的無氧呼吸對植物有較大影響：無氧呼吸釋放的能量少，要依靠無氧呼吸釋放的能量來維持生命活動的需要就要消耗大量的有機物，以至呼吸基質(zhì)很快耗盡；無氧呼吸生成氧化不徹底的產(chǎn)物，如酒精、乳酸等。這些物質(zhì)的積累，對植物會產(chǎn)生毒害作用；無氧呼吸產(chǎn)生的中間產(chǎn)物少，不能為合成多種細胞組成成分提供足夠的原料。2.呼吸作用的生理意義（圖43）（1）為植物生命活動提供能量（2）中間產(chǎn)物是合成重要有機物質(zhì)的原料（3）在植物抗病免疫方面有重要作用3.呼

7、吸作用的途徑呼吸作用的糖的分解代謝途徑有三種，糖酵解、三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑。不管是有氧呼吸或無氧呼吸，糖的分解都必須先經(jīng)過糖酵解階段，形成丙酮酸，然后才分道揚鑣。還有一種葡萄糖在細胞質(zhì)內(nèi)進行的直接氧化降解的酶促反應(yīng)過程稱為戊糖磷酸途徑。在正常情況下，植物細胞里葡萄糖降解主要是通過糖酵解和三羧酸循環(huán)，戊糖磷酸途徑所占的比重較小（一般只占百分之幾到三十之間）。但這兩種途徑在葡萄糖降解中所占的比例，隨植物的種類、器官、年齡和環(huán)境而異。4.