seegongsik
高中二~高中三年级 (16-18岁)

高中生物 细胞呼吸

细胞呼吸是把葡萄糖分成好几个步骤一点一点地分解，并把释放的能量储存到 ATP 中的过程。 在细胞质中的糖酵解阶段，葡萄糖分解成两分子丙酮酸；有氧时，丙酮酸进入线粒体，经过三羧酸循环和电子传递链，每分子葡萄糖最多产生约 32 个 ATP。 没有氧气时，电子传递链停止，只有糖酵解在进行发酵，只能得到 2 个 ATP，人的肌肉细胞中会产生乳酸。 图中把供氧量从 100% 降到 0%，可以看到三羧酸循环和电子传递链产生的 ATP 一起减少，丙酮酸转向乳酸的过程。

慢慢“燃烧”葡萄糖获得能量

🔥 细胞呼吸是缓慢的燃烧
①木头燃烧时，能量一下子变成光和热散失掉
②细胞把葡萄糖的氧化分成许多步骤一点一点进行，把释放的能量的一部分储存在 ATP 中
③最终产物和燃烧一样是二氧化碳和水，但由于酶让反应一步一步进行，细胞不会受到损伤

细胞呼吸的三个阶段

100%
💡 减少氧气时
①氧气充足时，糖酵解 2 ＋ 三羧酸循环 2 ＋ 氧化磷酸化约 28，每分子葡萄糖最多产生约 32 个 ATP
②氧气减少时，电子传递链缺少最终电子受体，电子传递链和三羧酸循环一起变慢
③多出来的丙酮酸转变为乳酸（乳酸发酵），同时重新生成 NAD⁺，使糖酵解能继续进行
④完全没有氧气时只剩糖酵解的 2 个 ATP，要获得同样的能量，需要消耗将近 16 倍的葡萄糖

核心反应

细胞呼吸的总反应式
C₆H₁₂O₆ ＋ 6O₂ ＋ 6H₂O → 6CO₂ ＋ 12H₂O ＋ 能量（最多约 32 个 ATP）
按每个 NADH 约 2.5 个 ATP、每个 FADH₂ 约 1.5 个 ATP 计算（旧教材按 3 和 2 计算，写作 38）

呼吸阶段比较

细胞呼吸三个阶段的比较
阶段场所底物产物ATP
糖酵解细胞质葡萄糖2 分子丙酮酸，2 个 NADH2
三羧酸循环线粒体基质丙酮酸 → 乙酰辅酶 ACO₂、NADH、FADH₂2
电子传递链（氧化磷酸化）线粒体内膜NADH、FADH₂、O₂H₂O约 28

发酵：无氧条件下获得 ATP

发酵比较

酒精发酵与乳酸发酵
项目酒精发酵乳酸发酵
生物酵母菌乳酸菌、人的肌肉细胞
最终产物乙醇 ＋ CO₂乳酸
ATP每分子葡萄糖 2 个每分子葡萄糖 2 个
用途面包、酒酸奶、泡菜（乳酸菌）

例题与真题检验

例题 1
氧气充足时，1 分子葡萄糖彻底分解最多约产生多少个 ATP？（按每个 NADH 2.5 个 ATP、每个 FADH₂ 1.5 个 ATP 计算）
1
糖酵解产生 2 个 ATP，三羧酸循环产生 2 个 ATP，都是底物水平磷酸化。
2
1 分子葡萄糖产生 10 个 NADH 和 2 个 FADH₂，经氧化磷酸化产生 10 × 2.5 ＋ 2 × 1.5 ＝ 28 个 ATP。
3
2 ＋ 2 ＋ 28 ＝ 32
▸ 最多约 32 个 ATP
大部分 ATP（28 个）来自经过电子传递链的氧化磷酸化。所以在图中把氧气降到 0%，电子传递链的方框就会熄灭，只剩糖酵解的 2 个 ATP。
例题 2
剧烈运动时缺氧的人体肌肉细胞中进行的是哪种发酵？最终产物是什么？每分子葡萄糖得到多少个 ATP？
1
人的肌肉细胞缺氧时进行乳酸发酵。
2
葡萄糖经糖酵解变成丙酮酸，丙酮酸接受 NADH 的电子变成乳酸。
▸ 乳酸发酵，最终产物是乳酸，得到 2 个 ATP
发酵中只有糖酵解产生 ATP，所以每分子葡萄糖只有 2 个 ATP。把丙酮酸变成乳酸的步骤不产生 ATP，但它使 NAD⁺ 再生，让糖酵解不会停下来。
韩国高考类题
关于人体的细胞呼吸，下列说法正确的是哪一项？
①糖酵解在线粒体基质中进行。
②三羧酸循环中释放 CO₂。
③没有氧气，电子传递链也能进行。
④糖酵解产生的 ATP 最多。
⑤乳酸发酵在线粒体中进行。
▸ ② 三羧酸循环中释放 CO₂。
1
在三羧酸循环（线粒体基质）中，碳被氧化，以 CO₂ 的形式释放，同时产生 NADH 和 FADH₂。
2
糖酵解在细胞质中进行（①），电子传递链需要 O₂（③），ATP 主要来自经过电子传递链的氧化磷酸化（④），发酵在细胞质中进行（⑤）。

总结

有氧呼吸
最多约 32 个 ATP
有氧时（每分子葡萄糖）
发酵
2 个 ATP
无氧时（每分子葡萄糖）
🎯 考试要点
①糖酵解：在细胞质中，葡萄糖 → 2 分子丙酮酸，产生 2 个 ATP（不需要氧）
②三羧酸循环：在线粒体基质中，释放 CO₂，产生 NADH 和 FADH₂
③电子传递链：在线粒体内膜上，需要 O₂，通过氧化磷酸化产生最多的 ATP
④缺氧时进行发酵（酒精发酵或乳酸发酵），只得到糖酵解的 2 个 ATP
⑤电子传递链的最终电子受体是 O₂，O₂ 变成水（H₂O）
← 上一页
细胞的结构与功能
下一页 →
光合作用

最后更新

如果有帮助，请支持我们