一、细胞呼吸与糖的氧化
1．细胞呼吸
(1)概念
(2)方式
(3)实质：分解有机物，释放能量。
2．需氧呼吸
(1)条件：有氧参与。
(2)场所：细胞溶胶和线粒体，主要是线粒体。
(3)反应式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量。
(4)反应过程(三个阶段)
①第一阶段(糖酵解)
a．场所：细胞溶胶。
b．过程：1个葡萄糖分子被分解成2个含3个碳原子的化合物分子(即丙酮酸)，释放少量能量，形成少量ATP。
②第二阶段(柠檬酸循环)
a．场所：线粒体基质或嵴。
b．过程：2个丙酮酸被分解，形成6个CO2，释放出少量能量，形成少量ATP。
③第三阶段(电子传递链)
a．场所：线粒体内膜。
b．过程：特殊的分子所携带的氢和电子传递给氧，形成水，产生大量的ATP。
(5)特点：在常温下发生，所产生的能量中有相当一部分储存在ATP中，能量利用率很高。
(6)实质：葡萄糖中的碳氧化为二氧化碳，其中的氢被氧化成水。
3．需氧呼吸中各元素的来源及去路
(1)CO2是在第二阶段由丙酮酸和水反应生成的，CO2中的O来自葡萄糖和水。这个过程在线粒体基质和嵴上进行。
(2)O2在第三阶段(电子传递链反应)与[H]结合生成水，所以需氧呼吸产生的H2O中的O全部来自O2。
(3)水在柠檬酸循环阶段参与反应，电子传递链反应会产生水。
归纳总结 需氧呼吸三个阶段的比较
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项目
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第一阶段
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第二阶段
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第三阶段
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名称
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糖酵解
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柠檬酸循环
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电子传递链
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场所
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细胞溶胶
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线粒体基质、嵴
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线粒体内膜
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反应物
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葡萄糖(C6H12O6)
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丙酮酸(CH3COCOOH)＋H2O
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[H]＋O2
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生成物
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丙酮酸＋[H]
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CO2＋[H]
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H2O
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产生ATP的数量
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少量
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少量
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大量
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例1 (2016·浙江10月学考)真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A．阶段A为糖酵解，该阶段的产物是丙酮酸和物质①
B．阶段B为柠檬酸循环，该过程产生大量ATP
C．阶段A和阶段B为阶段C提供[H]和ATP
D．阶段C为电子传递链，有关酶存在于线粒体内膜上
答案 D
解析 阶段A是需氧呼吸的第一阶段，其产物除了有丙酮酸和ATP外，还有[H]，A错误；阶段B为需氧呼吸的第二阶段，该阶段不能大量产生ATP，B错误；阶段A和B可以为阶段C提供[H]，但不能提供ATP，C错误；阶段C是需氧呼吸的第三阶段，该过程发生于线粒体内膜，所以相关酶存在于线粒体内膜上，D正确。
易错警示 有关需氧呼吸的4个易错点
(1)需氧呼吸三个阶段都能产生能量(大量能量在第三阶段产生)，但大部分以热能形式散失掉，仅有一小部分能量转移到ATP中。
(2)需氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质和嵴，主要发生在线粒体基质中。
(3)真核生物细胞并非都能进行需氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行厌氧呼吸。
(4)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与需氧呼吸有关的酶。
例2 (2017·金华、温州、台州联考)下列关于人体需氧呼吸的叙述中，正确的是( )
A．各阶段产生的[H]都和氧反应生成水
B．释放的能量都以ATP的形式储存起来
C．柠檬酸循环产生的[H]最多，释放的能量最多
D．产生的水中的氧原子不全部来自参加反应的氧中的氧原子
答案 A
解析 需氧呼吸第一、二阶段产生的[H]都在第三阶段和氧反应生成水；释放的能量只有少部分以ATP的形式储存起来；柠檬酸循环发生在第二阶段，产生的[H]最多，但只释放少量能量，第三阶段释放大量能量；产生的水中的氧原子全部来自参加反应的氧中的氧原子，即第三阶段[H]和氧反应生成水。
