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法学需氧呼吸和厌氧呼吸——主要区别
引言
人体所有细胞都需要能量来促进各种新陈代谢，因此每个活的有机体都进行细胞呼吸来释放能量，这些能量以ATP的形式储存。食物摄入后通过食道进入胃，在胃酸和酶的作用下分解成各种较小的碎片，包括葡萄糖。葡萄糖是最丰富的单糖，是碳水化合物代谢的初始底物，它被分解以释放能量，因此葡萄糖和ATP是携带能量的分子。
细胞呼吸的定义
细胞呼吸是发生在动植物所有细胞（红细胞除外）中的产能过程。它是将食物中的葡萄糖分解成二氧化碳、水和能量的过程，这个过程可以有氧或无氧进行。因此，它释放二氧化碳作为废物并释放ATP（三磷酸腺苷）。
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呼吸和呼吸的区别
| 呼吸 | 呼吸（指气体交换） |
| 这是吸气和呼气的生理过程。在细胞中，食物中葡萄糖分解的化学过程释放能量。 | 这是将氧气从外部环境移动到体内，并将二氧化碳从肺部释放到外部环境的过程。 |
| 它分为生理呼吸和细胞呼吸。 | 呼吸（指气体交换）是一种呼吸，因此也称为生理呼吸。 |
| 细胞呼吸发生在细胞中，特别是细胞器如细胞质和线粒体中。 | 它发生在呼吸器官——肺部。 |
| 酶用于细胞过程中各种反应。 | 不涉及酶。 |
| 它产生ATP，ATP转化为能量。 | 它不产生能量。 |
糖酵解
这是将一个葡萄糖分子分解成两个丙酮酸分子并产生ATP的过程。它发生在所有细胞的细胞质中。
己糖激酶催化磷酸基团的添加，葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖。
6-磷酸葡萄糖通过磷酸己糖异构酶转化为6-磷酸果糖，它们是彼此的异构体。
磷酸果糖激酶催化6-磷酸果糖通过磷酸化不可逆地转化为1,6-二磷酸果糖。
1,6-二磷酸果糖的裂解成3-磷酸甘油醛和二羟丙酮磷酸由醛缩酶催化。
3-磷酸甘油醛和二羟丙酮磷酸是可逆互变化合物，其转化由磷酸丙糖异构酶完成。
3-磷酸甘油醛脱氢酶诱导3-磷酸甘油醛转化为1,3-二磷酸甘油酸。在这个阶段，NADH + H+由烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NAD+形成，因此它向3-磷酸甘油醛添加了一个磷酸基团。
酶磷酸甘油酸激酶将1,3-二磷酸甘油酸转化为3-磷酸甘油酸，并合成ATP。
3-磷酸甘油酸通过磷酸甘油酸变位酶转化为2-磷酸甘油酸，这些化合物是异构体。
2-磷酸甘油酸通过烯醇化酶转化为高能化合物磷酸烯醇丙酮酸，并去除水。
在丙酮酸激酶的存在下，磷酸烯醇丙酮酸转化为丙酮酸，并形成ATP。
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ATP的生成
在糖酵解中，最终产物是2个丙酮酸、2个NADH和2个ATP分子。葡萄糖分裂成两个丙酮酸，因此合成了8个ATP分子。
克雷伯氏循环
克雷伯氏循环是一系列化学反应，参与将乙酰辅酶A转化为二氧化碳和水，这是一个循环途径。这些反应发生在线粒体中，第一个形成的产物是柠檬酸，因此被称为柠檬酸循环。
酶丙酮酸脱氢酶催化氧化脱羧作用，将丙酮酸转化为乙酰辅酶A。氧化脱羧作用是去除羧酸基团形成二氧化碳。
柠檬酸合酶使乙酰辅酶A和草酰乙酸缩合。
柠檬酸被乌头酸酶催化转化为异柠檬酸。柠檬酸和异柠檬酸是异构体，它产生中间体顺乌头酸，随后发生脱水和水化。
异柠檬酸通过异柠檬酸脱氢酶转化为草酰琥珀酸（氧化脱羧作用），然后转化为α-酮戊二酸。
酶α-酮戊二酸脱氢酶通过去除羧酸基团并形成二氧化碳将α-酮戊二酸转化为琥珀酰辅酶A。
琥珀酰辅酶A到琥珀酸的转化是由琥珀酰硫激酶诱导的。这是通过向GDP添加一个磷酸化基团来形成GTP实现的，而GTP通过核苷二磷酸激酶转化为ATP。
琥珀酸脱氢酶通过加氧催化琥珀酸转化为延胡索酸，并产生FADH2。
延胡索酸到苹果酸的转化由延胡索酸酶催化，通过加水进行。
苹果酸通过苹果酸脱氢酶氧化为草酰乙酸，并产生NADH。草酰乙酸通过与其他乙酰辅酶A分子结合而被重复利用，循环继续进行。
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ATP的生成
在克雷伯氏循环中，产生2个CO2、3个NADH和1个FADH2，结果产生12个ATP。
电子传递链或末端氧化或氧化磷酸化
电子传递链（ETC）是一系列蛋白质，它们通过线粒体膜移动电子，并产生质子梯度以驱动ATP的合成。ETC中的一系列酶复合物
NADH-泛醌还原酶 - 复合物I
琥珀酸辅酶Q还原酶 - 复合物II
泛醌-细胞色素c氧化还原酶 - 复合物III
细胞色素氧化酶 - 复合物IV
ATP合酶 - 复合物V
这些催化电子通过电子载体（如黄素蛋白、细胞色素、辅酶Q、烟酰胺核苷酸和铁硫蛋白）的转移。
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电子通过一系列电子载体从代谢底物的一端转移到氧的另一端，形成水。电子通过ETC的传递导致能量损失，因此，能量被ATP合酶复合物用于将ADP生成ATP，该反应涉及氧化磷酸化。在ETC和氧化磷酸化中产生32个ATP分子。
糖酵解和克雷伯氏循环的区别
| 糖酵解 | 克雷伯氏循环 |
| 需氧呼吸和厌氧呼吸的一个阶段。 | 需氧呼吸的一个阶段。 |
| 葡萄糖是底物物质。 | 乙酰辅酶A是底物。 |
| 发生在细胞质内。 | 发生在线粒体中。 |
| 它消耗2个ATP分子。 | 它不消耗ATP。 |
| 糖酵解中释放二氧化碳。 | 克雷伯氏循环中不产生二氧化碳。 |
| 这是一个线性的酶促反应。 | 它是非线性途径。 |
| 它发生在真核生物和原核生物中。 | 它发生在真核生物中。 |
| 需氧呼吸 | 厌氧呼吸 |
| 它是用氧气分解食物并释放能量的过程。 | 它是无氧分解食物并释放能量的过程。 |
| 底物葡萄糖被完全氧化。 | 底物葡萄糖没有被完全分解。 |
| 它发生在植物和需氧生物体中。 | 它发生在厌氧细菌等微生物中。 |
| 最终产物是CO2和H2O。 | 最终产物是乙醇。 |
| 它释放大量的能量。 | 它释放的能量少于需氧呼吸。 |
呼吸是气体交换，它分为呼吸（指气体交换）和细胞呼吸。细胞呼吸对于动植物获得能量至关重要，在参与各种功能中起着至关重要的作用。它可以是有氧呼吸或厌氧呼吸，以分解底物以产生能量和最终产物。然而，需氧呼吸产生的能量比厌氧呼吸多。代谢途径涉及各种代谢反应，将底物转化为产物，从而释放ATP。因此，ATP分解以向细胞提供能量。
常见问题
1. 电子载体的作用是什么？
代谢物存在于一端，氧气存在于另一端，因此电子由一系列蛋白质携带。
2. 葡萄糖转化为丙酮酸的过程中哪些步骤需要能量？
通过与酶的中间反应，从葡萄糖获得甘油醛-3-磷酸和二羟基丙酮磷酸。这些是需要能量的过程。
3. 定义氧化磷酸化。
反应的氧化利用形成ATP（从ADP）的能量来添加磷酸基团，这个过程发生在线粒体中，被称为氧化磷酸化。
4. 糖酵解过程中产生多少ATP？
葡萄糖被分解成两个分子，因此糖酵解过程中产生8个ATP分子。
5. 为什么细胞呼吸对生物体很重要？
细胞呼吸释放能量，刺激体内的多种活动。因此，这对生物体的生存至关重要。
参考文献
有氧呼吸与无氧呼吸——差异与比较 | Diffen。Diffen.com。（2022）。于2022年5月31日检索自 https://www.diffen.com
细胞呼吸 | 定义、方程式、循环、过程、反应物和产物。大英百科全书。（2022）。于2022年5月31日检索自 https://www.britannica.com
克雷布斯循环——定义、产物和位置 | 生物学词典。生物学词典。（2022）。于2022年5月31日检索自 https://biologydictionary.net
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