浅析生物新陈代谢在生活中的作用

摘要：新陈代谢是生物体中普遍存在的生理生化过程，其对于生物体的生长、发育、繁殖等活动具有重要的促进作用。本文从新陈代谢的定义和基本过程出发，结合到生活实际，对生物新陈代谢在生活中的作用进行探究。

关键词：新陈代谢；光合作用；呼吸作用；同化作用；异化作用

新陈代谢实际上是生物体活细胞内所进行的一些列有序化学反应的总称，按照新陈代谢性质和过程的差异，可以将其分为物质代谢、能量代谢以及同化作用（合成代谢）和异化作用（分解代谢）。新陈代谢速度过快或过慢都将影响到生物体的正常发育，控制好生物体的新陈代谢作用，对于生物体的生长发育具有重要意义。

一、新陈代谢的定义和过程

新陈代谢是发生在生物体活细胞内的有序化学反应的综合。我们知道，生物体与外界环境之间始终处于一个物质能量的动态交换的过程，生物体借助于这个过程进行自我更新。高中生物知识将新陈代谢主要分为了光合作用和呼吸作用两部分阐述。

1.光合作用

光合作用，也被称之为光能合成作用，是自然界植物和某些细菌的的重要过程。含有叶绿体的植物能够通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物存储起来，同时释放出氧气。光合作用是植物将光能转化为化学能并储存起来的过程。光合作用作为地球二氧化碳和氧气平衡的重要条件，其是自然界生物体生存繁衍的基础。

2.呼吸作用

呼吸作用是动植物均具有的一项重要生命活动。生物体通过呼吸作用将有机物氧化分解为最终产物——二氧化碳和水（或其他产物），同时释放能量。我们知道，生物体的生长、繁育都需要消耗能量，这些能量都来源于生物体糖类、脂质、蛋白质等有机物的氧化分解。呼吸作用实际上属于一种氧化反应，分为有氧呼吸和无氧呼吸两类，其作用都是通过氧化反应释放有机物中的能量，提供給细胞活动的“直接动力”——ATP（三磷酸腺苷）。呼吸作用对于生物体具有极为重要的生理意义，这主要表现在两个方面。一是为生物体细胞的各项生命活动提供直接能量（ATP），二是为生物体细胞其他化合物合成提供必要的原料。例如，呼吸作用会产生丙酮酸（葡萄糖分解产生丙酮酸），其是生物体细胞合成氨基酸的重要原料。此外，生物体呼吸产生的二氧化碳也有助于保持大气中的“碳氧平衡”。

二、同化异化作用

根据新陈代谢的能量转化方向的不同，可以将新陈代谢分为同化作用和异化作用两种类型。

1.同化作用

同化作用也被称之为合成代谢，其是生物体储存能量的过程：生物体从外界获取营养物质通过同化作用将其转变为自身的组成物质。这个过程会储存能量。根据同化过程中的生物体是否能够利用无机物制造有机物，将新陈代谢分为自养型、异养型以及兼性营养型三类。自养型生物主要是绿色植物，其能够通过光合作用将无机物合成为有机物。异养型生物主要是动物，其不能够进行光合作用和化能合成作用，不能将无机物合成为有机物，只能从外界环境中摄取有机物维持自身的生命活动。兼性营养型生物（如红螺菌），其生长环境中存在有机物的时候，其摄取有机物维持生命活动；生长环境中没有有机物时，其能够合成有机物以维持生命活动。

2.异化作用

异化作用也被称之为分解代谢，其是生物体释放能量的过程：生物体通过异化作用将自身的部分组成物质分解，同时将分解产物排除体外，这个过程会释放能量。根据异化作用中对氧气的需求情况将新陈代谢分为需氧型、厌氧型以及兼性厌氧型三类。大多数动植物进行需氧型的新陈代谢，其摄取环境中的氧气进行异化作用，分解有机物以释放能量。乳酸菌和其他一些细菌进行厌氧型新陈代谢，其在无氧或缺氧的情况下仍旧能够完成有机物的氧化并获取能量维持自身的生命活动。兼性厌氧型生物如酵母菌，其在氧气充足的情况下进行有氧呼吸，在氧气不充足的情况下进行无氧呼吸。

三、新陈代谢在生活中的作用

1.维持生命活动

新陈代谢是维持生物体生命活动的重要过程，生物体时刻处于一个自我更新的过程中，而实现自我更新的途径则是新陈代谢。这一作用直观地表现为：任何具有生命的生物体都需要不断地进食以补充能量，同时以也需要不断地排泄以消耗能量。因此说新陈代谢是生物体与外界环境之间进行的物质和能量交换的过程。作为生物体生命现象的基本特征，新陈代谢由两个“相反”的过程组成——同化作用和异化作用。动物进食后可通过消化吸收将食物转化为自身的物质，同时将这个转化过程中释放的能量储存起来，这是动物的同化作用；绿色植物借助于光合作用将从外界环境中吸收光、水以及二氧化碳等物质将其固定、转化为有机物，同时将这个转化过程中的释放的能量储存起来，这是植物的同化作用。同化作用进行的同时，生物体内存在着一系列分解作用，将储存的能量释放出去提供给生物体生命活动必要的动力，同时将自身不需要（或不能利用）的物质排出体外。

不同生物在不同阶段的新陈代谢速率是不一样的。例如，动物的新陈代谢速率普遍高于植物；幼儿、青少年处于一个快速生长发育的阶段，需要更多的物质提供能量，因此其新陈代谢旺盛（同化作用占主导地位）；中老年人处于一个机体机能逐渐退化的阶段，因此其新陈代谢缓慢（异化作用占主导地位）。

2.新陈代谢原理在生活中的应用

新陈代谢原理在生活中有着极为广泛的应用。例如，在植物栽培的过程中，白天需要适当提高栽培环境的温度（提高光合作用速率，增加有机物合成量），晚上需要适当降低栽培环境的温度（降低呼吸作用速率，减少有机物消耗量）；在储藏蔬菜水果的时候，尽可能地保持低温（降低酶活性）、低氧和适当水分的环境，减少植物因呼吸作用的有机物消耗；无土栽培的作物，需要往植物的根部通入适量空气，以加强植物根部的有氧呼吸，防止烂根；同时，利用酵母菌等微生物进行无氧呼吸的特性，可完成发酵，例如以发酵酿酒、酿醋、制作酸奶等食品。值得注意的是，影响发酵过程的因素较多，菌种、温度、发酵环境氧气量等都将对发酵过程产生重要影响，应当严格控制。

参考文献：

[1]刘志华.“植物呼吸作用”在农业生产实践中的应用[J].中学生物学，2010（10）：4-5.

[2]陈欣，陈英水.高中生物学概念体系的构建及其教学意义[J].福建教育学院学报，2016，17（5）：100-102.

作者简介：王晨子阳，学历：高中生，男，汉族，籍贯：河南郑州，单位：郑州市实验高级中学，研究方向：生物。

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