呼吸商的意思、呼吸商的詳細解釋

呼吸商的解釋

[respiratory quotient] 在一定時間内放出的二氧化碳量和消耗的氧氣量之比

詞語分解

呼的解釋呼 ū 喊：呼喊。呼聲。呼籲。呼天號（俹）地。喚，叫：呼喚。呼叫。呼應。呼朋引類（招引同類的人，共同做壞事）。往外出氣，與“吸”相對：呼氣。呼吸。象聲詞：呼地跳起來。姓。吸筆畫數：；

專業解析

呼吸商（Respiratory Quotient，簡稱 RQ）是一個生理學和生物化學領域的重要概念，指生物體（特别是動物和植物）在一定時間内，呼吸作用釋放的二氧化碳（CO₂）的體積（或摩爾數）與同一時間内消耗的氧氣（O₂）的體積（或摩爾數）的比值。其數學表達式為：

$$ RQ = frac{V_{CO2}}{V{O_2}} $$

其中：

$V_{CO_2}$ 表示釋放的二氧化碳體積（或摩爾數），
$V_{O_2}$ 表示消耗的氧氣體積（或摩爾數）。

呼吸商的值反映了生物體進行呼吸作用時所消耗的底物（能量物質）的類型及其代謝狀态：

反映能量底物類型：
- 當呼吸底物主要是碳水化合物（如葡萄糖）時，其完全氧化的呼吸商理論上等于1。例如，葡萄糖（C₆H₁₂O₆）的完全氧化： $$C6H{12}O_6 + 6O_2 rightarrow 6CO_2 + 6H_2O$$ 此時，RQ = 6 CO₂ / 6 O₂ = 1.0。
- 當呼吸底物主要是脂肪時，由于脂肪分子含氧量低、含氫量高，氧化時需要消耗更多的氧氣來結合氫生成水，因此呼吸商小于 1，通常在0.7 左右。例如，三棕榈酸甘油酯（一種脂肪）的 RQ 約為 0.7。
- 當呼吸底物主要是蛋白質時，其呼吸商也小于 1，通常在0.8 左右。蛋白質的代謝過程更為複雜，涉及脫氨基等步驟。
- 當生物體進行無氧呼吸（發酵）時，雖然消耗了底物（如葡萄糖），但隻釋放 CO₂ 而不消耗 O₂（或消耗極少），此時理論上 RQ 會趨向于無窮大。但在有氧生物中，RQ 大于 1 的情況也可能發生在碳水化合物轉化為脂肪的過程中（此時需要消耗 O₂ 但 CO₂ 釋放相對較少）。
反映代謝狀态：
- 呼吸商的值可以間接反映生物體的能量來源是否平衡。例如，在動物體内，如果 RQ 接近 1，表明主要利用碳水化合物供能；RQ 接近 0.7，則表明主要利用脂肪供能。
- 在植物生理學中，呼吸商也用于研究植物的呼吸代謝途徑（如糖酵解、三羧酸循環等）以及環境因素（如氧氣濃度）對呼吸作用的影響。
- 異常的 RQ 值可能提示代謝異常或疾病狀态（如糖尿病酮症酸中毒時，RQ 可能降低）。

呼吸商是一個量化指标，通過測量生物體氣體交換中 CO₂ 釋放量與 O₂ 消耗量的比例，揭示了其進行呼吸作用時所利用的主要能量物質類型（碳水化合物、脂肪或蛋白質）以及内在的代謝狀況。它是研究生物能量代謝、營養狀況和生理功能的重要參數。

參考來源：

該定義及生理意義闡釋綜合參考了生理學、生物化學及植物生理學領域的權威教材和工具書，如《生理學》（人民衛生出版社）、《生物化學》（高等教育出版社）、《植物生理學》（科學出版社）中關于呼吸作用與能量代謝的章節。具體數值範圍（如碳水化合物 RQ=1，脂肪 RQ≈0.7）是這些學科的标準知識。

網絡擴展解釋

呼吸商（Respiratory Quotient, RQ）是生物學中用于描述呼吸代謝特征的重要指标，其定義和意義如下：

1.定義與計算公式

呼吸商指生物體在一定時間内釋放的二氧化碳（CO₂）體積或摩爾數與消耗的氧氣（O₂）的比值，計算公式為：
$$ RQ = frac{text{CO}_2text{釋放量}}{text{O}_2text{消耗量}} $$
這一比值反映了呼吸底物的類型及代謝途徑的差異。

2.生理意義

區分能源物質：不同底物的RQ值不同。例如，完全氧化葡萄糖時RQ=1，脂肪約為0.7，蛋白質約0.8。
代謝狀态指示：若RQ>1，可能提示無氧呼吸參與（如糖類在缺氧時部分轉化為酒精或乳酸）。

3.影響因素

底物類型：碳水化合物、脂肪、蛋白質的代謝途徑不同，導緻RQ差異。
氧氣供應：缺氧環境下，無氧呼吸會升高RQ值。
代謝途徑：如三羧酸循環與糖酵解的比例變化。

4.應用領域

代謝研究：通過RQ推斷細胞能量來源，如運動時脂肪和糖的供能比例。
農業優化：調控植物呼吸以改善儲藏（如降低果蔬呼吸速率）。
醫學評估：間接測定能量消耗（間接測熱法），用于營養學或重症監護。

5.測定方法

直接法：通過氣體分析儀測量CO₂和O₂的實時變化。
間接法：基于耗氧量估算能量代謝率。

附：常見底物的RQ值

底物類型	RQ值
碳水化合物	1.0
脂肪	~0.7
蛋白質	~0.8

如需更完整信息，可參考權威來源如、及。

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