细胞呼吸

这是一个关于细胞呼吸的思维导图，定义:在细胞特定的细胞器(即线粒体内)，在氧气的参与下，分解各种大分子物质产生二氧化碳，与此同时，分解代谢所释放出的能量储存在ATP中，这一过程称为细胞呼吸。

细胞呼吸

• 定义：在细胞特定的细胞器（即线粒体内），在氧气的参与下，分解各种大分子物质产生二氧化碳，与此同时，分解代谢所释放出的能量储存在ATP中，这一过程称为细胞呼吸
• 特点：
  • 能量储存在ATP中
  • 分步进行
  • 恒温恒压
  • 反应需要水的参与
  • 本质上是被各种酶系催化的氧化还原反应
• 反应的三大步骤：
  • 糖酵解（细胞质基质）：反应将葡萄糖变成丙酮酸生成两份ATP，脱下两对H给受氢NAD+携带形成两分子NADH和H+（无氧是把丙酮酸还原，呼吸结束，有氧则进入线粒体（机制特殊））
    • 在线粒体基质中，丙酮酸变成乙酰辅酶A，进入下一个环节
  • 三羧酸循环（线粒体基质）：乙酰辅酶A和草酰乙酸结合成柠檬酸进入循环，这个过程，生成四对H，两分子ATP，耗水三分子
    • 这四对H三对给NAD+，有一对给FAD分别变成NADH+氢离子，以及FADH2
  • 氧化磷酸化（线粒体内膜）：
    • 结构基础：基粒和呼吸链（电子传递呼吸链）
      • 基粒：头部（耦联因子F1，催化合成ATP，面向线粒体基质），柄部（可以和寡霉素结合抑制能量合成），基片（镶嵌在内膜上，是质子流向F1的通道）
      • 电子传递呼吸链：简单来说，脱下的氢要变成氢离子和电子，其中，氧气和电子结合，变成氧离子，氧离子再和基质内的氢离子结合变成水。而这一传递电子的酶是由一系列可以可逆的接受和释放氢离子和电子的化学物质组成，他们在内膜上有序排列成链条状，称为电子传递呼吸链（只传递电子的酶称为电子传递体，而二者兼传递的酶称为递氢体）
    • 过程：NADH和FADH2是两种还原性的电子载体，他们把携带的电子在线粒体内膜上传递给氧气，本身也被氧化，电子传递过程中产生的氢离子形成浓度梯度，其中蕴藏的能量被基粒利用，催化合成了ATP，这就是氧化磷酸化。
      • 此过程生成了28ATP（一分子NADH和质子经过电子呼吸链产生2.5分子ATP，FADH2则产生1.5分子ATP）[2.5*10+2*1.5=28]
  • 一整个过程产生32个ATP其中只有两份在糖酵解时生成
• 底物水平磷酸化：由高能物质水解放能，直接把高能磷酸键从底物转移到ADP上生成ATP