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为什么有氧条件下丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸,无氧条件下却在细胞质基质进行无氧呼吸?

无常道 生物100 2023-02-13

有氧呼吸的第三阶段是氧气和[H]生成水。此过程同时会导致H+由线粒体基质运输到内外膜之间的空隙中。丙酮酸进入线粒体内膜需要H+从外向内扩散提供动力。(如下图)所以氧气充足时,有氧呼吸的第三阶段进行,有利于丙酮酸转运到线粒体基质中进一步分解。相反,若有氧呼吸第三阶段不进行,内外膜之间的H+浓度下降,丙酮酸无法进入线粒体内膜。则第一阶段产生的丙酮酸和[H]在细胞质基质中反应生成酒精和CO2或者生成乳酸。

 为什么有氧呼吸时,无氧呼吸会被抑制呢?首先因为丙酮酸、[H]ADPPi这些无氧呼吸第二阶段所需的反应物被大量消耗。同时有氧呼吸产生大量ATP,并使ADPPi含量下降,这会抑制有氧呼吸第一阶段,导致丙酮酸和[H]浓度进一步下降。所以随着氧气浓度的增加,无氧呼吸会逐渐减弱,直至几乎完全不进行。

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