疑問：無氧呼吸會不會有［Ｈ］的積累？細胞無氧呼吸産生的[H]到哪去了？無氧呼吸産生的[H]的作用？

這個問題起源于2010年湖南高考生物第2題的C選項，題目見下：

(2010·湖南，T2）下列關于呼吸作用的叙述，正确的是

A．無氧呼吸的終産物是丙酮酸

B．有氧呼吸産生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水

C．無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累

D．質量相同時，脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多

之所以這個題目會有疑問是因為教材是這樣說的：

第二個階段是，丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉化成乳酸。

教材中沒有提到[H]去向，而題目中考到[H]是否積累的問題，這就是疑問産生的根源。

教材中沒講第二階段利用[H]，那麼是不是說明無氧呼吸第二階段不需要[H]呢？實際上并不是，隻是教材這裡簡單處理了。今天咱們就來談談無氧呼吸第一階段産生的[H]的作用以及去向。

酒精發酵的第一個階段，與糖酵解（有氧呼吸第一階段）的步驟完全相同。然後在缺氧的情況下，丙酮酸就在丙酮酸羧化酶的作用下，脫羧形成乙醛，乙醛則在乙醇脫氫酶的作用下，被糖酵解産物──NADH還原為酒精（乙醇）。而NADH本身被氧化成NAD 。

葡萄糖分解成丙酮酸的情況與上述酒精發酵相同，隻是丙酮酸是在乳酸脫氫酶的作用下還原成乳酸，同時還原型輔酶Ⅰ（NADH）被氧化成氧化型輔酶Ⅰ（NAD ），從而保證了乳酸發酵的持續進行。如下圖：

那麼，第一階段産生的[H]有沒有被利用完呢？如果沒利用完的話，還會有積累，請看下圖：

由圖可知，無論是酒精發酵還是乳酸發酵，第一階段産生的兩分子NADPH在第二階段正好被用完，産生兩分子的NAD 。

可見，無氧呼吸無論是産生酒精和二氧化碳還是産生乳酸，第一階段産生的［Ｈ］（即NADH）都會被丙酮酸氧化成NAD 。所以[H]并沒有積累。所以剛才湖南的第2題答案為D。

緊接着第二年，海南第4題的D選項又考了這個知識點，題目見下：

（2011年·海南，4）細胞内糖分解代謝過程如下圖，下列叙述錯誤的是（　　）

A. 植物細胞能進行過程①和③或過程①和④

B. 真核細胞的細胞質基質中能進行過程①和②

C. 動物細胞内，過程②比過程①釋放的能量多

D. 乳酸菌細胞内，過程①産生[H]，過程③消耗[H]

解析：有的植物細胞無氧呼吸産生乳酸，比如馬鈴薯塊莖，甜菜塊根等，有的能産生酒精，A正确；真核細胞進行有氧呼吸的第一階段是在細胞質基質中進行，第二、第三階段是在線粒體中進行，②是第二和第三階段，B錯；是第二和第三階段釋放的能量比地階段多，C正确；通過前面的分析可知，乳酸菌細胞内，過程①産生[H]，過程③消耗[H]，D正确。

答案：B

最後再來個練習：

如圖為人體糖代謝的部分途徑。

請分析回答：

(1)據圖可知，細胞呼吸的啟動需要________供能。

(2)在酶的催化下，丙酮酸和________結合生成乳酸，在缺氧狀态下，該酶的活性________。

(3)某物質隻使線粒體内膜上的ATP合成酶失活，對[H]的氧化沒有影響，因此該物質使有氧呼吸第三階段釋放出來的能量全部轉化成________。若将該物質加入到酵母菌中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)繼續進行。

(4)糖原貯積病是由于遺傳性糖代謝障礙，緻使糖原在組織内過多沉積而引起的疾病，因此______________是糖原貯積病的最主要累及器官。

解析：(1)由圖可知，葡萄糖在轉變成6­磷酸葡萄糖的過程中需要ATP供能，因此細胞呼吸的啟動需要ATP供能。(2)人體細胞無氧呼吸的第二階段是丙酮酸被[H]還原成乳酸，需要酶參與催化，在缺氧狀态下，無氧呼吸的速率升高，因此可推測在缺氧狀态下，該酶的活性升高。(3)某物質隻使線粒體内膜上的ATP合成酶失活，對[H]的氧化沒有影響，說明該物質使有氧呼吸第三階段釋放出來的能量全部以熱能形式散失。該物質隻影響ATP的合成，不影響葡萄糖的氧化分解，因此将該物質加入到酵母菌中，葡萄糖的氧化分解能繼續進行。(4)糖原合成部位主要在肝髒和肌肉，糖原貯積病是由于遺傳性糖代謝障礙，緻使糖原在組織内過多沉積而引起的疾病，因此肝髒和肌肉是糖原貯積病的最主要累及器官。

答案：(1)ATP

(2)[H]　升高　

(3)熱能　能　

(4)肌肉和肝髒

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