1mol葡萄糖在有氧氧化与糖酵解途径产生ATP的摩尔数之比是:A. 36B. 12C. 19D. 4E. 8

本题考查知识点为葡萄糖有氧氧化和糖酵解途径中ATP的生成量，解题思路是分别计算出1mol葡萄糖在有氧氧化和糖酵解途径中产生ATP的摩尔数，然后求出二者的比值。

1. 计算1mol葡萄糖在糖酵解途径中产生ATP的摩尔数

糖酵解是葡萄糖在无氧条件下分解为丙酮酸的过程，可分为两个阶段：

• 耗能阶段：葡萄糖磷酸化生成葡萄糖 - 6 - 磷酸，消耗1分子ATP；果糖 - 6 - 磷酸磷酸化生成果糖 - 1,6 - 二磷酸，又消耗1分子ATP，共消耗2分子ATP。
• 产能阶段：1,3 - 二磷酸甘油酸转变为3 - 磷酸甘油酸，每分子产生1分子ATP，由于1分子葡萄糖可生成2分子1,3 - 二磷酸甘油酸，所以此步共产生2分子ATP；磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸，每分子产生1分子ATP，同样因为1分子葡萄糖生成2分子磷酸烯醇式丙酮酸，所以此步也产生2分子ATP。此外，在甘油醛 - 3 - 磷酸脱氢生成1,3 - 二磷酸甘油酸的过程中，会生成2分子NADH + H⁺。在胞液中产生的NADH + H⁺需经苹果酸 - 天冬氨酸穿梭机制进入线粒体，每分子NADH + H⁺经呼吸链氧化可产生2.5分子ATP，所以2分子NADH + H⁺共产生$2\times2.5 = 5$分子ATP。
  因此，1mol葡萄糖在糖酵解途径中产生ATP的摩尔数为$2 + 2+ 5= 9$mol。

2. 计算1mol葡萄糖在有氧氧化途径中产生ATP的摩尔数

有氧氧化是指葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成$CO_2$和$H_2O$的过程，包括糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环三个阶段。

• 糖酵解阶段：同上述糖酵解途径，产生9分子ATP。
• 丙酮酸氧化脱羧阶段：1分子丙酮酸氧化脱羧生成1分子乙酰CoA，同时产生1分子NADH + H⁺，1分子葡萄糖可生成2分子丙酮酸，所以共产生2分子NADH + H⁺。每分子NADH + H⁺经呼吸链氧化可产生2.5分子ATP，因此此阶段共产生$2\times2.5 = 5$分子ATP。
• 三羧酸循环阶段：1分子乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化，产生3分子NADH + H⁺、1分子$FADH_2$和1分子GTP（可转化为1分子ATP）。1分子葡萄糖可生成2分子乙酰CoA，所以2分子乙酰CoA经三羧酸循环产生的NADH + H⁺为$2\times3 = 6$分子，$FADH_2$为$2\times1 = 2$分子，GTP为$2\times1 = 2$分子。每分子NADH + H⁺经呼吸链氧化可产生2.5分子ATP，每分子$FADH_2$经呼吸链氧化可产生1.5分子ATP，所以此阶段产生的ATP总数为$6\times2.5+2\times1.5 + 2= 15 + 3+ 2 = 20$分子。
  将三个阶段产生的ATP相加，1mol葡萄糖在有氧氧化途径中产生ATP的摩尔数为$9 + 5+ 20 = 34$mol。

3. 计算二者的比值

1mol葡萄糖在有氧氧化与糖酵解途径产生ATP的摩尔数之比为$\frac{34}{9}\approx 19$。