有氧呼吸和无氧呼吸是怎样产生还原H的?

1个回答

  • 有氧呼吸

    1.概念:指体内细胞在氧的参与下,通过酶的参与作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程.

    2.有氧呼吸的过程:C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量

    (1)有氧呼吸过程中的物质变化和ATP的产生

    ① 第一阶段: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];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.

    ② 第二阶段: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ATP.

    ③ 第三阶段: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ATP.

    表解有氧呼吸的三个阶段

    第一阶段

    第二阶段

    第三阶段

    场所

    细胞质基质

    线粒体

    线粒体

    反应物

    葡萄糖

    丙酮酸和水

    还原性氢和氧气

    生成物

    丙酮酸和还原性氢

    二氧化碳和还原性氢

    产生ATP数量

    少量

    少量

    大量

    需要ATP数量

    需要

    不需要

    不需要

    氧的关系

    无关

    无关

    有关

    (2)有氧呼吸过程中能量变化

    在有氧呼吸过程中,葡萄糖彻底氧化分解,1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后,共释放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了.

    视频演示动植物的有氧呼吸

    二、无氧呼吸

    1.概念:指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物(乳酸或酒精等),同时释放少量能量的过程.

    2.无氧呼吸的过程

    (1)无氧呼吸过程的两个阶段

    ①第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同.

    ②第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸.

    (2)高等植物、高等动物及人的无氧呼吸

    ①高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧呼吸,高等植物进行无氧呼吸,将葡萄糖主要分解为酒精和二氧化碳.反应式是:C6H12O2 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量

    ②高等动物和人体在剧烈运动时,骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸.高等动物和人,在进行无氧呼吸时,将葡萄糖分解成乳酸;少数高等植物某些器官如马铃薯的块茎、甜菜块根、玉米的胚等无氧呼吸的产物为乳酸.反应式是:C6H12O2 2C3H6O3(乳酸)+2CO2+能量

    (3)无氧呼吸过程中能量变化

    在无氧呼吸中,葡萄糖并不是完全的氧化反应,产生酒精和乳酸的过程中还有还原反应,因此产生的是不彻底的氧化产物,分解时所释放出的能量比有氧呼吸释放出就少得多.例如,1mol葡萄糖在分解成乳酸后,共释放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量含有存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了.

    视频演示微生物的无氧呼吸

    三、有氧呼吸和无氧呼吸的异同

    项目

    有氧呼吸

    无氧呼吸

    呼吸场所

    第一阶段在细胞质基质,第二、三阶段在线粒体

    全过程均在细胞质基质

    是否需氧

    第一、二阶段不需要氧气,第三阶段需要氧气

    全过程均不需要氧气

    氧化分解是否彻底

    彻底

    不彻底

    氧化产物

    二氧化碳和水

    有小分子有机物存在于最终氧化产物中,如酒精或乳酸

    能量释放

    释放出大量能量

    释放出少量能量

    产生ATP数目

    1mol葡萄糖可产生36或38molATP

    1mol葡萄糖可产生2molATP

    是否需酶

    需要酶

    需要酶

    化学本质

    氧化分解有机物,释放能量

    氧化分解有机物,释放能量