对细胞呼吸过程的一点补充解释

秦四哥

细胞呼吸是高中生物学教学的一个重要基础知识点，理解并灵活应用这一知识点对于将整个高中生物学知识升华到更宏观的高度有着重要的意义。但细胞呼吸过程极为复杂，历来是学生学习的一个难点，并且由于课本对于细胞呼吸过程的讲解尽量简化，学生在理解和应用时难免会出现一些疑惑。

细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种，高中阶段向来以葡萄糖的氧化分解为例来解释其过程，流程如下图：

根据书中介绍，在第一阶段葡萄糖被分解生成丙酮酸之后，如果细胞有氧，则丙酮酸由细胞质基质进入线粒体中进一步进行反应（即有氧呼吸）；如果细胞在缺氧条件下丙酮酸则仍在细胞质基质中进行进一步的反应（即无氧呼吸）。但细心的学生在全面学习这一节内容后就会产生这样的疑惑:有氧呼吸时氧气既然是在第三阶段在线粒体中参与反应的，而第一阶段生成的丙酮酸是如何判断出线粒体中有氧气从而进入线粒体进行有氧呼吸的呢？即如果细胞缺氧时，丙酮酸为什么就不进入线粒体了呢？对于这一问题书本上并没有做出解释。

其实丙酮酸生成之后的去路是由细胞内线粒体的状态决定的，在有氧或缺氧吋，细胞内的线粒体呈现完全不同的状态，实验证明在缺氧时，酵母菌细胞内线粒体数目会减少，大量的嵴会消失,特别是细胞色素分子消失,跨膜运输受阻，线粒体变为很小的无功能的囊泡。如果恢复供氧，线粒体又恢复正常形态，数量增加，同时细胞色素重新合成。也就是说细胞因缺氧，会使得线粒体功能暂吋丧失，同吋因细胞色素消失，丙酮酸不能跨线粒体膜进入线粒体内部，从而只能在细胞质基质中进行原始的无氧呼吸。

——杨二群.对细胞呼吸过程的一点补充解释.生物学教学.2009年第3期