有氧呼吸産生的還原氫在第二階段,這個階段丙酮酸進入線粒體的基質中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],反應式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量(2ATP)(20[H]為16NADH和4FADH2)。
第三階段在線粒體的内膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用産生的6個O2結合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,産生大量的能量。這一階段需要氧的參與,是在線粒體内膜上進行的。反應式:24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量(34ATP)(24[H]為10*2NADH和2*FADH2)。1NADH生成2.5ATP(舊為3ATP),1FADH2生成1.5ATP(舊為2ATP)。[H]是一種十分簡化的表示方式。這一過程中實際上是氧化型輔酶Ⅰ(NAD+)轉化成還原性輔酶Ⅰ(NADH+H+),和FAD+轉化為FADH2。
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