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(duì)于生物體的生長、發(fā)育、繁殖等活動(dòng)具有重要的促進(jìn)作用。本文從新陳代謝的定義和基本過程出發(fā)，結(jié)合到生活實(shí)際，對(duì)生物新陳代謝在生活中的作用進(jìn)行探究。

關(guān)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(shí)際上是生物體活細(xì)胞內(nèi)所進(jìn)行的一些列有序化學(xué)反應(yīng)的總稱，按照新陳代謝性質(zhì)和過程的差異，可以將其分為物質(zhì)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(duì)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(xì)胞內(nèi)的有序化學(xué)反應(yīng)的綜合。我們知道，生物體與外界環(huán)境之間始終處于一個(gè)物質(zhì)能量的動(dòng)態(tài)交換的過程，生物體借助于這個(gè)過程進(jìn)行自我更新。高中生物知識(shí)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(xì)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(zhuǎn)化為有機(jī)物存儲(chǔ)起來，同時(shí)釋放出氧氣。光合作用是植物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并儲(chǔ)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(chǔ)。

2.呼吸作用

呼吸作用是動(dòng)植物均具有的一項(xiàng)重要生命活動(dòng)。生物體通過呼吸作用將有機(jī)物氧化分解為最終產(chǎn)物——二氧化碳和水（或其他產(chǎn)物），同時(shí)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(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物的氧化分解。呼吸作用實(shí)際上屬于一種氧化反應(yīng)，分為有氧呼吸和無氧呼吸兩類，其作用都是通過氧化反應(yīng)釋放有機(jī)物中的能量，提供給細(xì)胞活動(dòng)的“直接動(dòng)力”——ATP（三磷酸腺苷）。呼吸作用對(duì)于生物體具有極為重要的生理意義，這主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是為生物體細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供直接能量（ATP），二是為生物體細(xì)胞其他化合物合成提供必要的原料。例如，呼吸作用會(huì)產(chǎn)生丙酮酸（葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸），其是生物體細(xì)胞合成氨基酸的重要原料。此外，生物體呼吸產(chǎn)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(zhuǎn)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(chǔ)存能量的過程：生物體從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)通過同化作用將其轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼慕M成物質(zhì)。這個(gè)過程會(huì)儲(chǔ)存能量。根據(jù)同化過程中的生物體是否能夠利用無機(jī)物制造有機(jī)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(jī)物合成為有機(jī)物。異養(yǎng)型生物主要是動(dòng)物，其不能夠進(jìn)行光合作用和化能合成作用，不能將無機(jī)物合成為有機(jī)物，只能從外界環(huán)境中攝取有機(jī)物維持自身的生命活動(dòng)。兼性營養(yǎng)型生物（如紅螺菌），其生長環(huán)境中存在有機(jī)物的時(shí)候，其攝取有機(jī)物維持生命活動(dòng)；生長環(huán)境中沒有有機(jī)物時(shí)，其能夠合成有機(jī)物以維持生命活動(dòng)。

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(zhì)分解，同時(shí)將分解產(chǎn)物排除體外，這個(gè)過程會(huì)釋放能量。根據(jù)異化作用中對(duì)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(dòng)植物進(jìn)行需氧型的新陳代謝，其攝取環(huán)境中的氧氣進(jìn)行異化作用，分解有機(jī)物以釋放能量。乳酸菌和其他一些細(xì)菌進(jìn)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(jī)物的氧化并獲取能量維持自身的生命活動(dòng)。兼性厭氧型生物如酵母菌，其在氧氣充足的情況下進(jìn)行有氧呼吸，在氧氣不充足的情況下進(jìn)行無氧呼吸。

三、新陳代謝在生活中的作用

1.維持生命活動(dòng)

新陳代謝是維持生物體生命活動(dòng)的重要過程，生物體時(shí)刻處于一個(gè)自我更新的過程中，而實(shí)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(jìn)食以補(bǔ)充能量，同時(shí)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(jìn)行的物質(zhì)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(gè)“相反”的過程組成——同化作用和異化作用。動(dòng)物進(jìn)食后可通過消化吸收將食物轉(zhuǎn)化為自身的物質(zhì)，同時(shí)將這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中釋放的能量儲(chǔ)存起來，這是動(dòng)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(zhì)將其固定、轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，同時(shí)將這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中的釋放的能量儲(chǔ)存起來，這是植物的同化作用。同化作用進(jìn)行的同時(shí)，生物體內(nèi)存在著一系列分解作用，將儲(chǔ)存的能量釋放出去提供給生物體生命活動(dòng)必要的動(dòng)力，同時(shí)將自身不需要（或不能利用）的物質(zhì)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(dòng)物的新陳代謝速率普遍高于植物；幼兒、青少年處于一個(gè)快速生長發(fā)育的階段，需要更多的物質(zhì)提供能量，因此其新陳代謝旺盛（同化作用占主導(dǎo)地位）；中老年人處于一個(gè)機(jī)體機(jī)能逐漸退化的階段，因此其新陳代謝緩慢（異化作用占主導(dǎo)地位）。

2.新陳代謝原理在生活中的應(yīng)用

新陳代謝原理在生活中有著極為廣泛的應(yīng)用。例如，在植物栽培的過程中，白天需要適當(dāng)提高栽培環(huán)境的溫度（提高光合作用速率，增加有機(jī)物合成量），晚上需要適當(dāng)降低栽培環(huán)境的溫度（降低呼吸作用速率，減少有機(jī)物消耗量）；在儲(chǔ)藏蔬菜水果的時(shí)候，盡可能地保持低溫（降低酶活性）、低氧和適當(dāng)水分的環(huán)境，減少植物因呼吸作用的有機(jī)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(qiáng)植物根部的有氧呼吸，防止?fàn)€根；同時(shí)，利用酵母菌等微生物進(jìn)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(duì)發(fā)酵過程產(chǎn)生重要影響，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制。

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作者簡介：王晨子陽，學(xué)歷：高中生，男，漢族，籍貫：河南鄭州，單位：鄭州市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)，研究方向：生物。