細(xì)胞呼吸依據(jù)是否需要氧氣分為有氧呼吸和無氧呼吸兩大類型。它既是ATP主要來源也是前后知識的紐帶，對于細(xì)胞的正常生命活動(dòng)來說不可或缺�，F(xiàn)對細(xì)胞呼吸相關(guān)知識作以表解梳理，以便同學(xué)們能夠綜合掌握本部分內(nèi)容。

1 細(xì)胞呼吸——基礎(chǔ)篇

1.1 有氧呼吸過程三階段的比較

比較階段

場所

 反應(yīng)物

生成物

釋放能量

需氧與否

第一階段

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

主要是葡萄糖

丙酮酸+少量的[H]

少量2ATP

不需要

第二階段

線粒體基質(zhì)

丙酮酸+水

CO2+ [H]

少量2ATP

需氧推動(dòng)但不參與反應(yīng)

第三階段

線粒體內(nèi)膜

[H]+O2

H2O

大量34ATP

需要且參與反應(yīng)

拓展延伸：

注意：有氧呼吸“三階段”中：“兩氣（氧氣和二氧化碳）一液（水）的變化”、元素的轉(zhuǎn)移和物質(zhì)、能量的變化。

⑴“兩氣一液”的變化

①兩氣的變化：第二階段CO2生成；第三階段 O2參與反應(yīng)；

②一液的變化：反應(yīng)物和生成物中都有水，第二階段反應(yīng)物中的水參與丙酮酸的反應(yīng)；第三階段生成物中的水，是[H]和O2結(jié)合生成的。

⑵元素的轉(zhuǎn)移

①“氧元素”的轉(zhuǎn)移：氧氣→產(chǎn)物水和葡萄糖和反應(yīng)物中水→產(chǎn)物二氧化碳；②“氫元素”的轉(zhuǎn)移：葡萄糖和反應(yīng)物中水→產(chǎn)物水。③“氫元素”的轉(zhuǎn)移：葡萄糖→產(chǎn)物二氧化碳。

⑶物質(zhì)和能量變化

①在線粒體中氧化分解的是丙酮酸，而葡萄糖不能；

②能量是逐步釋放的，第一、二階段釋放的少，第三階段釋放得最多。

1.2 無氧呼吸中乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵的比較

無氧呼吸

場所

 反應(yīng)物

生成物

釋放能量（ATP數(shù)）

乳酸發(fā)酵

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

主要是葡萄糖

酒精、CO2

少量ATP（2個(gè)）

酒精發(fā)酵

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

主要是葡萄糖

乳酸

少量ATP（2個(gè)）

特別提醒：①微生物的無氧呼吸稱為發(fā)酵。產(chǎn)生酒精的為酒精發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸的稱乳酸發(fā)酵。高等動(dòng)、植物在缺氧條件下短時(shí)間內(nèi)或部分組織內(nèi)也能進(jìn)行無氧呼吸，以保證生物體在缺氧條件下的能量供應(yīng)。②無氧呼吸釋放能量少的原因是大部分能量存留在簡單有機(jī)物如酒精或乳酸中。③人體內(nèi)具有輸氧的紅細(xì)胞，自身還可以無氧呼吸方式得到能量，為生物體的生理活動(dòng)及其功能適應(yīng)提供了極好的例證。

2 細(xì)胞呼吸——核心篇

2.1 有氧呼吸和無氧呼吸的比較一：

比較項(xiàng)目

有氧呼吸

無氧呼吸

不同點(diǎn)

定義

細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。

細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，釋放能量，生成少量ATP的過程。

場所

先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，后在線粒體中進(jìn)行

全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行

條件

需分子氧、多種酶

缺氧或無氧環(huán)境、多種酶

物質(zhì)

葡萄糖徹底氧化分解，形成CO2和H2O

葡萄糖分解不徹底，形成乳酸或酒精、CO2等

能量

釋放大量能量，形成大量ATP

釋放少量能量，形成少量ATP

特點(diǎn)

受O2和溫度等因素的影響

有氧存在時(shí)，無氧呼吸受抑制

相同點(diǎn)

聯(lián)系

第一階段（從葡萄糖到丙酮酸）反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，之后在不同條件、不同場所、沿不同途徑，在不同的酶作用下形成不同的產(chǎn)物

實(shí)質(zhì)

分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP

意義

為生命活動(dòng)提供能量，為物質(zhì)轉(zhuǎn)化提供原料

2.2 有氧呼吸和無氧呼吸的比較二

呼吸類型

化學(xué)方程式

代表生物

有氧呼吸

人、動(dòng)物和大多數(shù)的植物

無氧呼吸

乳酸發(fā)酵

人、動(dòng)物，馬鈴薯塊莖和甜菜塊根，乳酸菌

酒精發(fā)酵

多數(shù)植物組織，酵母菌

 

特別提醒：無論是無氧呼吸還是有氧呼吸,都是氧化還原反應(yīng)。氧化，不在于有無分子氧參加，其本質(zhì)實(shí)際上是物質(zhì)得失電子的問題，對于一個(gè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，可以有一個(gè)較為簡單的方法判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)，若一個(gè)有機(jī)化合物去氫或加氧，這個(gè)物質(zhì)就是被氧化了，如果一個(gè)有機(jī)化合物加氫或去氧，這個(gè)物質(zhì)就是被還原了。失電子為氧化,得電子則為還原。

3 細(xì)胞呼吸——拓展篇

3.1 光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系

比較項(xiàng)目

光合作用

呼吸作用

區(qū)

 

 

別

發(fā)生部位

含葉綠體的細(xì)胞

絕大多數(shù)活細(xì)胞

反應(yīng)場所

葉綠體

（綠色植物特有的作用）

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

（所有生物都有的作用）

反應(yīng)條件

在光下才能進(jìn)行

與光無關(guān)，每時(shí)每刻都在進(jìn)行

物質(zhì)變化

將無機(jī)物(CO2和H2O)合成有機(jī)物(如C6H12O6)

將有機(jī)物(如C6H12O6)分解為無機(jī)物(H2O和CO2)

能量變化

將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在所合成的有機(jī)物中

將儲存在有機(jī)物中的化學(xué)能釋放出來，一部分轉(zhuǎn)移給ATP，一部分以熱能形式散失

代謝類型

合成代謝

（植物體內(nèi)的主要同化作用過程）

分解代謝

（動(dòng)植物體內(nèi)的主要異化作用過程）

實(shí)質(zhì)

合成有機(jī)物、儲存能量

分解有機(jī)物、釋放能量

兩者聯(lián)系

圖示

說明

光合作用的產(chǎn)物作為細(xì)胞呼吸的原料(有機(jī)物和O2均為細(xì)胞呼吸的原料)；呼吸作用也可為光合作用提供原料（二氧化碳），為光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸提供能量。兩者過程相反但不是簡單的逆轉(zhuǎn)；共同維持自然界的碳循環(huán)

特別提醒：①光合作用和細(xì)胞呼吸都是氧化還原反應(yīng)。②光合作用的光反應(yīng)過程產(chǎn)生的ATP主要用于暗反應(yīng)，很少用于植物體的其他生命活動(dòng)過程，呼吸作用過程釋放的能量主要是用于植物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)過程，包括光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸。③只要溫度相同，有光照和無光照情況下，植物的呼吸作用強(qiáng)度相等。

3.2 補(bǔ)充說明：

葡萄糖在體內(nèi)“燃燒”（呼吸作用）與在體外燃燒的異同

比較項(xiàng)目

葡萄糖在體外燃燒

葡萄糖在體內(nèi)氧化

不

同

點(diǎn)

作用條件

點(diǎn)燃

溫和

是否可控

（能量釋放）

不可控（能量瞬間釋放）

由酶調(diào)控（能量逐步釋放）

能量去向

轉(zhuǎn)化為光能和熱能

大部分轉(zhuǎn)化為熱能，小部分儲存在ATP中

產(chǎn)物種類

二氧化碳和水

有氧呼吸：二氧化碳和水；無氧呼吸：乳酸或酒精和二氧化碳等

相同點(diǎn)

化學(xué)本質(zhì)完全相同，均為氧化放能反應(yīng)

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