词汇表：细胞呼吸

本章术语的语境

第七章讨论五个描述细胞如何从食物中释放可用能量的术语：细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、ATP与发酵。细胞呼吸是细胞分解葡萄糖以释放能量的总体过程，这一术语是统摄其余四个更具体术语的总称。ATP，即三磷酸腺苷，是细胞的即时能量货币，呼吸作用中释放的能量并不直接被细胞使用，而是先被捕获在ATP的化学键中，随后在细胞其他部位分解，为肌肉收缩、主动运输与蛋白质合成等过程提供动力。学生有时写呼吸作用“产生能量”，这一表述并不精确；SPM层级更准确的说法是呼吸作用释放储存在葡萄糖中的能量，并将其转移给ATP。

有氧呼吸是在氧气存在下分解葡萄糖的过程，在线粒体内完成，产生二氧化碳、水以及大量ATP，葡萄糖加氧气生成二氧化碳、水与能量这一方程式概括了整个过程，尽管完整途径要经过若干相互衔接的阶段。相比之下，无氧呼吸是在没有氧气的情况下分解葡萄糖，由于葡萄糖只被部分分解，每分子葡萄糖产生的ATP远少于有氧呼吸。在剧烈运动中的动物肌肉细胞里，无氧呼吸把葡萄糖转化为乳酸，乳酸的积累与剧烈活动时出现的肌肉疲劳和抽筋有关。在酵母菌与部分植物细胞中，无氧呼吸则产生乙醇（酒精）与二氧化碳，这一途径更具体地称为发酵。

发酵值得特别关注，因为它并不只是无氧呼吸的泛泛同义词；它是酵母菌与某些微生物所进行的特定无氧呼吸类型，具有工业价值，因为释放的二氧化碳能使面团发起，而产生的乙醇则是酿造业中酒精发酵的基础。一个常见的考试错误是把发酵与乳酸形成说成“不同生物体中的相同过程”，但实际上两者是终产物不同的两条不同无氧途径，发酵产生乙醇加二氧化碳，动物肌肉中只产生乳酸，考官期望考生针对正确的生物体说出正确的终产物。

把有氧呼吸与无氧呼吸并列比较，从需氧量、终产物与相对ATP产量三方面，是本章最常出现的表格式问题之一，并与呼吸系统一章直接相连，有氧呼吸所产生的氧气需求，正是不同生物体的肺、鳃或气管为何呈现特定结构的原因。由于有氧呼吸每分子葡萄糖产生的ATP远多于任何无氧途径，只要有氧气供应，生物体或组织总会优先选择有氧途径，只有在氧气供应无法满足需求时，才把无氧途径当作短期应对措施。