有氧供能,即生物通过
有氧呼吸的方式来为生物体提供其所需的能量,有氧供能需要氧气参与。
第一阶段: 在
细胞质基质中,一个分子的
葡萄糖分解成两个分子的
丙酮酸,同时脱下4个[H](活化氢);在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。反应式:C6H12O6酶→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)
第二阶段: 丙酮酸进入
线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮被氧化分解成
二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量。这一阶段也不需要氧的参与,是在
线粒体基质中进行的。反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP)
第三阶段: 在
线粒体内膜上,前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或
叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,储存大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。反应式:24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量
(34ATP)
在有氧呼吸过程中,葡萄糖彻底氧化分解,1mol的葡萄糖在彻底氧分解以后,共释放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了。 其能量转化效率达40.45%。
原核生物虽然没有线粒体等完善的细胞器及膜系统,但也能进行有氧呼吸。其主要依靠其细胞膜上粘附的相关酶把有机物有氧氧化,将有机物中的能量温和释放储存在ATP中,为生物体提供能量。