生物必修一呼吸作用知識(shí)點(diǎn)演講人：日期：目錄呼吸作用概述生物體內(nèi)的呼吸作用過(guò)程呼吸作用的細(xì)胞器與酶呼吸作用的生理調(diào)節(jié)與影響因素實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)應(yīng)用呼吸作用與生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)健康01呼吸作用概述定義呼吸作用是生物體內(nèi)有機(jī)物在氧的參與下，經(jīng)過(guò)一系列氧化分解，生成二氧化碳和水，并釋放能量的過(guò)程。特點(diǎn)呼吸作用是生物體獲取能量的主要方式，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳是光合作用的原料之一，維持了生物圈的碳-氧平衡。定義與特點(diǎn)在有氧條件下，生物體內(nèi)的葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，并釋放出大量能量。有氧呼吸在無(wú)氧條件下，生物體內(nèi)的葡萄糖等有機(jī)物不能徹底氧化分解，會(huì)產(chǎn)生酒精和二氧化碳（或乳酸），并釋放出少量能量。無(wú)氧呼吸呼吸作用的類(lèi)型呼吸作用的意義為生物體提供能量呼吸作用釋放的能量是生物體進(jìn)行各種生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，如細(xì)胞分裂、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)取＞S持生物體的正常代謝影響環(huán)境呼吸作用能夠分解生物體內(nèi)的有機(jī)物，為生物體的正常代謝提供必要的物質(zhì)和能量。呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳等廢氣會(huì)排放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成一定影響，如導(dǎo)致溫室效應(yīng)等。同時(shí)，呼吸作用也消耗了環(huán)境中的氧氣，對(duì)生態(tài)平衡具有一定作用。12302生物體內(nèi)的呼吸作用過(guò)程糖的有氧氧化糖的氧化分解在有氧條件下，葡萄糖通過(guò)糖解作用、檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化等過(guò)程被徹底氧化分解成二氧化碳和水。030201氧化磷酸化在氧化磷酸化過(guò)程中，通過(guò)電子傳遞鏈和質(zhì)子泵的作用，將ADP和無(wú)機(jī)磷酸合成為ATP，同時(shí)釋放出大量能量。糖有氧氧化的重要性是生物體內(nèi)主要的能量來(lái)源，維持生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。無(wú)氧呼吸的概念分為乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵兩種類(lèi)型，不同生物體或組織無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同。無(wú)氧呼吸的類(lèi)型無(wú)氧呼吸的生理意義在缺氧條件下為生物體提供能量，同時(shí)產(chǎn)生代謝廢物。在無(wú)氧條件下，生物體通過(guò)無(wú)氧呼吸獲取能量，產(chǎn)物為乳酸或酒精和二氧化碳。無(wú)氧呼吸過(guò)程能量轉(zhuǎn)化與ATP生成ATP是生物體內(nèi)的能量貨幣，由腺苷和三個(gè)磷酸基團(tuán)組成，斷裂末端磷酸鍵釋放能量。ATP的結(jié)構(gòu)與功能通過(guò)光合作用和呼吸作用等過(guò)程，將有機(jī)物氧化分解并釋放能量，其中一部分能量用于合成ATP。ATP的生成方式ATP在生物體內(nèi)廣泛應(yīng)用于各種生命活動(dòng)，如細(xì)胞分裂、肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)等。ATP在生物體中的應(yīng)用03呼吸作用的細(xì)胞器與酶線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，增大內(nèi)膜面積，有利于有氧呼吸第三階段進(jìn)行；線(xiàn)粒體內(nèi)含有與有氧呼吸有關(guān)的酶和其他物質(zhì)。線(xiàn)粒體功能有氧呼吸的主要場(chǎng)所，負(fù)責(zé)將有機(jī)物氧化分解，釋放能量供細(xì)胞生命活動(dòng)使用；同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳和水等代謝廢物。線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)與功能線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的一系列酶復(fù)合體，能夠?qū)⒂袡C(jī)物脫下的成對(duì)氫原子交給氧生成水，并同時(shí)釋放出能量。呼吸鏈通過(guò)呼吸鏈傳遞的能量與ADP和Pi結(jié)合生成ATP的過(guò)程，是細(xì)胞獲取能量的主要方式之一。氧化磷酸化呼吸鏈與氧化磷酸化關(guān)鍵酶及其調(diào)控機(jī)制調(diào)控機(jī)制通過(guò)產(chǎn)物抑制、能荷調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)等多種機(jī)制對(duì)關(guān)鍵酶的活性進(jìn)行調(diào)控，從而調(diào)節(jié)有氧呼吸的速率和強(qiáng)度，以適應(yīng)細(xì)胞的不同能量需求。關(guān)鍵酶檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體等，它們分別催化有氧呼吸第二階段的三個(gè)關(guān)鍵反應(yīng)，其活性受到別構(gòu)效應(yīng)劑和酶共價(jià)修飾等多種方式的調(diào)節(jié)。04呼吸作用的生理調(diào)節(jié)與影響因素呼吸中樞的調(diào)節(jié)呼吸肌的交替收縮和舒張是呼吸運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)肺通氣。呼吸肌的收縮與舒張呼吸節(jié)律的調(diào)節(jié)呼吸中樞根據(jù)體內(nèi)外的刺激，調(diào)整呼吸節(jié)律以適應(yīng)機(jī)體需求。呼吸中樞位于腦干，通過(guò)神經(jīng)調(diào)節(jié)控制呼吸節(jié)律和深度。呼吸作用的生理調(diào)節(jié)氧氣濃度氧氣是呼吸作用的必需物質(zhì)，氧氣濃度降低會(huì)抑制呼吸作用。二氧化碳濃度二氧化碳是呼吸作用的產(chǎn)物之一，濃度過(guò)高會(huì)抑制呼吸作用。溫度溫度對(duì)呼吸作用有顯著影響，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制呼吸作用。濕度濕度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響呼吸道的濕潤(rùn)和通氣功能，進(jìn)而影響呼吸作用。環(huán)境因素對(duì)呼吸作用的影響呼吸作用與植物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系呼吸作用為植物提供能量01呼吸作用產(chǎn)生的能量是植物生長(zhǎng)發(fā)育和各項(xiàng)生理活動(dòng)的基礎(chǔ)。呼吸作用與光合作用的關(guān)系02呼吸作用和光合作用相互依存，共同維持植物的生命活動(dòng)。呼吸作用與植物的抗逆性03植物通過(guò)呼吸作用適應(yīng)各種環(huán)境逆境，如干旱、高溫、低溫等。呼吸作用與植物激素的合成與降解04呼吸作用產(chǎn)生的某些中間產(chǎn)物是植物激素合成的重要前體，同時(shí)也參與激素的降解過(guò)程。05實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)應(yīng)用測(cè)定呼吸速率的方法紅外線(xiàn)二氧化碳分析儀法利用紅外線(xiàn)對(duì)二氧化碳敏感的原理，測(cè)定呼吸速率。氧電極法放射性同位素法通過(guò)測(cè)定反應(yīng)體系中氧的消耗速率來(lái)計(jì)算呼吸速率。利用放射性同位素標(biāo)記的底物來(lái)測(cè)定呼吸速率。123抑制劑對(duì)呼吸作用的影響呼吸鏈抑制劑如魚(yú)藤酮、粉蝶霉素等，能阻斷呼吸鏈的某個(gè)環(huán)節(jié)，使呼吸作用減慢或停止。030201解偶聯(lián)劑如2,4-二硝基苯酚，能阻斷呼吸鏈與氧化磷酸化的連接，使呼吸釋放的能量不能用于A(yíng)TP合成。磷酸化抑制劑如寡霉素，能抑制ATP的合成，從而影響呼吸作用。現(xiàn)代技術(shù)在呼吸作用研究中的應(yīng)用用于檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)氧的含量和動(dòng)態(tài)變化。熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)用于分析呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的氣體成分及其同位素豐度。質(zhì)譜技術(shù)用于研究生物體內(nèi)代謝物的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化，包括呼吸鏈中的電子傳遞過(guò)程。核磁共振技術(shù)06呼吸作用與生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)健康通過(guò)呼吸作用，生物體將有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，釋放到大氣中，再經(jīng)過(guò)光合作用被植物吸收利用。呼吸作用與全球碳循環(huán)呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)生物體的呼吸作用速率受溫度、濕度、氧氣濃度等環(huán)境因素的影響，從而影響碳循環(huán)的速率。呼吸作用影響碳循環(huán)的速率生物體通過(guò)呼吸作用將有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，一部分被植物吸收利用，一部分則儲(chǔ)存在生物體內(nèi)或排放到大氣中。呼吸作用與碳的儲(chǔ)存與排放呼吸作用與氣候變化呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳會(huì)與其他物質(zhì)反應(yīng)，影響空氣質(zhì)量，進(jìn)而影響生物生存。呼吸作用與空氣質(zhì)量呼吸作用與生態(tài)保護(hù)保護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)平衡，有助于維持正常的呼吸作用過(guò)程，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境。生物體的呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳是溫室氣體的主要成分之一，對(duì)全球氣候變化具有重要影響。呼吸作用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)呼吸作用與人類(lèi)健康的關(guān)系呼吸作用是人體獲取能量的主要途徑之一，通過(guò)呼吸作用將食物中的有