疑问:无氧呼吸会不会有[H]的积累?细胞无氧呼吸产生的[H]到哪去了?无氧呼吸产生的[H]的作用?
这个问题起源于2010年湖南高考生物第2题的C选项,题目见下:
(2010·湖南,T2)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累
D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
之所以这个题目会有疑问是因为教材是这样说的:
第二个阶段是,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
教材中没有提到[H]去向,而题目中考到[H]是否积累的问题,这就是疑问产生的根源。
教材中没讲第二阶段利用[H],那么是不是说明无氧呼吸第二阶段不需要[H]呢?实际上并不是,只是教材这里简单处理了。今天咱们就来谈谈无氧呼吸第一阶段产生的[H]的作用以及去向。
酒精发酵的第一个阶段,与糖酵解(有氧呼吸第一阶段)的步骤完全相同。然后在缺氧的情况下,丙酮酸就在丙酮酸羧化酶的作用下,脱羧形成乙醛,乙醛则在乙醇脱氢酶的作用下,被糖酵解产物──NADH还原为酒精(乙醇)。而NADH本身被氧化成NAD 。
葡萄糖分解成丙酮酸的情况与上述酒精发酵相同,只是丙酮酸是在乳酸脱氢酶的作用下还原成乳酸,同时还原型辅酶Ⅰ(NADH)被氧化成氧化型辅酶Ⅰ(NAD ),从而保证了乳酸发酵的持续进行。如下图: