“呼吸效应”常见误区的个案研究_无氧呼吸论文

例谈对“呼吸作用”的常见误解,本文主要内容关键词为:误解论文,呼吸论文,作用论文,常见论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

一、误解1 无氧呼吸第2阶段不能释放能量

1.误解原因

新课标教材第94页关于无氧呼吸过程的叙述有这么一段话:“无论是分解成酒精和二氧化碳或者转化成乳酸,无氧呼吸都只在第1阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。”读完这段话很容易让人有种错觉,认为无氧呼吸只有第1阶段才能产生能量。

2.正确解释

无氧呼吸第2阶段能释放能量但不合成ATP。无氧呼吸第2阶段是丙酮酸转变为乳酸或者酒精的过程,要知道此过程是否释放能量得从ΔG与ΔE(氧化还原电位)说起。

细胞中的生化反应一般都是在非标准条件下进行的。此时的ΔG与同样条件下的ΔE之间的关系为:

二、误解2无氧条件下脂肪也能分解供能

1.误解原因

在有氧条件下,脂肪氧化产生的能量远远超过糖类。因此,误以为在无氧条件下,脂肪也能像糖类一样供能。

2.正确解释

无氧条件下脂肪不能进行氧化分解,所以,难以为机体供能。脂肪由1分子甘油和3分子脂肪酸组成。从分子组成可以知道,脂肪的分解代谢主要是脂肪酸进行氧化分解。脂肪分解时,先逐步水解为游离的脂肪酸和甘油,并释放入血液,通过血液运输至其他组织氧化利用。甘油只有运送到肝细胞中,在甘油激酶催化下形成3-磷酸甘油后,经糖代谢途径进行分解或糖异生生成糖。而脂肪酸则在机体的许多组织细胞内都可以进行氧化分解,其中肝细胞和肌细胞最为活跃。进入细胞质的脂肪酸在氧化分解以前首先需要进行活化,并转入线粒体基质,然后在一系列酶的催化下降解生成乙酰CoA(同时产生高还原力物质)。乙酰CoA随后进入柠檬酸循环,在的参与下彻底氧化成。长链脂肪酸(大于18个C原子)形成的脂酰CoA难以进入线粒体氧化,但是可以进入过氧化物酶体或者乙醛酸循环体进行β氧化[4]。然而,不论在哪里进行氧化都离不开的参与,若没有则不能进行氧化分解。这也是机体在选择脂肪作为贮能物质后,为何仍要选择糖原作为短暂贮能物质的原因之一。因为只有这样,当细胞出现氧债的时候(如肌肉激烈运动氧气被大量消耗而出现供氧不足),才不会因为脂肪无法分解而出现能源短缺。综上所述,无氧条件下脂肪是难以为机体供能的,只有当机体在做并不激烈运动(长跑和慢跑)的时候,脂肪才是一种不错的能源物质[1]。这也告诉人们,要减肥必须进行有氧运动才行。

三、误解3 只有有氧呼吸才能产生而无氧呼吸不能

1.错误原因

教材中有氧呼吸的总反应方程式:

无氧呼吸的总反应方程式:

据此,很多人就得出有氧呼吸产生而无氧呼吸不能产生的错误结论。

2.正确解释

有氧呼吸和无氧呼吸都要产生水。有氧呼吸和无氧呼吸有着共同的代谢途径——糖酵解。在糖酵解的过程中,2-磷酸甘油酸在烯醇化酶的作用下形成磷酸烯醇式丙酮酸的时候便有的生成。整个无氧呼吸的总反应可以改写如下:

因此,有氧呼吸和无氧呼吸都应该有生成。只不过在有氧呼吸最后一个阶段,由于经过呼吸传递链与结合生成大量的水,导致有氧呼吸产生的水远远多于无氧呼吸,特别是脂肪有氧分解产生的水更是惊人。

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