题目
鸽子的心肌和骨骼肌中消耗葡萄糖产生的ATP数是不同的。1摩尔葡萄糖进行氧化并以苹果酸天冬氨酸穿梭可产生ATP摩尔数()A. 10B. 20C. 30D. 32E. 34
鸽子的心肌和骨骼肌中消耗葡萄糖产生的ATP数是不同的。1摩尔葡萄糖进行氧化并以苹果酸天冬氨酸穿梭可产生ATP摩尔数()
A. 10
B. 20
C. 30
D. 32
E. 34
题目解答
答案
D. 32
解析
考查要点:本题主要考查细胞呼吸过程中ATP的生成数量,特别是不同组织细胞中NADH穿梭系统对ATP产量的影响。
解题核心思路:
- 明确葡萄糖有氧呼吸各阶段的ATP生成量,包括糖酵解、丙酮酸氧化、柠檬酸循环及电子传递链。
- 区分不同NADH穿梭系统:苹果酸天冬氨酸穿梭系统(心肌、骨骼肌)和甘油磷酸穿梭系统(其他细胞),前者使细胞质基质中的NADH进入线粒体后仍为NADH,后者转化为FADH2,导致ATP产量不同。
- 综合计算:结合各阶段ATP的直接生成量和NADH/FADH2的间接贡献。
破题关键点:
- 苹果酸天冬氨酸穿梭系统下,糖酵解产生的NADH进入线粒体后仍为NADH,每个产生2.5ATP,而非FADH2(1.5ATP)。
- 总ATP计算需分阶段累加,注意各阶段的直接ATP生成和递氢体的间接贡献。
葡萄糖有氧呼吸各阶段ATP生成分析
1. 糖酵解阶段(细胞质基质)
- 直接生成:2ATP
- 产生:2NADH(通过苹果酸天冬氨酸穿梭进入线粒体,转化为NADH,每个产生2.5ATP)
- 总贡献:
$2 \, \text{ATP} + 2 \times 2.5 \, \text{ATP} = 7 \, \text{ATP}$
2. 丙酮酸氧化为乙酰辅酶A(线粒体基质)
- 产生:2NADH(每个产生2.5ATP)
- 总贡献:
$2 \times 2.5 \, \text{ATP} = 5 \, \text{ATP}$
3. 柠檬酸循环(线粒体基质)
- 直接生成:2ATP(每分子葡萄糖生成2分子乙酰辅酶A,每分子产生1ATP)
- 产生:6NADH(每分子乙酰辅酶A产生3NADH,共2×3=6NADH,每个产生2.5ATP)
- 产生:2FADH2(每分子乙酰辅酶A产生1FADH2,共2×1=2FADH2,每个产生1.5ATP)
- 总贡献:
$2 \, \text{ATP} + 6 \times 2.5 \, \text{ATP} + 2 \times 1.5 \, \text{ATP} = 20 \, \text{ATP}$
4. 总ATP计算
将各阶段贡献相加:
$7 \, \text{ATP} + 5 \, \text{ATP} + 20 \, \text{ATP} = 32 \, \text{ATP}$