哪些方式可以獲得能量
2025.05.21 13:57 9
通過進(jìn)食獲取能量
- 碳水化合物:
- 是人體最主要的能量來源,例如米飯、面包、面條等富含淀粉,淀粉在人體內(nèi)經(jīng)過消化分解為葡萄糖,葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后通過有氧呼吸為細(xì)胞提供能量,反應(yīng)式為:(C{6}H{12}O{6}+6O{2}+6H{2}O \stackrel{酶}{→} 6CO{2}+12H_{2}O + 能量)。
- 脂肪:
是重要的儲能物質(zhì)和能量來源,像食用油、肉類中的脂肪等,在體內(nèi)氧化分解時會釋放大量能量,1克脂肪在體內(nèi)完全氧化釋放的能量約為39kJ,比1克碳水化合物或蛋白質(zhì)氧化釋放的能量多。
- 蛋白質(zhì):
也能為人體供能,但不是主要的供能物質(zhì),當(dāng)碳水化合物和脂肪攝入不足時,蛋白質(zhì)會分解供能,例如瘦肉、魚類、豆類等富含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)在體內(nèi)先被分解為氨基酸,部分氨基酸可通過糖異生等途徑轉(zhuǎn)化為葡萄糖供能。
光合作用
- 綠色植物:
- 利用光能,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為儲存著能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣,其反應(yīng)式為:(6CO{2}+12H{2}O \stackrel{光能、葉綠體}{→} C{6}H{12}O{6}+6O{2}+6H_{2}O),植物通過光合作用制造的有機(jī)物不僅自身利用,還為其他生物提供了食物和能量來源。
- 一些光合細(xì)菌:
也能進(jìn)行光合作用,例如藍(lán)細(xì)菌等,它們通過光合作用獲取能量,合成自身所需的物質(zhì),同時在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中發(fā)揮重要作用。
呼吸作用
- 有氧呼吸:
- 絕大多數(shù)生物細(xì)胞都能進(jìn)行有氧呼吸,在氧氣的參與下,將有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放大量能量,以葡萄糖為例,反應(yīng)式為:(C{6}H{12}O{6}+6O{2}+6H{2}O \stackrel{酶}{→} 6CO{2}+12H_{2}O + 能量),細(xì)胞利用這些能量進(jìn)行各項(xiàng)生命活動,如主動運(yùn)輸、肌肉收縮、物質(zhì)合成等。
- 無氧呼吸:
- 一些生物在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸獲取能量,例如酵母菌在無氧環(huán)境中可將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳,反應(yīng)式為:(C{6}H{12}O{6}\stackrel{酶}{→} 2C{2}H{5}OH + 2CO{2}+少量能量);乳酸菌在無氧條件下將葡萄糖分解為乳酸,反應(yīng)式為:(C{6}H{12}O{6}\stackrel{酶}{→} 2C{3}H{6}O{3}(乳酸)+少量能量),雖然無氧呼吸釋放的能量較少,但在一些特殊情況下對生物生存具有重要意義,如劇烈運(yùn)動時肌肉細(xì)胞會進(jìn)行無氧呼吸補(bǔ)充能量。
化能合成作用
- 硝化細(xì)菌:
- 能利用氨氧化成亞硝酸、硝酸時釋放的化學(xué)能,將二氧化碳和水合成有機(jī)物,反應(yīng)式可表示為:(2NH{3}+3O{2}\stackrel{硝化細(xì)菌}{→} 2HNO{2}+2H{2}O + 能量),(2HNO{2}+O{2}\stackrel{硝化細(xì)菌}{→} 2HNO{3}+能量),利用這些化學(xué)能將(CO{2})和(H{2}O)合成有機(jī)物,如(CO{2}+2H{2}O\stackrel{化學(xué)能}{→}(CH{2}O)+O{2}+H{2}O)。
- 硫細(xì)菌:
可通過氧化硫化物獲得能量來合成有機(jī)物,硫化細(xì)菌能將硫化氫氧化成硫,進(jìn)而氧化成硫酸,利用這個過程中釋放的能量把二氧化碳和水合成有機(jī)物,這種化能合成作用是一些自養(yǎng)型微生物獨(dú)特的獲取能量和合成有機(jī)物的方式,它們在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動中也起著重要作用。