【正确答案】(1)葡萄糖有氧氧化过程包含三个阶段:糖酵解过程、丙酮酸脱羧和柠檬酸循环。氧化过程生成少量的ATP(GTP),以及还原型辅酶(NADH和FADH2),这些还原型辅酶进入电子传递链中将携带的H传递给氧生成H2O,同时释放出大量的ATP。
糖酵解阶段:葡萄糖+ATP→葡萄糖-6-磷酸,果糖-6-磷酸+ATP→果糖-1,6-二磷酸,各消耗1分子ATP;1,3-二磷酸甘油酸+ADP→3-磷酸甘油酸+ATP,磷酸烯醇式丙酮酸+ADP→丙酮酸+ATP,各生成1分子ATP,由于1分子葡萄糖可形成2分子1,3-二磷酸甘油酸,因此,这两个反应一共生成4分子ATP;3-磷酸甘油醛+NAD+→1,3-二磷酸甘油酸+NADH+H+,由于该反应中也是以2分子3-磷酸甘油醛开始,因此生成2分子NADH+H+,通过苹果酸 天冬氨酸穿梭进入线粒体,将产生2.5×2=5分子ATP,若通过α-磷酸甘油穿梭,将产生1.5×2=3分子ATP。综上所述,糖酵解阶段将产生-2+2×2+2.5(1.5)×2=7(5)分子ATP;
丙酮酸氧化脱羧阶段:丙酮酸脱羧脱氢生成乙酰-CoA过程中无直接的ATP产生,但生成1分子NADH,由于葡萄糖氧化后可生成2分子丙酮酸,因此该过程在线粒体中生成的2分子NADH直接进入电子传递链中产生2.5×2=5分子ATP;
柠檬酸循环阶段:以乙酰-CoA和草酰乙酸生成柠檬酸开始,经过4次脱氢,1次底物水平磷酸化,完成该循环。4次脱氢过程中3次是以NADH作为H的受体,1次以FADH2作为H的受体。脱氢所形成的辅酶进入电子传递链中产生2.5×3+1.5=9分子ATP。1次底物水平磷酸化产生1分子GTP,能量上相当于1分子ATP。因此如果以1分子乙酰-CoA和1分子草酰乙酸开始,经过该循环生成10分子ATP。但考虑到1分子葡萄糖将生成2分子乙酰-CoA,即柠檬酸循环是以2分子乙酰-CoA开始,则可知该循环共产生10×2=20分子ATP。
综上所述,1分子葡萄糖有氧氧化将产生7(5)+5+20=32(30)分子ATP。
(2)糖酵解的调控步骤和调控酶:葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸,调控酶为己糖激酶;果糖-6-磷酸→果糖-1,6-二磷酸,调控酶为磷酸果糖激酶-1;磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸,调控酶为丙酮酸激酶;
(3)丙酮酸脱羧的调控步骤和调控酶:丙酮酸→乙酰-CoA,调控酶为丙酮酸脱氢酶复合体;
(4)柠檬酸循环的调控步骤和调控酶:乙酰-CoA+草酰乙酸→柠檬酸,调控酶柠檬酸合酶;异柠檬酸→α-酮戊二酸,调控酶为异柠檬酸脱氢酶;α-酮戊二酸→琥珀酰-CoA,调控酶为α-酮戊二酸脱氢酶复合体。
【答案解析】