淺析生物新陳代謝在生活中的作用

摘要：新陳代謝是生物體中普遍存在的生理生化過程，其對于生物體的生長、發(fā)育、繁殖等活動具有重要的促進作用。本文從新陳代謝的定義和基本過程出發(fā)，結合到生活實際，對生物新陳代謝在生活中的作用進行探究。

關鍵詞：新陳代謝；光合作用；呼吸作用；同化作用；異化作用

新陳代謝實際上是生物體活細胞內所進行的一些列有序化學反應的總稱，按照新陳代謝性質和過程的差異，可以將其分為物質代謝、能量代謝以及同化作用（合成代謝）和異化作用（分解代謝）。新陳代謝速度過快或過慢都將影響到生物體的正常發(fā)育，控制好生物體的新陳代謝作用，對于生物體的生長發(fā)育具有重要意義。

一、新陳代謝的定義和過程

新陳代謝是發(fā)生在生物體活細胞內的有序化學反應的綜合。我們知道，生物體與外界環(huán)境之間始終處于一個物質能量的動態(tài)交換的過程，生物體借助于這個過程進行自我更新。高中生物知識將新陳代謝主要分為了光合作用和呼吸作用兩部分闡述。

1.光合作用

光合作用，也被稱之為光能合成作用，是自然界植物和某些細菌的的重要過程。含有葉綠體的植物能夠通過光合作用將二氧化碳和水轉化為有機物存儲起來，同時釋放出氧氣。光合作用是植物將光能轉化為化學能并儲存起來的過程。光合作用作為地球二氧化碳和氧氣平衡的重要條件，其是自然界生物體生存繁衍的基礎。

2.呼吸作用

呼吸作用是動植物均具有的一項重要生命活動。生物體通過呼吸作用將有機物氧化分解為最終產物——二氧化碳和水（或其他產物），同時釋放能量。我們知道，生物體的生長、繁育都需要消耗能量，這些能量都來源于生物體糖類、脂質、蛋白質等有機物的氧化分解。呼吸作用實際上屬于一種氧化反應，分為有氧呼吸和無氧呼吸兩類，其作用都是通過氧化反應釋放有機物中的能量，提供給細胞活動的“直接動力”——ATP（三磷酸腺苷）。呼吸作用對于生物體具有極為重要的生理意義，這主要表現(xiàn)在兩個方面。一是為生物體細胞的各項生命活動提供直接能量（ATP），二是為生物體細胞其他化合物合成提供必要的原料。例如，呼吸作用會產生丙酮酸（葡萄糖分解產生丙酮酸），其是生物體細胞合成氨基酸的重要原料。此外，生物體呼吸產生的二氧化碳也有助于保持大氣中的“碳氧平衡”。

二、同化異化作用

根據(jù)新陳代謝的能量轉化方向的不同，可以將新陳代謝分為同化作用和異化作用兩種類型。

1.同化作用

同化作用也被稱之為合成代謝，其是生物體儲存能量的過程：生物體從外界獲取營養(yǎng)物質通過同化作用將其轉變?yōu)樽陨淼慕M成物質。這個過程會儲存能量。根據(jù)同化過程中的生物體是否能夠利用無機物制造有機物，將新陳代謝分為自養(yǎng)型、異養(yǎng)型以及兼性營養(yǎng)型三類。自養(yǎng)型生物主要是綠色植物，其能夠通過光合作用將無機物合成為有機物。異養(yǎng)型生物主要是動物，其不能夠進行光合作用和化能合成作用，不能將無機物合成為有機物，只能從外界環(huán)境中攝取有機物維持自身的生命活動。兼性營養(yǎng)型生物（如紅螺菌），其生長環(huán)境中存在有機物的時候，其攝取有機物維持生命活動；生長環(huán)境中沒有有機物時，其能夠合成有機物以維持生命活動。

2.異化作用

異化作用也被稱之為分解代謝，其是生物體釋放能量的過程：生物體通過異化作用將自身的部分組成物質分解，同時將分解產物排除體外，這個過程會釋放能量。根據(jù)異化作用中對氧氣的需求情況將新陳代謝分為需氧型、厭氧型以及兼性厭氧型三類。大多數(shù)動植物進行需氧型的新陳代謝，其攝取環(huán)境中的氧氣進行異化作用，分解有機物以釋放能量。乳酸菌和其他一些細菌進行厭氧型新陳代謝，其在無氧或缺氧的情況下仍舊能夠完成有機物的氧化并獲取能量維持自身的生命活動。兼性厭氧型生物如酵母菌，其在氧氣充足的情況下進行有氧呼吸，在氧氣不充足的情況下進行無氧呼吸。

三、新陳代謝在生活中的作用

1.維持生命活動

新陳代謝是維持生物體生命活動的重要過程，生物體時刻處于一個自我更新的過程中，而實現(xiàn)自我更新的途徑則是新陳代謝。這一作用直觀地表現(xiàn)為：任何具有生命的生物體都需要不斷地進食以補充能量，同時以也需要不斷地排泄以消耗能量。因此說新陳代謝是生物體與外界環(huán)境之間進行的物質和能量交換的過程。作為生物體生命現(xiàn)象的基本特征，新陳代謝由兩個“相反”的過程組成——同化作用和異化作用。動物進食后可通過消化吸收將食物轉化為自身的物質，同時將這個轉化過程中釋放的能量儲存起來，這是動物的同化作用；綠色植物借助于光合作用將從外界環(huán)境中吸收光、水以及二氧化碳等物質將其固定、轉化為有機物，同時將這個轉化過程中的釋放的能量儲存起來，這是植物的同化作用。同化作用進行的同時，生物體內存在著一系列分解作用，將儲存的能量釋放出去提供給生物體生命活動必要的動力，同時將自身不需要（或不能利用）的物質排出體外。

不同生物在不同階段的新陳代謝速率是不一樣的。例如，動物的新陳代謝速率普遍高于植物；幼兒、青少年處于一個快速生長發(fā)育的階段，需要更多的物質提供能量，因此其新陳代謝旺盛（同化作用占主導地位）；中老年人處于一個機體機能逐漸退化的階段，因此其新陳代謝緩慢（異化作用占主導地位）。

2.新陳代謝原理在生活中的應用

新陳代謝原理在生活中有著極為廣泛的應用。例如，在植物栽培的過程中，白天需要適當提高栽培環(huán)境的溫度（提高光合作用速率，增加有機物合成量），晚上需要適當降低栽培環(huán)境的溫度（降低呼吸作用速率，減少有機物消耗量）；在儲藏蔬菜水果的時候，盡可能地保持低溫（降低酶活性）、低氧和適當水分的環(huán)境，減少植物因呼吸作用的有機物消耗；無土栽培的作物，需要往植物的根部通入適量空氣，以加強植物根部的有氧呼吸，防止爛根；同時，利用酵母菌等微生物進行無氧呼吸的特性，可完成發(fā)酵，例如以發(fā)酵釀酒、釀醋、制作酸奶等食品。值得注意的是，影響發(fā)酵過程的因素較多，菌種、溫度、發(fā)酵環(huán)境氧氣量等都將對發(fā)酵過程產生重要影響，應當嚴格控制。

參考文獻：

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[2]陳欣，陳英水.高中生物學概念體系的構建及其教學意義[J].福建教育學院學報，2016，17（5）：100-102.

作者簡介：王晨子陽，學歷：高中生，男，漢族，籍貫：河南鄭州，單位：鄭州市實驗高級中學，研究方向：生物。