Question

1mol葡萄糖和氧气反应中水是还原产物

Answer 1

1mol葡萄糖和氧气反应中水是还原产物
细胞的有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应，它们可以概括为 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。
在细胞有氧呼吸的过程中，既有 ATP的产生，也有 ATP的消耗。

三羧酸循环中4次脱氢反应产生NADH＋ H＋和 FADH 2 ，通过电 子传递链和氧化磷酸化产生ATP。目前一般认为，线粒体内1molNADH＋ H＋的氢传递给氧时，可生成2.5 mol ATP； 1mol FAD H 2 的氢传递给氧时，只能生成1.5mol ATP。底物水平磷酸化生成1 mol ATP，1 mol 乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化，共生成10molATP。此外，糖酵解中3-磷酸甘油醛在细胞质基质中脱氢生成的NADH＋ H＋，在有氧氧化时也要转运至线粒体内进人电子 传递链而产生ATP。目前发现，有两种转运机制可以将细胞质基质中的NADH＋ H＋转运至线粒体。
葡萄糖氧化过程中各个反应生成ATP的具体情况如下表所示：

综上所述，若仅从能量转化的角度考虑，1 mol葡萄糖彻底被有氧氧化，将产生30 mol或32 mol ATP。数据已变，见新教材5.3细胞呼吸的原理和应用（教材及答案）。
值得注意的是，部分资料认为1 mol NADH氧化可产生3 mol ATP，1 mol FADH2氧化可产生2molATP，由此计算，1mol葡萄糖彻底氧化分解应产生36mol或38molATP，但是目前这一数值被废止使用。不论采用哪一种计算方式，有氧呼吸反应全过程的能量转化效率都不算高，为35~40%，其余能量则以热能的形式散失或作为他用。
事实上，NADH和 FADH 2 是富含能量的分子，因为它们都含有 一对具有高转移势能的电子。线粒体内有一系列电子传递载体，称为呼吸链。有证据表明，线粒体内膜上组成呼吸链的四个主要复合体是完全独立的，每个都是蛋白复合体。其中，有三个复合体在电子传递的同时，可以将H＋从线粒体基质泵到线粒体内外膜之间的膜间腔。
电子传递所产生的电化学能被保存在质子浓度差和电荷梯度中，这包含了两层含义：（1）由膜隔开的两个区域中的 H＋浓度差所形成的化 学势能；（2）质子跨过膜形成电荷分离而造成的电势能。化学渗透假说认为，上述电化学梯度蕴含能量，可用来驱动线粒体内膜上的ATP合成酶，最终驱动ATP的合成。
因此，葡萄糖氧化分解合成ATP的数量，取决于线粒体内膜内外的质子浓度差以及ATP合成酶允许多少质子跨膜。这将最终导致1mol葡萄糖被完全氧化时，产生的ATP分子数可以从28mol到38mol不等。

Answer 2

葡萄糖氧化过程如下：
第一步，葡萄糖C6H12O6在细胞质基质分解成2个丙酮酸、少量还原氢和少量ATP，方程式：C6H12O6====2C3H4O3+4[H]+2ATP
第二部，丙酮酸进入细胞线粒体，在线粒体基质与水反应，生成大量还原氢、CO2和少量ATP，方程式：2C3H4O3+6H2O====20[H]+6CO2+2ATP
第三部：还原氢在线粒体内膜与氧气反应，生成水和大量ATP，因此是产能最多、最重要的一步，方程式：24[H]+6O2====12H2O+34ATP

Answer 3

葡萄糖是还原剂，氧气是氧化剂。