
在线粒体内,代谢物通过脱氢酶的催化发生脱氢反应,生成FADH2,FADH2进入()呼吸链彻底氧化成水过程中,磷酸化生成()分子ATP。 A. NADH;1.5 B. NADH;2.5 C. NADH;3 D. FADH2;1.5 E. FADH2;2.5
我们一步一步来分析。
1. 题目信息提炼
题中说:
在线粒体内,代谢物经脱氢酶催化发生脱氢反应
生成 FADH₂
FADH₂进入( )呼吸链彻底氧化成水
过程中磷酸化生成( )分子ATP
提示要填:
① 呼吸链类型(NADH 还是 FADH₂ 呼吸链)
② 对应的 P/O 比(每对电子产生的 ATP 数)
2. FADH₂ 进入的呼吸链
代谢物脱氢直接生成 FADH₂(比如琥珀酸脱氢生成延胡索酸,该反应由琥珀酸脱氢酶催化,辅基 FAD → FADH₂)。
FADH₂ 的电子进入呼吸链的位置在 复合体 II(琥珀酸-Q 还原酶) 或 ETF-Q 氧化还原酶等,它们把电子传递给 泛醌(CoQ),不经过复合体 I。
所以 FADH₂ 进入的是 “FADH₂ 呼吸链”,不是“NADH 呼吸链”。
3. 氧化磷酸化的 P/O 比(现代生物化学教材)
NADH → 复合体 I → CoQ → 复合体 III → Cyt c → 复合体 IV → O₂:
H⁺ 泵出:复合体 I(4H⁺)、复合体 III(4H⁺,实际上一般算 2H⁺/e⁻ 但 Q 循环是 4H⁺/2e⁻)、复合体 IV(2H⁺/2e⁻)。
每个 NADH 大约泵出 10H⁺(也有教材说 10 H⁺/2e⁻ 来自 I、III、IV),合成 1 ATP 需要 4 H⁺(3 通过 ATP 合酶 + 1 用于转运 Pi 等),因此 10/4 = 2.5 ATP。
FADH₂ → CoQ → 复合体 III → Cyt c → 复合体 IV → O₂:
只经过 III 和 IV,泵出 H⁺ 数目:
CoQ → 复合体 III → Cyt c:泵出 4H⁺/2e⁻
Cyt c → 复合体 IV:泵出 2H⁺/2e⁻
总共 6 H⁺/2e⁻ → 6/4 = 1.5 ATP。
4. 对应选项
FADH₂ 呼吸链 → 1.5 ATP → 对应 D. FADH₂;1.5。
5. 快速排除
A(NADH;1.5)、B(NADH;2.5)、C(NADH;3) 错在第一个空应是 FADH₂。
E(FADH₂;2.5)错在第二个空应为 1.5。
最终答案: