健康生活

無氧呼吸的三個階段

一般細胞呼吸的方式可以分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種,我們常常見到的動植物還有人體都是進行有氧呼吸。如果沒有氧氣的參與,我們將無法保證生命體的正常運行。我們平時說的發酵過程是進行無氧呼吸,無氧呼吸也就是隔絕了氧氣細胞還能進行正常的呼吸代謝,所以也叫做無氧呼吸。

基本內容

無氧呼吸,指生物細胞對有機物進行的不完全的氧化。這個過程沒有氧分子參與,其氧化後的不完全氧化產物主要是酒精。在高等植物中常將無氧呼吸稱為發酵,這個過程沒有分子氧參與,其氧化後的不完全氧化產物為酒精時,稱為酒精發酵;為乳酸則稱為乳酸發酵。但是在廣義的“無氧呼吸”中,通常不區分這兩個概念。

有氧呼吸

根據最終電子受體不同,可把無氧呼吸分成硝酸鹽呼吸,硫酸鹽呼吸,硫呼吸,碳酸鹽呼吸及延胡索酸呼吸等。其中最典型的是硝酸鹽呼吸。

在生物氧化或能量代謝中,發酵是指在無氧條件下,底物去氧後所產生的還原力[H]不經過呼吸傳遞而直接交給某一內源氧化性中間代謝產物的一類低效產能反應。在微生物中常將無氧呼吸稱為發酵,指活細胞對有機物進行的不完全的氧化。

無氧呼吸發酵示意圖

在缺氧條件下,只能進行無氧呼吸,暫時維持其生命活動。無氧呼吸最終會使植物受到危害,其原因,一方面可能是由於有機物進行不完全氧化、產生的能量較少。於是,由於巴斯德效應,加速糖酵解速率,以補償低的ATP產額。隨之又會造成不完全氧化產物的積累,對細胞產生毒性;此外,也加速了對糖的消耗,有耗盡可供呼吸物質的危險。

植物除甜菜塊根、馬鈴薯塊莖,玉米胚乳和胡蘿蔔葉無氧呼吸產物是乳酸外,無氧呼吸產物一般為酒精。

反應式

C6H12O6 + 酶 → 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量

C6H12O6 + 酶 → 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量

主要特性

無氧呼吸是細胞呼吸的一種方式。

根據最終電子受體不同的分類方式,細胞呼吸分為發酵、有氧呼吸、無氧呼吸三種。酵母釀酒、同型乳酸發酵、異型乳酸發酵都是屬於發酵的範疇,而不是無氧呼吸。簡單來說,沒有利用氧氣的氧化不一定是無氧呼吸。但在廣義的“無氧呼吸”中,通常不區分這兩個概念。