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细胞呼吸的三个阶段

细胞呼吸的三个阶段

2023-11-15 13:59 543浏览

细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。细胞呼吸的三个阶段场所为:细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜等等。

细胞呼吸的三个阶段

第1阶段,各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A。

第2阶段,乙酰辅酶A(乙酰CoA)的二碳乙酰基,通过三羧酸循环转变为C02和氢原子。

第3阶段,氢原子进入电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,与之生成水;同时通过电子传递过程伴随发生的氧化磷酸化作用产生ATP分子。

细胞呼吸分类

有氧呼吸

场所:先在细胞质的基质,后在线粒体。

第一阶段:(葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(细胞质的基质);

第二阶段:2C3H4O3(丙酮酸)→6CO2+20[H]+少量能量(线粒体);

第三阶段:24[H]+O2→12H2O+大量能量(线粒体)。

解释:有氧呼吸是按步骤分阶段进行的,第一第二阶段为准备阶段,第三阶段释放大量的能量,第一阶段也叫糖酵解过程,葡萄糖被细胞溶胶中的一些氧化酶催化分解形成丙酮酸,和还原性氢释放能量合成两个ATP,其余以散热损失掉,这一过程不需要氧的参与,在细胞基质中进行。

第二个阶段,细胞溶胶里的丙酮酸进入线粒体,遇到水分子生成还原性氢和二氧化碳,会释放少量的能量合成两个ATP,其余能量以散热消失,这一阶段也不需要氧的参与,是在线粒体基质中进行。

第三个阶段是由前两个阶段,所产生的还原性氢,与氧气进行氧化还原反应,这里的氧气来自于从外界吸收的或是叶绿体的,光合作用所产生的氧气,这时候会释放大量的能量生成34个Atp,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行,由于线粒体内部有很多的褶皱,它的面积较大利于反应的发生。

无氧呼吸(有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来)

场所:始终在细胞质基质

第一阶段:和有氧呼吸的相同;

第二阶段:2C3H4O3(丙酮酸)→C2H5OH(酒精)+CO2(或C3H6O3乳酸)

实例

高等植物被淹产生酒精(如水稻),(苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精)。

高等植物某些器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)产生乳酸,高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。

有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系

1、有氧呼吸和无氧呼吸的公共途径是呼吸作用第一阶段,在细胞质基质中进行。在没有氧气的条件下,第一阶段的产物丙酮酸被[H]还原成酒精和CO2或乳酸等,在不同的生物体内由于酶的不同,其还原生成的产物也不同。在有氧条件下,丙酮酸进入线粒体继续被氧化分解。

2、有氧呼吸在有氧气存在的条件下能把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和H2O,使有机物中的能量全部释放出来,约有44%的能量转移到ATP中,所以有氧呼吸为生命活动提供的能量比无氧呼吸多得多。在进化过程中绝大部分生物选择了有氧呼吸方式,但为了适应不利的环境条件还保留了无氧呼吸方式。

细胞呼吸的应用广泛,主要体现在以下几个方面:

1.维持细胞活动:细胞呼吸是维持细胞活动的重要方式,细胞内的许多生化反应需要能量的支持,细胞呼吸释放的能量提供了细胞活动所需的能量;

2.维持生命:所有的生命活动都需要能量的支持,细胞呼吸释放的能量维持了生命的存在;

3.研究细胞代谢:通过测定细胞呼吸速率可以研究细胞的代谢状况,比如可以用来研究不同细胞类型的代谢特点、药物对细胞代谢的影响等;

4.应用于医学:细胞呼吸的异常会导致多种疾病的发生,比如糖尿病、肺气肿等,因此可以利用细胞呼吸的机制研究这些疾病的发生机制和治疗方法。

总之,细胞呼吸是细胞内最基本的代谢过程之一,对于维持生命活动、细胞代谢研究和医学等方面都有着重要的意义。

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