有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把有机物彻底氧化分解(通常以分解葡萄糖为主),产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP的过程。
有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行,且线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
一般是指在无氧条件下,通过酶的催化作用,动植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
无氧呼吸又称厌氧呼吸,是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物(个别为有机氧化物)的生物氧化。还有酵母菌等单细胞生物,在有氧时进行有氧呼吸,无氧时进行无氧呼吸。其根本原因是无氧呼吸在细胞质中就能进行,而有氧呼吸的细胞都能满足条件。
1、必需条件:有氧呼吸需要有氧气和酶的参与,无氧呼吸只需要有酶就可以进行。
2、场所:有氧呼吸在细胞质基质和线粒体;无氧呼吸主要在细胞质基质。
3、反应式:有氧C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量;无氧C6H12O6+ 酶 → 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量或者C6H12O6+ 酶 → 2C2H5OH(乙醇)+ 2CO2+ 少量能量。
1、有氧呼吸第一阶段方程式
在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个[H](活化氢);在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。
2、有氧呼吸第二阶段方程式
丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量。这一阶段也不需要氧的参与,是在线粒体基质中进行的。
3、有氧呼吸第三阶段方程式
在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
第一阶段:糖酵解阶段,发生在细胞质基质中。在这个阶段,一分子葡萄糖(C6H12O6)在酶的作用下分解成两分子丙酮酸(C3H4O3),同时释放少量能量(ATP)。这个阶段的反应:C6H12O6+酶→2C3H4O3+4[H]+2ATP(少量)。
第二阶段:丙酮酸还原成乙醇或乳酸阶段,也发生在细胞质基质中。在这个阶段,丙酮酸(C3H4O3)在酶的作用下,被还原成乙醇(C2H5OH)或乳酸(C3H6O3),同时释放少量能量(ATP)。这个阶段的反应:2C3H4O3+4[H]+酶→2C3H6O3(乳酸)+能量(少量)或2C3H4O3+4[H]+酶→2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量)。
方程式仅表示大致的反应过程,实际上反应的细节可能会因参与反应的酶和其他物质的不同而略有不同。