题目
【单选题】以最大心率的50%~75%锻炼的有氧运动对心脏最有利。它将对心血管系统和心肺功能有积极的改善作用,并显著减少相关疾病的危险。长跑爱好者王先生,每周3~4次、每次至少30分钟长跑,他的1分子葡萄糖完全氧化最多可以生成多少分子ATPA. 35B. 32C. 30D. 24E. 20
【单选题】以最大心率的50%~75%锻炼的有氧运动对心脏最有利。它将对心血管系统和心肺功能有积极的改善作用,并显著减少相关疾病的危险。长跑爱好者王先生,每周3~4次、每次至少30分钟长跑,他的1分子葡萄糖完全氧化最多可以生成多少分子ATP
A. 35
B. 32
C. 30
D. 24
E. 20
题目解答
答案
B. 32
解析
步骤 1：葡萄糖的氧化过程
葡萄糖的完全氧化过程包括糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环和氧化磷酸化四个阶段。在有氧条件下，葡萄糖通过这些过程被彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放能量。
步骤 2：糖酵解阶段
在糖酵解阶段，1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸，同时产生2分子ATP和2分子NADH。在无氧条件下，丙酮酸会转化为乳酸，但在有氧条件下，丙酮酸会进入线粒体进行氧化脱羧。
步骤 3：丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环
在丙酮酸氧化脱羧阶段，2分子丙酮酸被氧化脱羧生成2分子乙酰辅酶A，同时产生2分子NADH。在三羧酸循环中，2分子乙酰辅酶A通过循环过程产生6分子NADH、2分子FADH2和2分子GTP（或ATP）。
步骤 4：氧化磷酸化
在氧化磷酸化阶段，NADH和FADH2通过电子传递链将电子传递给氧气，同时产生ATP。1分子NADH通过氧化磷酸化产生2.5分子ATP，1分子FADH2通过氧化磷酸化产生1.5分子ATP。
步骤 5：计算ATP的生成量
糖酵解阶段产生2分子ATP，丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环阶段产生2分子ATP，NADH和FADH2通过氧化磷酸化产生（2+6）×2.5+2×1.5=20+3=23分子ATP。因此，1分子葡萄糖完全氧化最多可以生成2+2+23=27分子ATP。但考虑到糖酵解阶段产生的2分子NADH在进入线粒体时会通过穿梭机制产生额外的ATP，因此最终的ATP生成量为32分子ATP。
葡萄糖的完全氧化过程包括糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环和氧化磷酸化四个阶段。在有氧条件下，葡萄糖通过这些过程被彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放能量。
步骤 2：糖酵解阶段
在糖酵解阶段，1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸，同时产生2分子ATP和2分子NADH。在无氧条件下，丙酮酸会转化为乳酸，但在有氧条件下，丙酮酸会进入线粒体进行氧化脱羧。
步骤 3：丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环
在丙酮酸氧化脱羧阶段，2分子丙酮酸被氧化脱羧生成2分子乙酰辅酶A，同时产生2分子NADH。在三羧酸循环中，2分子乙酰辅酶A通过循环过程产生6分子NADH、2分子FADH2和2分子GTP（或ATP）。
步骤 4：氧化磷酸化
在氧化磷酸化阶段，NADH和FADH2通过电子传递链将电子传递给氧气，同时产生ATP。1分子NADH通过氧化磷酸化产生2.5分子ATP，1分子FADH2通过氧化磷酸化产生1.5分子ATP。
步骤 5：计算ATP的生成量
糖酵解阶段产生2分子ATP，丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环阶段产生2分子ATP，NADH和FADH2通过氧化磷酸化产生（2+6）×2.5+2×1.5=20+3=23分子ATP。因此，1分子葡萄糖完全氧化最多可以生成2+2+23=27分子ATP。但考虑到糖酵解阶段产生的2分子NADH在进入线粒体时会通过穿梭机制产生额外的ATP，因此最终的ATP生成量为32分子ATP。