呼吸作用與 ATP:有氧、缺氧呼吸及實驗題

呼吸作用與 ATP:有氧、缺氧呼吸及實驗題-DSE生物科重點重溫2.0封面

細胞呼吸(cellular respiration)是從有機物釋放能量並轉移到 ATP 的一系列酶促反應,不等於肺部通氣。DSE 常把步驟、粒線體結構、缺氧呼吸和 respirometer 數據放在同一題考。

https://www.youtube.com/watch?v=vQcXOw60lgQ
【💡重點重溫系列2.0✏️】Ch21 | 呼吸作用 Respiration;在 YouTube 觀看

今集重點

  • 分清呼吸、通氣與氣體交換
  • 理解糖酵解、粒線體反應及 ATP 產量差異
  • 處理缺氧呼吸與 respirometer 實驗

影片重溫與延伸理解的界線

上方影片以 mind map 及題目分析重溫本課核心。下文先按影片明確涵蓋的概念重組,再補上標準科學術語、因果關係、實驗限制及跨課題連結;補充內容是編輯整理,不代表 Fango 在影片中的逐字原話。

核心概念逐步解釋

ATP 是可直接使用的能量載體

葡萄糖的化學能不會一次全部釋放;細胞把部分能量轉移到 ATP。ATP 水解可驅動主動運輸、合成、肌肉收縮及細胞分裂等工作。仍有部分能量以熱散失,並不是所有能量都儲存在 ATP。

有氧呼吸分階段進行

糖酵解在細胞質進行,把葡萄糖轉為丙酮酸並淨產少量 ATP;其後反應在粒線體內完成,碳化合物逐步氧化並釋放二氧化碳。電子傳遞與氧的最終接受作用讓大量 ATP 形成,水亦是產物。

缺氧時產量較低

肌肉缺氧時,丙酮酸可轉成乳酸,讓糖酵解暫時繼續,但每個葡萄糖只取得少量 ATP;酵母則可形成乙醇和二氧化碳。乳酸不是運動後痛楚唯一原因,也不要把人類肌肉寫成產生乙醇。

respirometer 量度氧吸收

若二氧化碳被鹼液吸收,密閉裝置氣體體積或壓力下降主要反映氧被生物消耗。比較不同溫度或生物時要按時間及質量標準化,並設無生物或已死材料的對照以校正溫壓變化。

重要中英文術語

中文English
細胞呼吸cellular respiration
糖酵解glycolysis
粒線體mitochondrion
電子傳遞鏈electron transport chain
缺氧呼吸anaerobic respiration
呼吸計respirometer

DSE 常見考法與應用

  • 比較有氧與缺氧呼吸時按需氧、位置、產物及 ATP 產量作答。
  • 抑制粒線體某步驟不代表細胞完全沒有 ATP;糖酵解仍可能產少量 ATP。
  • 呼吸計題先指出鹼液吸收二氧化碳,再把液滴移動連到氧氣消耗。
  • 萌發種子實驗要有死種子或玻璃珠對照,並控制質量、溫度和時間。

本節只概述原創題型與答題原則,沒有複製考評局 Past Paper 或 Marking Scheme。實際評分要求應以相關考試年度的官方評核大綱及題目為準。

學生常犯錯誤

  • 把呼吸作用等同吸氣呼氣。
  • 說缺氧呼吸完全不產 ATP。
  • 忽略二氧化碳吸收劑,直接由氣體體積推氧消耗。
  • 把酵母和肌肉的缺氧產物對調。

溫習及答題提示

  • 畫一張位置圖:細胞質→粒線體基質→內膜。
  • 比較題固定用四維表格,避免漏點。
  • 實驗數據除以時間與生物質量,才可公平比較速率。
  • 把本篇與光合作用一起溫習,但保留各自位置與能量方向。

跨課題連結

這一課不宜孤立溫習。先把本篇的「分清呼吸、通氣與氣體交換」與 DSE 酶活性全攻略:溫度、pH 與新陳代謝重點 對照,再利用 肺泡氣體交換 DSE 重點:結構、擴散與通氣 檢查相同物質、能量或調節機制在另一系統的角色。遇到綜合題時,先界定題目所問層次,再沿結構、過程、結果逐步作答。

一分鐘重點重溫

  • 細胞呼吸(cellular respiration)是從有機物釋放能量並轉移到 ATP 的一系列酶促反應,不等於肺部通氣。DSE 常把步驟、粒線體結構、缺氧呼吸和 respirometer 數據放在同一題考。
  • 分清呼吸、通氣與氣體交換
  • 理解糖酵解、粒線體反應及 ATP 產量差異
  • 處理缺氧呼吸與 respirometer 實驗

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FAQ

呼吸作用等於呼吸運動嗎?

不等於。呼吸運動是通氣;細胞呼吸是細胞內釋放有機物能量的化學反應。

缺氧呼吸會產生 ATP 嗎?

會,但只靠糖酵解取得少量 ATP,遠少於完整有氧呼吸。

氧在有氧呼吸有甚麼作用?

氧在電子傳遞末端作最終電子接受者,讓電子流與大量 ATP 形成得以持續。

respirometer 為何加入鹼液?

鹼液吸收生物呼吸產生的二氧化碳,使氣體體積下降主要反映氧的消耗。

運動後乳酸會怎樣處理?

乳酸可被運送到肝臟等組織進一步代謝;所需恢復過程涉及額外氧和能量。

影片及資料來源說明

主影片:【💡重點重溫系列2.0✏️】Ch21 | 呼吸作用 Respiration(UNI.BIOLOGY,2026-05-31)。本文根據影片逐字稿整理;補充的科學解釋及 DSE 應用已與影片教學內容分開表述。課程範圍參照教育局 Biology Curriculum and Assessment Guide;考試形式參照香港考試及評核局 Biology Assessment Framework。自動字幕可能錯聽英文術語或數字,本文不把不清晰片段寫成講者原話。