江苏天一中学-吉林师范大学录取分数线

第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸
1、复习提纲
一、细胞呼吸作用的概念、实质和意义
二、探究细胞呼吸的类型的实验及拓展
三、细胞呼吸的过程（场所、条件、反应物、产物及去向、
能量转化等）
四、影响细胞呼吸作用的因素
2

3、细胞呼吸的概念
细胞呼吸是指有机 物在细胞内经过一系列氧化分解，生
成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。
4、根据呼吸过程中是否有氧参与，分为有氧呼吸 和无氧呼
吸，有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。

1

5

6、

7、、能量去向：
1mol葡萄糖释放能量2870KJ，一部分以热能形式散失(约
60%)， 1161KJ转移至ATP（合成38mol ATP）


2

8、小结
（1）有氧呼吸的反应总式（元素转移途径）

（2）有氧呼吸的概念
细胞在有氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2Ｏ，同时释放出大
量能量的过程。
9、

10、

3

11、能量去向：1m ol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ
的能量，1、其中有61.08KJ的能量储存在A TP中， 产生
2molATP, 2、其余的能量以热能的形式散失, 3、未释放的
能量储存在何处？
12（1）概念
无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作
用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，
同时释放出少量能量的过程。
（2）实例
a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸。
产生酒精和二氧化碳.
b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会
进行无氧呼吸。肌肉酸胀是由于产生了乳酸.
c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和
二氧化碳13.



14、根据物质的变化判断细胞呼吸类型的方法
4

【典例】有一 瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同
浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：


下列叙述错误的是( )
A.氧浓度为a时只进行有氧呼吸
B.b值对应的氧浓度为零
C.氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6 mol
D.氧浓度为d时，有13的葡萄糖用于酒精发酵
15、【方法归纳】根据气体的变化和场所情况判断细胞呼吸
类型的方法
(1)根据CO2释放量与O2消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖)：
①不消耗O2，释放CO2→只进行无氧呼吸。
②无CO2释放→只进行产生乳酸的无氧呼吸。
③酒精产生量等于CO2量→只进行产生酒精的无氧呼吸。
④CO2释放量等于O2的吸收量→只进行有氧呼吸。
⑤CO2释放量大于O2的吸收量→既 进行有氧呼吸，又进行
酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。
⑥酒精产生量小于CO2量→既进行有氧呼吸，又进行酒精发
酵；多余的CO2来自有氧呼吸。
5

(2)根据场所判断：
对于真核细胞来说，若整个呼吸过程均 在细胞质基质中进行，
则为无氧呼吸；若部分过程在线粒体中进行，则为有氧呼吸。
16、影响呼吸速率的因素及应用
（一）内部因素——遗传因素
1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，
如旱生植物小于水生植物；
2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异，
如生殖器官大于营养器官。
3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，
如幼苗期细胞大于成熟期细胞

（二） 影响细胞呼吸的外界因素及其应用
1.温度
(1)影响(如 下图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影
响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度 一般
在25 ℃～35 ℃之间。
零上ling'sha低温储存水果？
在大棚蔬菜的栽培过程中，
夜间适当降温，原因？
6

2.氧气
(1)影响(如下图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼
吸过程有抑制作用。
①O2
浓度=0时，只进行无氧呼吸。
②0③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。呼吸方式判断依据
是？
④O2浓度=5%时，细胞呼吸最弱。生产上的意义？
7

(2)应用
①中耕松土促进植物根部有氧呼吸
②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境
③低氧仓储粮食、水果和蔬菜
此曲线呼吸底物为？
若改为脂肪曲线如何画-
3.水分
A影响
①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应
②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
③在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增
加而加快，随含水量的减少而减慢
B应用
①粮食在收仓前要进行晾晒处理
②干种子萌发前进行浸泡处理
2
(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞
呼吸的进行。如图：
(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
8

17、图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2
吸收量和CO2释放量的变化。请据 图5-10回答下列问题：

A


C



⑴ A点表示植物组织的CO2较多，这些CO2_无氧呼吸 _的
产物。
⑵ 由A到P，CO2的释放量急剧减少，其原因是 随着氧气
浓度的增加，无氧呼吸逐渐受到抑制，有氧呼吸速率较低
⑶ 由P到C，CO2的量逐渐增加，其主要原因是随着氧气含
量增加，有氧呼吸加强，释放的CO2量增多
(4)外界氧浓度在10％以下时，该器官的呼吸作用方式是有
氧呼吸和无氧呼吸
(5)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则
重合为一条线，此时该器官的呼吸作用 方式是有氧呼吸，进
行此种呼吸方式所用的底物是葡萄糖
18、【高考警示】
(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。内因有遗传特性 生
长发育不同时期 器官类型等。 若需要增强相关植物或器官
的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施；若需降低
9

细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
(2)储存蔬菜和水果的 条件并不是无氧环境。蔬菜、水果、种
子在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组
织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬
菜、水果储存时应保持一定的湿度。

第2课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式
（一）实验原理
1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。取材方便 培养
简单，有氧和无氧都能生存。
有氧呼吸产生水和大量CO2 ，无氧呼吸产生酒精和少
量CO2 。
2、 CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊
（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
3、酒精的检测
橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰
绿色。
根据石灰水浑浊程度和蓝绿黄变 色时间来检测气体生成量
的多少，从而判断有氧无氧的生成物情况
（二)做出假设
酵母菌在有氧情况下有氧呼吸产生 ：CO2 ；
无氧情况下进行无氧呼吸，产生：CO2+酒 精
10

该实验自变量 因变量 无关变量有哪些
设计实验：

（三）、完成本实验设计表 ：
其他变量
自变量
氧气浓度

酒精浓度

因变量 无关变量 如何检测
因变量
反应物的量、橙色的重铬酸
反应 钾溶液，在酸
时间、酸碱度性条件下与乙
(pH)温度等

醇发生灰绿色
的颜色反应


设计实验：

（四）、完成本实验设计表 ：
其他变量
自变量

氧气
浓度


因变量 无关变量 如何检测
因变量
CO2
浓度
反应物的量、CO2可使澄清
反应 石灰水变浑
时间、酸碱度浊；可使溴麝
11

(pH)温度等

香草酚蓝水
溶液由蓝变
黄。根据澄清
石灰水变浑
浊或溴麝 香
草酚蓝水溶
液变黄的时
间长短，判断
CO2产生的多
少



（五）

12

13

（六）

14

（七）【例4】如图所示装置测定酵母菌的细胞呼吸类型。在
25℃ 下经过10分钟再观察红色液滴的移动情况，下列对实
验结果的分析不符合实际的是
D



A.装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗氧气 的
体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放
CO2和消耗O2的体积之差 B.装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明
酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C.装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说
15

明酵母菌只进行无氧呼吸
D.装置1的红色液滴左移动，装置2的红色液滴左移，则说
明酵母菌只进行无氧呼吸
（八）【例5】在科学研究中常用呼吸商（RQ=
释放的二氧化碳体积
消耗的氧体积
)

表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸
商
的装置如下图。关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管
中着
色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x
和y
（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：

（
1
）装置
1
的小瓶中加入
NaOH
溶液的目的是
吸收呼吸
产生的二氧化碳

（2）x代表 消耗氧的体积值，
y代表 消耗氧和释放二氧化碳的体积之差值

（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼
吸商是 0.85

16

。 < br>（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置
放于黑暗何种条件下进行，为什么？ 避免因为幼苗进行光合
作用，干扰呼吸作用的气体量的变化


（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。
对照装置的容器和小瓶中应分别放
入 死的发芽种子和蒸馏水

设对照的目的是 用于校正装置1和2内因物理因素（或
非生物因素）引起的
容积变化

（九）【变式1】将 刚萌发的且用消毒剂清洗过（不影响种子
的生命活力）的小麦种子（以淀粉为主）放入下列装置，在温度不变，压力为一个大气压的情况下进行实验：
请根据图示回答下列问题：
（1）请简要解释形成该实验结果的原因。
萌发的种子有氧呼吸吸收氧气，放出的二氧化碳被CO2吸
收剂吸收，导致锥形瓶内气体体积减少，压力降低，有色
液滴左移

（2）用等量的蒸馏水替代CO2吸收剂，其他条件不变，重
复上图所示实验，如果发现有色液滴不移动 ，则说明种子进
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行了怎样的生理活动?
萌发的小麦种子以葡萄糖为原料进行有氧吸，吸收的氧气
和呼出的CO2的体积相等 < br>（3）如果将小麦种子换成等质量的油菜种子（主要成分是
硬脂酸，C、H比例高于葡萄糖），其 他条件不变，重复上图
所示实验，预计有色液滴移动的距离__大于______（填大于、
小 于或等于）图示实验结果。
（4）一段时间后，有色液滴停止移动，是否意味着种子停
止呼吸？说明原因。不一定 种子可能在进行无氧呼吸


（5）．若图中实验用小麦种子不经消毒处理，则测得的数据
与种子实际呼吸强度相比是偏大了 还是偏小？简述原因。

偏大 种子表面的微生物呼吸作用也会消耗一定量的氧气
（十）右图是一种可测定呼吸速度的密闭
系统装置。请据图回答下列问题：
（1）关闭活塞，在适宜温度下，30min后，读取有色液滴向
左（填“左或“右”）移动的距离。
（2）为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须进行 校
正。校正装置的容器和小瓶中应分别放入 与实验组等
量消毒的无活力的樱桃、与实验组等量的浓度为20%NaOH溶
液。
18

巩固练习：
第三步比较a、b数值的大小预期结果及结论：
如果a＜b，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高；
如果a＝b，则说明机械损伤对樱桃呼吸速率没有影响；
如果a＞b，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速度降低。
（十一）


1.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )
①反应场所都有线粒体 ②都需要酶的催化
③反应场所都有细胞质基质 ④都能产生ATP
⑤都经过生成丙酮酸的反应 ⑥都能产生水
⑦反应过程中都能产生［H］
⑧都能把有机物彻底氧化
A.②③④⑤⑥⑦ B.①②③④⑤⑦
C.②③④⑤⑦ D.②③④⑤⑧
【解析】选C。无氧呼吸在细胞质基质 中完成，不需要线粒
体；有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化；二者第一阶段相
同，都是在细胞 质基质内进行，都会产生ATP；第一阶段都
是葡萄糖分解为丙酮酸；有氧呼吸生成水，无氧呼吸不生成
19

水；葡萄糖分解为丙酮酸过程会产生［H］；有氧呼吸中有机
物能彻底氧化分解，无氧呼吸中有机物不能彻底氧化分解。
2.关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A.种子风干脱水后呼吸强度增强
B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C.无氧呼吸的终产物是丙酮酸
D.有氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水
【解析】选B。种子风干脱水后，细胞中自由水的含量降低，
代谢减慢，因此呼吸强度降低，不 是增强。土壤淹水后，土
壤中氧气含量降低，根系进行无氧呼吸。无氧呼吸的终产物
是酒精和二 氧化碳或乳酸，而丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸
第一阶段的共同产物。有氧呼吸产生的［H］在线粒体内 膜
上与氧结合生成水。
3.在人和植物体内都会发生的物质转化过程是( )
①葡萄糖彻底氧化 ②葡萄糖转化为酒精
③葡萄糖脱水缩合 ④葡萄糖分解为丙酮酸
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 【解析】选C。在人和植物体内都能进行有氧呼吸，将葡萄
糖彻底氧化分解，在分解过程中，第一步 是将葡萄糖分解为
丙酮酸。在缺氧条件下，人和植物体都能进行短暂的无氧呼
吸，但是人无氧呼 吸的产物是乳酸，而植物无氧呼吸的产物
是酒精和CO2或乳酸。植物和动物体的细胞内都能进行葡萄< br>糖脱水缩合，形成多糖，植物体通过光合作用合成单糖，再
形成淀粉等多糖，人体在肌细胞和肝细 胞内可将葡萄糖合成
为糖原。故只有过程②在人体内不能发生。
4.(2013·池州模拟) 图甲是某种细胞器的结构模式图，图乙
是细胞呼吸的某些过程，下列相关叙述中错误的是( )

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A.甲图表示线粒体，通过结构③可以增加生物膜的面积
B.乙图中的②和③不可能在同一个细胞中进行
C.C6H12O6不能直接进入甲图完成乙图中的过程①
D.乙图中的过程④只能发生在甲图结构中
【解析】选D。甲图表示的是线粒体，③是内膜折 叠成的嵴，
可以大大增大膜面积。乙图中的②和③是两种类型的无氧呼
吸，不可能在同一个细胞 内进行。葡萄糖先在细胞质基质中
分解成丙酮酸，然后再进入线粒体进一步分解。乙图中的过
程 ④表示ATP的合成，在细胞质基质和叶绿体中也可以进行。
5. 甲图为不完整的呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式
图。请据图回答：


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(1)甲图中X代表的物质是________ ____，E代表的物质可能
是____________。
(2)甲图中有氧呼吸的途径是 ___________，其中产生能量最
多的是__________阶段(填字母)。
(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应乙图中的______(填
序号)。
(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于__________________，
写出有关的反应式__________________________________。 (5)叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中，
氧气分子通过的生物膜共有____ 层，通过这些膜的方式是
____________________。

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【解析】由图分析可知乙图中的①是线粒体内膜，②是线粒
体基质，③是线粒体 外膜；甲图中的A、C、D分别代表了细
胞呼吸第一阶段反应、有氧呼吸第二阶段反应(在线粒体基质中进行)、有氧呼吸第三阶段反应(在线粒体内膜上进行)。
有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。 图中的X应为丙酮酸，
E为酒精和二氧化碳。叶绿体中产生的氧气通过自由扩散方
式进入到相邻 细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物
膜共有6层(两层叶绿体膜，两层细胞膜和两层线粒体膜) 。
答案：(1)丙酮酸 酒精和二氧化碳
(2)A、C、D D (3)②①
(4)无氧呼吸 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
(5)6 自由扩散
6.(2012·江苏高考)下图表示细胞呼吸作用的过程，其中< br>①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。
下列相关叙述正确的是(多选)( )

A.①和③都具有双层生物膜B.①和②所含酶的种类不同
C.②和③都能产生大量ATP D.甲、乙分别代表丙酮酸、［H］
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【解题指南】解答本题的关键是明确：
(1)图中甲、乙所代表的物质。
(2)①～③表示的场所。
【解析】选B、D。由图判断知图解代表有氧呼吸过程。分析有氧呼吸过程可知：在细胞质基质中完成有氧呼吸第一阶段，
将葡萄糖分解为丙酮酸、［H］，并产 生少量ATP，所以①为细
胞质基质，甲为丙酮酸；在线粒体基质中完成有氧呼吸第二
阶段，将 丙酮酸和水分解为CO2、［H］，并产生少量ATP，所
以②为线粒体基质，乙为［H］；在线粒体内 膜上完成有氧呼
吸第三阶段，［H］与O2反应生成H2O，同时产生大量ATP，
所以③为线 粒体内膜。①代表细胞质基质，无生物膜；细胞
质基质和线粒体基质中所含酶的种类不同，进行的化学反 应
也不同；线粒体基质中不能产生大量ATP。
7.(2011·安徽高考)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条
件
下呼吸速率和乙烯产生量的变化如下图所示，t1、t2表示
10 ℃～30 ℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是
( )A.与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值
低，不利于叶片贮藏
B.与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，
有利于叶片贮藏
C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1＞t2，t1时不
24

利于叶片贮藏
D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1利于叶片贮藏



【解析】选C。A项，与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时
间推迟且峰值低，因此t2时有利于叶片贮藏；B项，与t2
相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提 前且峰值高，但乙烯
的作用是促进器官的成熟，会使细胞较快衰老，因此t1时
不利于叶片贮藏 ；C项，t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势
相似，但同一时刻t1比t2时呼吸速率都高，有机物消 耗都
多，因此 t1时不利于叶片贮藏；D项，t1、t2条件下乙烯
产生量的变化趋势相似， t1时不利于叶片贮藏是正确的，但
t1＞t2。

8.(2009·天津高考)按下表设计进行实验，分组后，在相同
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的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。


下列叙述正确的是
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
【解析】选D。酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO 2
和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意，
甲、丙进行无氧呼吸，乙组、丁 组进行有氧呼吸。甲、乙两
组都产生CO2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙
组少。 丁组能量转换率较丙组高。丁组的氧气消耗量大于乙
组。
9、(2012·安徽高考)为探究 酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌
破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵
母菌分 别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下
实验(见下表)。
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注：“+”表示加入了适量的相关物质，“-”表示未加入相关
物质。
(1)会产生 CO2和H2O的试管有_________，会产生酒精的试
管有_________，根据试管__ __________的实验结果可判断
出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)
( 2)有氧呼吸产生的［H］，经过一系列的化学反应，与氧结合
形成水。2，4-二硝基苯酚(DNP) 对该氧化过程没有影响，但
使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布
在__ __________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，
葡萄糖的氧化分解______ __(填“能”或“不能”)继续进行。
【解题指南】解答本题的关键是：
(1)联系有氧呼吸和无氧呼吸过程，明确题干中给出的有效信
息；
(2)明确酵母菌不同条件下的呼吸类型；
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(3)理清细胞呼吸不同阶段的反应物、产物、场所及所需的条
件。
【解析】酵母菌是兼性厌氧型生物，有氧条件下进行有氧呼
吸，无氧条件下进行无氧呼吸。 < br>(1)A试管中有氧气但无线粒体，不能进行有氧呼吸，氧气的
存在也抑制了细胞质基质中无氧呼 吸酶发挥作用，导致无氧
呼吸也不能进行；B试管中无氧气，可进行无氧呼吸，能够
产生酒精和 CO2；C试管中丙酮酸进入线粒体被分解生成CO2，
同时产生的［H］在线粒体内膜上与氧气结合生 成水；D试
管中加入葡萄糖，而葡萄糖不能进入线粒体，呼吸作用不能
进行；E试管中加入葡萄 糖和氧气，能进行完整的有氧呼吸
过程；F试管中只加入葡萄糖，能进行无氧呼吸过程。
(2 )有氧呼吸产生的［H］在线粒体内膜上经过一系列的化学
反应，与氧结合形成水，同时形成大量的AT P。2，4-二硝基
苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，使该过程所释放的能量
都以热的形 式耗散，表明DNP使分布在线粒体内膜的酶无法
合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化 分解能继
续进行，不能生成ATP。
答案：(1)C、E B、F B、D、F
(2) 线粒体内膜 能

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思维拓展
能源物质总结
①光能是生物体生命活动所需能量的根本来源,植物光合作用是生物
界 最基本的物质代谢和能量代谢。
②光能进入生物群落后,是以化学能的形式储存于有机物中,以有机物
为载体通过食物链而流动的。能量流动是物质循环的动力,物质是能量的载
体。
③生物不能直接利用有机物中的化学能,只能利用有机物氧化分解后
转移至ATP中的能量。


④能量一经利用,即从生物群落中消失。
⑤ATP水解释放的能量是储 存于高能磷酸键中的化学能,可直接用于
各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应);而合 成ATP所需能
量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的光能。
⑥病毒 等少数种类的生物不具有独立代谢能力,在其生命活动——增
殖中也消耗ATP,但这些ATP则来自于 其宿主细胞。




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