一個葡萄糖有氧呼吸到底生成多ATP？30？32？38？

01-06

人衛版《醫學細生》32個
人衛版《醫學生化》30或32個
北大版《醫學細生習題》38個
醫學細生老師PPT 38個
生無可戀

之所以產生這樣的數值差異，有兩個關鍵因素：

1個NADH產生多少個ATP？以及一個FADH2產生多少個ATP？

這個代謝葡萄糖的細胞是什麼細胞？

上圖看哦~ 同時一步一步說

葡萄糖往下代謝，首先要經過糖酵解步驟（Glycolysis），這部分發生在細胞漿（Cytosol）中，也就是說在胞漿中，一個葡萄糖產生了2分子的丙酮酸的同時，還產生了2個NADH和2個ATP（這兩個ATP都是底物水平磷酸化的）。然後，每個丙酮酸都進入線粒體，開始三羧酸循環，最終成為水和二氧化碳，如下圖：

也就是一個丙酮酸（pyruvate）產生了4個NADH，1個FADH2，和一個底物水平磷酸化的高能磷酸鍵物質GTP或者有的細胞是ATP。

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到這裡我們先結算一下，一個葡萄糖代謝成為二氧化碳和水都產生了多少能量物質？

胞漿內：2個NADH和2個ATP
線粒體內：2x（4個NADH，1個FADH2，1個GTP或者ATP）。這裡的GTP，一般學術上來說都會按照ATP計算的。所以其實就是8個NADH，2個FADH2，2個ATP

總計一下，一個葡萄糖代謝成為二氧化碳和水，共計直接產生 10個NADH，4個ATP，2個FADH2

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槽點來了，一個NADH產生多少個ATP呢？一個FADH2又產生多少個ATP？

理論上，一個NADH完全把能量交出去，可以產生220KJ/mol能量
理論上，一個FADH2完全把能量交出去，可以產生170KJ/mol能量

ATP + H2O → ADP + Pi ΔG° = ?30.5 kJ/mol

如果按照這個算，就是一個NADH能夠產生大約7個多ATP，一個FADH2能產生接近6個ATP，戰鬥力爆表呀~

但是實際上，因為我們的這端宇宙有著「熵恆增加」的定律，任何不產生熱力學效應的化學方應方程式都是耍流氓，所以一定要釋放出一些熱能來才能保證這樣的反應是可行的。生物的線粒體膜上的氧化磷酸化鏈竟然釋放出了55%以上的能量變成熱能，讓化學反應得以向下繼續，而非停滯或者反向走。

最後，一個NADH能夠用來合成ATP的能量大約也就是3個左右高能磷酸鍵了，一個FADH2能夠用來ATP的能量大約也就是不到2個左右高能磷酸鍵了。

所以，把一個NADH算成3個ATP，一個FADH2算成2個ATP的根源是這樣的。

但是，因為各種生物實際因素影響，真正的實測值比3和2還要低一些，為了方便計算，很多書如果不用3或者2，就會寫2.5或者1.5。其實是一個很複雜的小數，而且可能因為一些環境因素還會變化。

如果按照1NADH=3ATP、1FADH2=2ATP計算，一個葡萄糖會產生38個ATP
如果按照1NADH=2.5ATP、1FADH2=1.5ATP計算，一個葡萄糖會產生32個ATP

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還有一個影響因素：這個代謝葡萄糖的細胞是什麼細胞？

由於總共產生的10個NADH，有2個是在線粒體外面的胞漿中的。而NADH要想氧化磷酸化成為ATP，必須進入線粒體。

在心肌和肝臟中，線粒體外的NADH會能量完整的轉入線粒體裡面，所以在心肌和肝臟中，如果按照3算，就是38；如果按照2.5算，就是32嘍~
但是在骨骼肌和腦中，線粒體外的NADH進入線粒體裡面，是一個耗能過程，進來之後就成為了FADH2水平的能量了，其實就是正好減少了總共2個ATP。所以在骨骼肌和腦中，如果按照3算，就是38-2=36；如果按照2.5算，就是32-2=30

人在山上，用手機簡單回答一下。

一、葡萄糖在鑲嵌於線粒體內膜上的細胞色素酶中被氧化，釋放出來的能量把膜內質子泵到膜外，使得線粒體內膜外質子濃度遠高於內膜以內，因濃度差而具有勢能。

二、同樣鑲嵌在線粒體內膜上的ATPase在受控的情況下把內膜外的高濃度質子再放回到膜內，質子濃度差勢能由此得以釋放，轉變成用於產生ATP的能量。

三、所以，在有氧呼吸產生ATP的過程中，產生ATP的數量並不取決於氧化葡萄糖分子的數量，而是ATPase放進來多少質子。如前所述，這個步驟是受控制的（細胞能量需要控制），需要多少ATP，就放進來多少質子，也就導致了一分子葡萄糖被完全氧化時，產生的ATP分子數可以從28到38不等，表面上看全無規律。

30或32，NADH穿梭方式的不同。上面是我微小的筆記。

我們的書是

最新版的教科書已經修改成了30-32個，曾經的38不再延用。

至於是30還是32就要看是在哪個器官裡面對的是什麼酶了

簡單來說原核生物沒有線粒體，NADH便不需要入線粒體，自然不耗能。真核的NADH進入有兩種穿梭方式，磷酸甘油穿梭每個NADH要消耗1個ATP(這個說法是為了方便計算，其實是NADH通過這個穿梭變成了FADH2)，蘋果酸與天冬氨酸穿梭不耗能，糖酵解產生2個NADH 這就是為什麼有32或30的原因。

關鍵的NADH FADH2到底分別產生3 2，還是2.5 1.5 個ATP建議根據考研學校指定參考書目標準。算一個38的

38＝(4NADH*3+1FADH2*2+1ATP)*2+(2NADH*3+2ATP)

第一個括弧TCA循環，第二個括弧里包括糖酵解和丙酮酸生成乙醯CoA。

第8版生物化學與分子生物學，裡面應該講的蠻清楚了

30或者32

這跟細胞胞質NADH的氧化有關，NADH必須轉運到線粒體內膜上面才能進行電子傳遞進而氧化磷酸化但是當NADH轉運到線粒體時有兩個穿梭機制一是磷酸甘油穿梭二是蘋果酸天冬氨酸穿梭。前者釋放到線粒體膜間腔時變成FADH2 生成1.5分子ATP 後者還是NADH生成2.5 分子而在胞質中一分子糖酵解生成兩分子NADH 所以兩者相差兩分子ATP

1995年還是96年深圳人事部門出的調干考試，就有這一題。當年的標準答案據說是38。

剛好學到

30 32 《基礎生物化學》 P238

但老師講的時候說是36 38

因為原來的教材上一個NADH產生3ATP 一個FADH2產生2ATP

其實沒有確切答案，我記得生化里講了，有一步反應釋放的能量可以有一部分生成ATP，最後算的時候沒把這一步算進去，所以答案還是樓上答主說的那樣～～綠皮的《生物化學與分子生物學》在那一面的右下部分～～晚上去找找

30或32，詳細參考八版《生物化學與分子生物學》

教科書上是30（32）

人教版高中生物課本是38個。。。