生物能学与代谢

细胞呼吸

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烧一根木头,会把储存在木材里的能量一下子全部以炽热、失控的火焰释放出来。细胞同样需要食物里的这份能量,却负担不起在体内点一把火。细胞呼吸就是细胞那种小心、循序渐进地慢慢“烧”燃料的方式,把能量以小份、可用的量捕获下来,而不是让它在一场破坏性的大火中尽数流失。

细胞呼吸是利用氧气,对燃料分子(尤其是葡萄糖)进行受控分解,以产生ATP。其总体变化说起来很简单:葡萄糖加氧气,生成二氧化碳加水,并释放能量。但细胞是分四个相连的阶段来完成的。第一,糖酵解在细胞质基质中把葡萄糖裂开。第二,丙酮酸氧化把产物准备好并送入线粒体。第三,柠檬酸循环把电子提取完。第四,氧化磷酸化利用这些电子和氧气,制造出绝大部分的ATP。实际生成的ATP大多来自最后这个阶段。

这就是几乎每一种动物、植物和真菌为生命供能的方式,也是你吸入氧气、呼出二氧化碳的原因。它大致是光合作用的逆过程:呼吸花掉光合作用所构建的糖。一个常见的误解是把呼吸等同于喘气;喘气只负责输送氧气,而细胞呼吸是发生在每个细胞内部的化学过程。

你爬楼梯时,肌肉细胞用葡萄糖进行呼吸作用,消耗吸入的氧气,产生你随后呼出的二氧化碳——并释放出为每一步供能的ATP。

呼吸作用是分四阶段、受控地“慢烧”燃料以制造ATP。

细胞呼吸不等于喘气(呼吸运动)。喘气负责提供氧气、排出二氧化碳;细胞呼吸才是细胞内真正使用它们的化学过程。

又称
aerobic respiration有氧呼吸有氧呼吸