A. 為什麼植物需要氧氣
這是 植物的呼吸作用1、植物的呼吸作用:是植物體吸收氧氣,將有機物轉化成二氧化碳和水並釋放能量的過程。為植物的各種生命活動提供能量(呼吸作用是生命的需求)。 2、植物全身各器官都能進行呼吸作用! 3、乃至脫離了植株的各個組織或單個活細胞都能進行呼吸作用!同時動物也像植物一樣要「呼吸」下面介紹一下植物的光合作用與呼吸作用: 生物的生命活動都需要消耗能量,這些能量來自生物體內糖類、脂類和蛋白質等有機物的氧化分解。生物體內的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產物,並且釋放出能量的總過程,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無氧呼吸兩種類型。 有氧呼吸是指細胞在氧的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機物徹底氧化分解,產生出二氧化碳和水,同時釋放出大量能量的過程。有氧呼吸是高等動物和植物進行呼吸作用的主要形式,因此,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。細胞進行有氧呼吸的主要場所是線粒體。一般說來,葡萄糖是細胞進行有氧呼吸時最常利用的物質。 有氧呼吸的全過程,可以分為三個階段:第一個階段,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,在分解的過程中產生少量的氫(用[H]表示),同時釋放出少量的能量。這個階段是在細胞質基質中進行的;第二個階段,丙酮酸經過一系列的反應,分解成二氧化碳和氫,同時釋放出少量的能量。這個階段是在線粒體中進行的;第三個階段,前兩個階段產生的氫,經過一系列的反應,與氧結合而形成水,同時釋放出大量的能量。這個階段也是在線粒體中進行的。以上三個階段中的各個化學反應是由不同的酶來催化的。在生物體內,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以後,共釋放出2870kJ的能量,其中有977kJ左右的能量儲存在ATP中(32個ATP),其餘的能量都以熱能的形式散失了。 生物進行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸。那麼,生物在無氧條件下能不能進行呼吸作用呢?科學家通過研究發現,生物體內的細胞在無氧條件下能夠進行另一類型的呼吸作用——無氧呼吸。 無氧呼吸一般是指細胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物質分解成為不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對於高等植物、高等動物和人來說,稱為無氧呼吸。如果用於微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習慣上稱為發酵。細胞進行無氧呼吸的場所是細胞質基質。 蘋果儲藏久了,為什麼會有酒味?高等植物在水淹的情況下,可以進行短時間的無氧呼吸,將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳,並且釋放出少量的能量,以適應缺氧的環境條件。高等動物和人體在劇烈運動時,盡管呼吸運動和血液循環都大大加強了,但是仍然不能滿足骨骼肌對氧的需要,這時骨骼肌內就會出現無氧呼吸。高等動物和人體的無氧呼吸產生乳酸。此外,還有一些高等植物的某些器官在進行無氧呼吸時也可以產生乳酸,如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等。無氧呼吸的全過程,可以分為兩個階段:第一個階段與有氧呼吸的第一個階段完全相同;第二個階段是丙酮酸在不同酶的催化下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉化成乳酸。以上兩個階段中的各個化學反應是由不同的酶來催化的。在無氧呼吸中,葡萄糖氧化分解時所釋放出的能量,比有氧呼吸釋放出的要少得多。例如,1mol的葡萄糖在分解成乳酸以後,共放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量儲存在ATP中,其餘的能量都以熱能的形式散失了。 無氧呼吸與有氧呼吸: 在遠古時期,地球的大氣中沒有氧氣,那時的微生物適應在無氧的條件下生活,所以這些微生物(專性厭氧微生物)體內缺乏氧化酶類,至今仍只能在無氧的條件下生活。隨著地球上綠色植物的出現,大氣中出現了氧氣,於是也出現了體內具有有氧呼吸酶系統的好氧微生物。可見,有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎上發展而成的。盡管現今生物體的呼吸形式主要是有氧呼吸,但仍保留有無氧呼吸的能力。由上述分析可以看出,無氧呼吸和有氧呼吸有明顯的不同。 無氧呼吸和有氧呼吸的過程雖然有明顯的不同,但是並不是完全不同。從葡萄糖到丙酮酸,這個階段完全相同,只是從丙酮酸開始,它們才分別沿著不同的途徑形成不同的產物:在有氧條件下,丙酮酸徹底氧化分解成二氧化碳和水,全過程釋放較多的能量;在無氧條件下,丙酮酸則分解成為酒精和二氧化碳,或者轉化成乳酸,全過程釋放較少的能量。 硝化細菌是兼性呼吸 呼吸作用的意義: 對生物體來說,呼吸作用具有非常重要的生理意義,這主要表現在以下兩個方面:第一,呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量。呼吸作用釋放出來的能量,一部分轉變為熱能而散失,另一部分儲存在ATP中。當ATP在酶的作用下分解時,就把儲存的能量釋放出來,用於生物體的各項生命活動,如細胞的分裂,植株的生長,礦質元素的吸收,肌肉的收縮,神經沖動的傳導等。第二,呼吸過程能為體內其他化合物的合成提供原料。在呼吸過程中所產生的一些中間產物,可以成為合成體內一些重要化合物的原料。例如,葡萄糖分解時的中間產物丙酮酸是合成氨基酸的原料。 發酵工程: 發酵工程是指採用工程技術手段,利用生物,主要是微生物的某些功能,為人類生產有用的生物產品,或者直接用微生物參與控制某些工業生產過程的一種技術。人們熟知的利用酵母菌發酵製造啤酒、果酒、工業酒精,利用乳酸菌發酵製造乳酪和酸牛奶,利用真菌大規模生產青黴素等都是這方面的例子。隨著科學技術的進步,發酵技術也有了很大的發展,並且已經進入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類生產產品的現代發酵工程階段。現代發酵工程作為現代生物技術的一個重要組成部分,具有廣闊的應用前景。例如,利用DNA重組技術有目的地改造原有的菌種並且提高其產量;利用微生物發酵生產葯品,如人的胰島素、干擾素和生長素等。
B. 什麼是生物氧化生物氧化有哪幾種方式其特點如何
有機物質在生物體細胞內氧化分解產生二氧化碳、水,並釋放出大量能量的過程稱為生物氧化。又稱細胞呼吸或組織呼吸。
特點:生物氧化和有機物質體外燃燒在化學本質上是相同的,遵循氧化還原反應的一般規律,所耗的氧量、最終產物和釋放的能量均相同。
生物氧化的方式有三種:
1、脫氫:底物在脫氫酶的催化下脫氫。
2、加氧:底物分子中加入氧原子或氧分子。
3、脫電子:底物脫下電子,使其原子或離子價增加而被氧化.失去電子的反應為氧化反應,獲得電子的反應為還原反應。
(2)生物轉化為什麼加氧擴展閱讀:
生物氧化中二氧化碳的生成是代謝中有機酸的脫羧反應所致。有直接脫羧和氧化脫羧兩種類型。按脫羧基的位置又有α-脫羧和β-脫羧之分。
糖代謝中的三羧酸循環和脂肪酸β-氧化是在線粒體內生成NADH(還原當量),可立即通過電子傳遞鏈進行氧化磷酸化。在細胞的胞漿中產生的NADH ,如糖酵解生成的NADH則要通過穿梭系統使NADH的氫進入線粒體內膜氧化。
胞液中的NADH在蘋果酸脫氫酶催化下,使草醯乙酸還原成蘋果酸,後者藉助內膜上的α-酮戊二酸載體進入線粒體,又在線粒體內蘋果酸脫氫酶的催化下重新生成草醯乙酸和NADH。
NADH進入NADH氧化呼吸鏈,生成2.5分子ATP。草醯乙酸經穀草轉氨酶催化生成天冬氨酸,後者再經酸性氨基酸載體轉運出線粒體轉變成草醯乙酸。
C. 微生物分解有機物為什麼需要氧氣說簡單點,初二水平。
需氧微生物分解有機物時進行呼吸作用需要氧氣,本質是有機物與氧氣反應放出能量供微生物使用,需氧微生物分解有機物需要氧氣就像我們呼吸需要氧氣一樣。
而有些微生物是厭氧的,它們分解有機物時不需要氧氣。
這些等你上了高中以後,就會學習到。
有問題請追問,滿意請採納,謝謝。
D. 動物為什麼需要氧氣,細胞如何運作
從生物化學角度來講,氧氣是一切呼吸作用的電子移動最終的對象。
因為氧氣的原子核,它束縛電子能力非常強,所以生物體就選擇它為電勢能最低的地方,
然後就像水從高處留到低處帶動了風車,風車可以幹活。
而生物體就電子從高電子勢能的地方留到了低處。然後也給生物體產生了活力,讓動物能活蹦亂跳。這個就是呼吸作用。就是生物體內線粒體內膜上的導電現象..
所以就是,除了極個別藍藻細菌和自養菌能不以氧氣作為電子移動最終對象。
所。有需要分解糖的,生物,都需要氧氣,然後氧氣被電子還原生成水
細胞如何運作:咳咳,這個是很復雜的,那個主要是因為有能量來源
和一系列的化學反應,還有各種非常大的,復雜的分子
相互之前非常非常非常精確的相互作用,非常的微妙的調節。
但每個分子都有自己的職責,或功能吧,所以它們還是可以研究和討論的。
如之前說得那個電子流動會產生一種高能分子,
這種高能分子繼續幫助細胞構建一些需要能量的過程,比如合成細胞的骨架了..
細胞也是要有骨架支持的
總之還有一大堆很精妙的反應,但這些反應數量是有限的,是可能全都知道的,
但我們目前還不能全知道:因為不止一種細胞,每個細胞都有些不一樣,
而且我們很難看到分子,即使用最尖端的科技都要非常繁瑣才能看清每個原子。
而且這些分子的相互作用太微妙了,沒法直接全都交給計算機用物理公式計算,
變數太多了,但計算機能給我們一個大概的結果。
而還原細胞的真實過程只好通過大量的想像和間接實驗的驗證。
相關的知識科學家已經進步很多了在近些年,但離完美還很遠。
總得來講細胞運作是個非常動態平衡的系統,離不開系統的任何一部,
少了任何東西都會出問題。
但有個定律,就是能量守恆是非常非常萬能的。
能量是可以用數學算出來,也可以是實驗測出來的,
但分子層面純算算得並不是很准,所以一般都是測量,
通過一系列的推理就能算出各種分子的能量還有某個過程所需要的能量。
知道這些其實是很有助於我們宏觀理解一些分子上復雜的機理的。
還有個真理,就是細胞為甚麼要運作:因為它們很想復制一種叫DNA的分子。
DNA是遺傳物質,並不是這個分子想復制它們自己,而是上邊的信息想復制。
這種信息和所有有潛質可以取代它們的信息相互競爭,這個競爭持續了上億年。
最終生存下來的這種終極遺傳信息,甚至能製造出非常復雜的細胞和生物體。
來保證這種遺傳信息的復制和傳遞,當然有時生存也是最應急之選。。
就像一個作者想提高自己書的銷量一樣,
在遺傳信息中,最暢銷的,最持久的idea就是最強的贏家。
這些信息會不斷的產生隨機錯誤,然後經過無法想像次數的失敗,
和不同信息間的相互競爭,利用,合作,背叛。
所以在當前環境下,所有能有效復制的信息本身,大多都已經編碼了復雜的機制。
少數是系統bug.
地球的化學環境非常特殊,它可以提供一個舞台,
縱容這種非常復雜的系統的出現, 縱容這種自私遺傳信息的出現和發展。
信息一旦出現,而且能有效自我復制,那它就已經進入進化的輪回中了。
因為一些非常著名的分子的存在,如氨基酸,糖類,脂質。
至於它們一開始時是怎麼組裝起來的,還是個迷。