丙酮酸和还原性氢进入线粒体
生化大题最终版
第三章蛋白质化学3，蛋白质的结构层次及其维持力。
蛋白质的一级结构：通常描述为蛋白质多肽链中氨基酸的连接顺序，简称氨基酸序列。
蛋白质的一级结构反映蛋白质分子的共价键结构；其维持力主要为肽键，还可能存在二硫键等其他共价键。
蛋白质的二级结构：是指蛋白质多肽链局部片段的构象，该片段的氨基酸序列是连续的，主链构象通常是规则的；其维持力为氢键。
[蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，尤其是那些稳定的、有规律的周期性结构。
这些结构涉及的是该段肽链主链骨架原子的相对位置，不涉及AA残基侧链的构象。
]（课件概念）蛋白质的超二级结构：又称模体、基序，是指几个二级结构单元进一步聚集和结合形成的特定构象单元，如αα、βαβ、ββ、螺旋-转角-螺旋、亮氨酸拉链等。
蛋白质的三级结构：是指蛋白质分子整条肽链的空间结构，描述其所有原子的空间排布。
蛋白质三级结构的形成是肽链在二级结构基础上进一步折叠的结果；其维持力为疏水作用、氢键、离子键和范德华力等非共价键及二硫键等少量共价键。
蛋白质的四级结构：多亚基蛋白质的亚基与亚基通过非共价键结合，形成特定的空间结构，这一结构层次称为该蛋白质的四级结构；其维持力为疏水作用、氢键、离子键和范德华力等非共价键。
4.比较蛋白质变性和蛋白质变构。
2.B-DNA右手双螺旋结构的基本内容。
①两股DNA链反向互补形成双链结构：在该结构中，脱氧核糖与磷酸交替连接构成主链，位于外面，碱基侧链位于内部。
双链碱基形成Watson-Crick碱基对，即腺嘌呤（A）以两个氢键与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G）以三个氢键与胞嘧啶（C）结合，这种配对称为碱基配对原则。
由此，一股DNA链的碱基序列决定着另一股DNA链的碱基序列，两股DNA链称为互补链。
②DNA双链进一步形成右手双螺旋结构：在双螺旋结构中，碱基平面与螺旋轴垂直，糖基平面与碱基平面接近垂直，与螺旋轴平行；双螺旋直径为2nm，每一螺旋含10bp（bp：双链核酸长度单位，1bp 为1个碱基对），螺距为3.4nm，相邻碱基对之间的轴向距离为0.34nm；双螺旋表面有两条沟槽：相对较深、较宽的为大沟（轴向沟宽2.2nm），相对较浅、较窄的为小沟（轴向沟宽1.2nm）。
高中生物高考专题03 细胞呼吸与光合作用-2021年高考真题和模拟题生物分项汇编(解析版)
专题03 细胞呼吸与光合作用1．（2021·1月浙江选考）苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。
下列叙述正确的是（）A．呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升B．呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少C．用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现D．果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生【答案】C【分析】乙烯能促进果实成熟和衰老；糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，该过程1 个葡萄糖分子被分解成2 个含3 个碳原子的化合物分子，并释放出少量能量，形成少量A TP。
【详解】A、苹果果实细胞无氧呼吸不产生乳酸，产生的是酒精和二氧化碳，A错误；\B、糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1 个葡萄糖分子被分解成2 个含3 个碳原子的化合物分子，分解过程中释放出少量能量，形成少量A TP，故糖酵解过程中没有CO2产生，B错误；C、乙烯能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制剂处理，可延缓细胞衰老，从而延缓呼吸跃变现象的出现，C正确；D、果实贮藏在低温条件下，酶的活性比较低，细胞更不容易衰老，能延缓呼吸跃变现象的出现，D错误。
故选C。
2．（2021·广东高考真题）秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。
下列叙述正确的是（）A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量【答案】D【分析】图示为探究酵母菌进行无氧呼吸的装置示意图。
酵母菌无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。
检测乙醇的方法是：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
检测CO2的方法是：CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
生物化学第十一次作业
第十一次作业1、hydrogen bond 氢键：与电负性大的原子X（氟、氯、氧、氮等）共价结合的氢，如与负电性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形的键。
这种键称为氢键。
2、酶能降低化学反应的活化能，提高化学反应速率的机制酶的催化机理和一般化学催化剂基本相同，也是先和反应物（酶的底物）结合成络合物，通过降低反应的能来提高化学反应的速度，在恒定温度下，化学反应体系中每个反应物分子所含的能量虽然差别较大，但其平均值较低，这是反应的初态。
S（底物）→P（产物）这个反应之所以能够进行，是因为有相当部分的S分子已被激活成为活化（过渡态）分子，活化分子越多，反应速度越快。
在特定温度时，化学反应的活化能是使1摩尔物质的全部分子成为活化分子所需的能量（千卡）。
酶（E）的作用是：与S暂时结合形成一个新化合物ES，ES的活化状态（过渡态）比无催化剂的该化学反应中反应物活化分子含有的能量低得多。
ES再反应产生P，同时释放E。
E可与另外的S分子结合，再重复这个循环。
降低整个反应所需的活化能，使在单位时间内有更多的分子进行反应，反应速度得以加快。
如没有催化剂存在时，过氧化氢分解为水和氧的反应（2H2O2→2H2O+O2）需要的活化能为每摩尔18千卡（1千卡=4.187焦耳），用过氧化氢酶催化此反应时，只需要活化能每摩尔2千卡，反应速度约增加10^11倍。
3、PPP途径产生的主要中间产物及其功能氧化部分第一步和糖酵解的第一步相同，在已糖激酶的催化下葡萄糖生成6磷酸葡萄糖。
后来在6-磷酸葡萄糖脱氢酶(这也是磷酸戊糖途径的限速酶)(Glucose-6-phosphat-dehydrogenase)，6-磷酸葡糖酸内酯酶(6-Phosphogluconolactonase)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-Phosphogluconatdehydrogenase)的帮助下生成5-磷酸核酮糖。
非氧化部分其实是一系列的基团转移反应。
生物化学作业--参考答案
1、营养不良的人饮酒，或者剧烈运动后饮酒，常出现低血糖。
试分析酒精干预了体内糖代谢的哪些环节？（p141 3题）答：酒精对于糖代谢途径的影响主要有：肝脏的糖异生与糖原分解反应，也就是来源与去路的影响。
1)研究认为，酒精可以诱导低血糖主要取决于体内糖原储备是否充足，然而在人营养不良或者剧烈运动后，体内糖原过度消耗，酒精又能抑制肝糖原的分解，饮酒后容易出现低血糖。
2）抑制糖异生：①酒精的氧化抑制了苹果酸/天冬氨酸转运系统，导致细胞间质中还原当量代谢紊乱，使丙酮酸浓度下降，从而抑制糖异生；②酒精能影响糖异生关键酶活性-非活性的转换，酶总量，酶合成或降解，从而抑制糖异生，如果糖二磷酸酶-1活性的抑制，磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶的表达降低等；3）影响葡萄糖-6磷酸酶的活性，导致乳酸循环受阻，不利于血糖升高。
4）酒精使胰岛a细胞功能降低，促进胰岛素的分泌，抑制胰高血糖素的分泌，从而抑制糖原分解，促进糖酵解，造成低血糖。
5）酒精还会影响小肠对糖分的吸收，从而造成低血糖。
2、列举几种临床上治疗糖尿病的药物，想一想他们为什们有降低血糖的作用？(p141 4题) 答：1）胰岛素它能增加组织对葡萄糖的摄取和利用，促进糖原的合成抑制糖异生，减少血糖来源，似血糖降低；2）胰岛素促泌剂①磺脲类药物，格列苯脲等，通过刺激胰岛beta细胞分泌胰岛素，增加体内胰岛素水平而降低血糖；②格列奈类，如瑞格列奈，通过刺激胰岛素的早起合成分泌而降低餐后血糖。
3）胰岛素曾敏剂如噻唑烷二酮类的罗格列酮可以通过增加靶细胞对胰岛素的敏感性而降低血糖。
另外如双胍类药，如二甲双胍，它能降低血浆中脂肪酸的浓度而增加胰岛素的敏感性，增加周围组织对胰岛素的敏感性，增加胰岛素介导的葡萄糖的利用，也能增加非胰岛素依赖的组织对葡萄糖的摄取和利用。
4）a-糖苷酶抑制剂，如阿卡波糖，在肠道内竞争性的抑制葡萄糖苷水解酶，降低多糖或蔗糖分解成葡萄糖，抑制小肠对碳水化合物的吸收而降低餐后血糖。
某大学生物工程学院《生物化学》考试试卷(1092)
某大学生物工程学院《生物化学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（100分，每题5分）1. 大肠杆菌染色体DNA由两条链组成，其中一条链充当模板链，另外一条链充当编码链。
（）答案：错误解析：不同的基因使用不同的链作为其编码链和模板链。
2. 在所有原核与真核生物中，AUG都是唯一的翻译起始密码子。
（）答案：错误解析：3. 萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径，可利用脂肪酸α氧化生成的乙酰辅酶A合成苹果酸，为糖异生和其他生物合成提供碳源。
（）答案：错误解析：4. 转录不需要引物，而反转录必须有引物。
（）答案：正确解析：5. 呼吸链上各成分的摩尔比是1:1。
（）答案：错误解析：呼吸链上的各种成分并非以等摩尔比例存在。
6. 磷酸戊糖途径为还原性生物合成提供NADH。
（）答案：错误解析：该途径为还原性生物合成提供的是NADPH，NAD＋一般在氧化分解途径中用作电子受体，还原成NADH后主要经由呼吸链传递提供能量。
7. 蛋白质生物合成后的共价修饰，都属于不可逆的共价修饰。
（）答案：正确解析：8. 密码子的简并性减少了蛋白质突变的频率。
（）答案：正确解析：9. 肽链的折叠在蛋白质合成结束以后才开始。
（）答案：错误解析：翻译过程中，核糖体可以保护30～40个氨基酸残基。
一旦多肽链从核糖体中伸出，就开始多肽链折叠和翻译后修饰。
10. 糖原磷酸化酶因响应cAMP和Ca2＋而被磷酸化。
（）答案：正确解析：11. 己糖激酶催化的反应是糖酵解的第一步反应，也是一步不可逆反应，因此，它是糖酵解最重要的调控位点。
（）答案：错误解析：糖酵解最重要的调控位点是第三步反应。
12. 生物界NADH呼吸链应用最广。
（）答案：正确解析：13. 大肠杆菌参与DNA错配修复的DNA聚合酶是DNA聚合酶Ⅰ。
生化习题6
一、选择题A型题1．符和细胞色素特点的是：A．细胞色素也可分布在线粒体外B．血红素A是Cytc的辅基C．呼吸链中有许多种细胞色素可被CN-抑制D．细胞色素C氧化酶其本质不是细胞色素E．所有的细胞色素与线粒体内膜紧密结合，不易分开2．下列每组内有两种物质，都含铁卟啉的是：A．铁硫蛋白和血红蛋白B．过氧化物酶和过氧化氢酶C．细胞色素C氧化酶和乳酸脱氢酶D．过氧化物酶和琥珀酸脱氢酶E．以上各组中的两种物质都不同时含铁卟啉3．研究呼吸链证明：A．两条呼吸链的会合点是CytcB．呼吸链都含有复合体ⅡC．解偶联后，呼吸链就不能传递电子了D．通过呼吸链传递1个氢原子都可生成3分子的ATPE．辅酶Q是递氢体4．在胞液中乳酸脱氢生成的NADHA．可直接进入呼吸链氧化B．在线粒体内膜外侧使α-磷酸甘油转变成磷酸二羟丙酮后进入线粒体C．仅仅需要内膜外侧的磷酸甘油脱氢酶的催化后即可直接进入呼吸链D．经α-磷酸甘油穿梭作用后可进入琥珀酸氧化呼吸链E．上述各条都不能使胞液中NADH进入呼吸链氧化5．关于胞液中还原当量NADH经过穿梭作用，错误的是A．NADH和NADPH都不能自由通过线粒体内膜B．在骨骼肌中NADH经穿梭后绝大多数生成3分子的ATPC．苹果酸、Glu、Asp都可参与穿梭系统D．α-磷酸甘油脱氢酶，有的以NAD+为辅酶，有的以FAD为辅酶（基）E．胞液中的ADP进线粒体不需经穿梭作用6．符合高能磷酸键的叙述是A．含高能键的化和物都含有高能磷酸键B．含高能磷酸键的分子中有一个键能特别高的磷酸键C．有高能磷酸键变化的反应都是不可逆的D．高能磷酸键只能通过氧化磷酸化生成E．以上都不正确7．体内有多种高能磷酸化合物，参与各种供能反应最多的是A．磷酸肌酸B．ATPC．PEPD．UTPE．GTP8．关于生物氧化时能量的释放，错误的是A. 生物氧化过程中总能量变化与反应途径无关B. 生物氧化是机体生成ATP的主要来源方式C. 线粒体是生物氧化和产能的主要部位D. 只能通过氧化磷酸化生成ATPE. 生物氧化释放的部分能量用于ADP的磷酸化9．符合高能磷酸化合物代谢变化的是A．在体内2ADP→ATP+AMP是不可能的B．CP属于磷酸胍类高能磷酸化合物，它可借ATP转变而来C．在体内，UDP+ATP不能转变成ADP+UTPD．CP主要是脂肪组织中储能的一种方式E．以上都不符合高能磷酸化合物的代谢特点10．糖酵解途径生成的丙酮酸，如要进行彻底氧化，必须进入线粒体氧化，因为 A．丙酮酸脱氢酶复合体在线粒体内B． NADH氧化呼吸链在线粒体内膜C．琥珀酸氧化呼吸链在线粒体内膜D．乳酸不能通过线粒体E．不需要氧11．1mol丙氨酸氧化成 CO2和 H2O时，可生成多少 moIATPA．4B．8C．12D．15E．1812．人体内各种活动能量的直接供给者是A．葡萄糖B． ATPC． GTPD．磷酸肌酸E．脂肪酸13．下列哪种化合物中不含高能磷酸键A．1,6—双磷酸果糖B．ATPC．磷酸肌酸D．磷酸烯醇型丙酮酸E． ADP14．在呼吸链中能将电子直接传递给氧的传递体是A．铁—疏蛋白B．细胞色素 bC．细胞色素 cD．细胞色素 aa3E．细胞色素 c115．下列有关细胞色素的叙述哪一项是正确的?A．各种细胞色素在呼吸链中排列顺序是 b→C→C1→aa3→O2 B．都是递电子体C．都是递氢体D．全部存在于线粒体基质中E．都受 CN-与 CO的毒害16．关于电子传递链的叙述错误的是A．电子传递链中的递电子体同时也是递氢体B．电子传递方向从还原电位低的向还原电位高的方向传递 C．电子传递链中的递氢体同时也是递电子体D．电子传递的同时伴有 ADP的磷酸化E．氧化磷酸化在线粒体内进行17．关于电子传递链的叙述错误的是A．电子传递链组分包括4个复合体B．体内主要有两条呼吸链即 NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链C．每对氢原子氧化时都生成3个 ATPD．抑制细胞色素氧化酶后，电子传递链中各组分都处于还原状态E．氧化如不与磷酸化偶联，电子传递可以不中止18．下列哪种物质不经 NADH氧化呼吸链?A．琥珀酸B．苹果酸C．β-羟丁酸D．谷氨酸E．异柠檬酸19．电子在细胞色素间传递的次序为A． aa3→b-→C1→C→O2B． b→C1→C→aa3→O2C．C-→C1→b→aa3→O2D． C→b→C1→aa3→O2E． C1→C→b→aa3→O220．关于ATP合成机制的叙述正确的是A．ADP与 Pi合成 ATP是在 ATP合酶 F1亚基进行的B．除α、β亚基外，其他亚基不参加 ATP合成C．F0亚基仅是 F1亚基固定于线粒体内膜所必需的D．F0构成完整质子通道E．H＋不能自由通过线粒体内膜，质子逆浓度梯度流动时释放出能量21．能使氧化磷酸化加速的物质是A． ATPB． ADPC．电子传递链的数目D．维生素 CE． CoASH22．能使氧化磷酸化减慢的物质是A． ATPB． ADPC． CoASHD．还原当量的来源是否充分E．底物进入电子传递链的部位23．下列能自由通过线粒体膜的物质是A． NADP＋B．草酸乙酸C．脂酰 CoAD．磷酸二羟丙酮E．乙酰 CoA24．关于 P／O比值的叙述正确的是A． P／O比值是指每消耗一摩尔氧所消耗无机磷的摩尔数B． P／O比值是指每消耗一摩尔原子氧所消耗无机磷的摩尔数 C．测定 P／O比值不能反应物质氧化时生成ATP的数目D．每消耗一摩尔氧所合成 ATP的摩尔数E．以上叙述都不对25．氰化物能与下列哪种物质结合?A．细胞色素 cB．细胞色素 bC．细胞色素 aa3D．细胞色素 b1E．细胞色素 b526．细胞色素 aa3中除含铁卟啉外还有A．铝B．镁C．锰D．铜E．钴27．不属呼吸链抑制剂的物质是A．鱼藤酮B．阿米妥C．抗霉素 AD．氰化物E．寡霉素28．关于氧化磷酸化机制的叙述错误的是A．H＋不能自由通过线粒体内膜B．H＋由递氢体转运至内膜胞质面C．电子并不排至内膜外D．线粒体内膜胞质面的 pH比基质面高 E．线粒体内膜胞质面带正电荷29．关于还原当量的穿梭叙述错误的是A． NADH不能自由通过线粒体膜B．经甘油磷酸穿梭机制进入线粒体的氢原子氧化时生成2ATPC．经苹果酸穿梭机制进入线粒体的氢氧化时生成3ATPD．甘油磷酸穿梭少得1个 ATP是由于穿梭过程中消耗了1个 ATP E．胞质中还原当量 NADPH不能通过穿梭转运至线粒体内30．关于线粒体膜的叙述错误的是A．线粒体外膜通透性较高，大多数小分子化合物和离于可以通过 B．内膜对各种物质的通过有严格的选择性C．内膜两侧物质的通过依赖于内膜上的载体D．内膜对于维持线粒体的渗透压以保持其结构完整性起重要作用 E．草酰乙酸等物质可通过内膜上的载体穿过线粒体内膜31．关于生物氧化的描述，错误的是：A．生物氧化是在正常体温，PH近中性的条件下进行的B．生物氧化过程是一系列酶促反应，并逐步氧化，逐步释放能量 C．其具体表现为消耗氧和生成 CO2D，最终产物是 H2O、CO2、。
高考一轮复习生物全能讲练 专题04 细胞的能量供应与利用(含答案)
专题04 细胞的能量供应与利用考情分析新高考关于生物题型变化不大，但是对于选择题的题量以及考察侧重点有较大的调整，选择题部分的考察要求学生更加熟悉教材。
对于新高考，会更加偏向于学生立足已经掌握的内容去理解题意，分析题意，会更加侧重学生逻辑思维的考察，同时也就更加要求学生去掌握细节，对于基础要求也就更高。
细胞的能量与利用，关于选择题部分会重点考察酶与ATP，关于光合作用和呼吸作用，高考会重点考察综合大题，考察学生的逻辑思维和图表分析能力。
必备知识一、酶1.酶的本质（1）概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 。
（2）酶的作用：催化作用；酶的作用机理：降低化学反应的活化能。
2.酶的特性（1）高效性：同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著。
（2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。
（3）作用条件温和：在最适宜的温度和 pH 条件下，酶的活性最高。
温度和 pH 偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
过酸、过碱或高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性可以升高。
酶制剂适于在低温(0～4 ℃下保存。
3.影响酶促反应速率的因素：温度、pH、底物浓度、酶浓度。
二、ATP1.ATP的功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能物质，即直接给细胞生命活动提供能量_；1 mol ATP 水解释放的能量高达30.54 kJ/mol，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
2．ATP的结构：A－P～P～P，A 代表腺苷（由腺嘌呤和核糖结合而成），P 代表磷酸基团，－代表普通磷酸键，～代表特殊化学键。
3.ATP和ADP可以相互转化：4.吸能反应和放能反应：细胞中的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类，吸能反应一般与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量，放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。
全国通用2023高中生物第5章细胞的能量供应和利用典型例题
全国通用2023高中生物第5章细胞的能量供应和利用典型例题单选题1、下图为荒漠地区种植的胡杨分别在7月24号和8月26号两天测得的净光合速率日变化曲线图。
据图判断，下列相关分析正确的是（）A．这两天胡杨均在7点开始进行光合作用B．有机物的日合成量7月24号大于8月26号C．净光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响D．8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关时刻答案：D分析：分析曲线：荒漠地区种植的胡杨在8月26号在中午时气孔关闭，导致光合速率减慢。
A、这两天胡杨均在7点时净光合速率为0，说明7点之前已经开始进行光合作用，A错误；B、由曲线走势可以看出，除21点到22点之外，26号净光合速率均大于24号，故有机物的日合成量7月24号小于8月26号，B错误；C、由曲线图可以得出，净光合速率日变化曲线走势主要光照强度影响，C错误；D、8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关，D正确。
故选D。
2、高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（）A．光合作用中的光反应B．光合作用中CO2的固定C．ATP的合成过程D．氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程答案：A分析：1 .植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，暗反应在叶绿体基质中进行。
2 .有氧呼吸包括三个阶段，第一阶段：这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的，葡萄糖分解为两分子丙酮酸，4[H]，释放少量的能量；第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，这一阶段也不需要氧的参与，丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，释放少量的能量，第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的前两个阶段产生的[H]和氧气反应生成水，释放大量的能量。
A、高等植物细胞内光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，只发生在生物膜上，A正确；B、光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中，不在生物膜上，B错误；C、ATP的合成过程可发生在细胞质基质和线粒体基质中，C错误；D、氨基酸脱水缩合发生在核糖体上，核糖体无膜，D错误。
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（2008年广东生物竞赛试题）每1分子葡萄糖在需氧呼吸第一阶段将分解产生2分子丙酮酸和2分子NADH。
已知在线粒体中，每1分子NADH经电子传递将生成3分子ATP。
但上述过程产生的NADH最终经线粒体中的电子传递只产生4分子ATP。
损失ATP的原因是（ C ）。
A．该过程产生的NADH与线粒体中的NADH不是相同的物质
B．线粒体中的NADH不是全部都参与电子传递
C．细胞溶胶中的NADH跨线粒体膜运输消耗能量
D．细胞溶胶中的NADH不能与O2结合产生H2O
问题：NADH到底是怎样进入线粒体的，同时也带来一个问题，丙酮酸是怎样进入线粒体的。
分析：
1．NADH进入线粒体的途径
NADH是还原型辅酶，是一种特殊的核苷酸。
NADH不能直接进入，所以它必须将氢转移给能穿过线粒体膜的受氢体，通过受氢体的转运而把氢从胞质带入线粒体内，这种作用称为穿梭作用。
目前了解比较多的是苹果酸穿梭作用和3-磷酸甘油穿梭作用。
这两种作用使胞质中的NADH氧化为NAD+，使其浓度恢复到反应前的水平。
氧化脱下的氢以穿梭分子的一部分被带到线粒体内，并在呼吸链中氧化生成水且伴有氧化磷酸反应产生能量物质ATP。
（1）苹果酸穿梭作用
当胞液中NADH浓度升高时，由苹果酸脱氢酶催化，使草酰乙酸还原成苹果酸。
苹果酸在线粒体内膜转位酶的催化下穿过线粒体内膜，进入线粒体，在线粒体内，通过苹果酸脱氢酶作用，脱氢生成草酰乙酸，生成NADH+H+。
生成的NADH+H+通过呼吸电子链传递进行氧化磷酸化，生成2.5分子ATP。
草酰乙酸不能直接透过线粒体内膜返回胞液，其在天冬氨酸转氨酶作用下从谷氨酸接受氨基生成天冬氨酸，谷氨酸转出氨基后生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸与天冬氨酸能在膜上转位酶的作用下，穿过线粒体内膜进入胞液，在胞液中的天冬氨酸与α-酮戊二酸在天冬氨酸转氨酶的作用下，又重新合成草酰乙酸和谷氨酸，草酰乙酸又可重新参与苹果酸穿梭作用。
（2）3-磷酸甘油穿梭作用
穿梭机制主要在脑及骨骼肌中，当胞液中NADH浓度升高时，胞液中的磷酸二羟丙酮首先被NADH还原成3－磷酸甘油，反应由甘油磷酸脱氢酶催化，生成的3-磷酸甘油可再经位于线粒体内膜近外侧部的甘油磷酸脱氢酶催化氧化生成磷酸二羟丙酮。
线粒体与胞液中的甘油磷酸脱氢酶为同工酶，两者不同在于线粒体内的酶是以FAD为辅基的脱氢酶，而不是NADH+，FAD所接受的质子、电子可直接经泛醌、复合体Ⅲ、Ⅳ传递到氧，这样线粒体外的还原当量就被转运到线粒体氧化了，但通过这种穿梭机制果只能生成1.5分子ATP而不是2.5分子ATP。
2．丙酮酸进入线粒体的途径
线粒体的外膜含40%的脂类和60%的蛋白质，具有孔蛋白构成的亲水通道，丙酮酸是在丙酮酸转运酶的帮助下进入线粒体，不需要消耗能量，相当于通过自由扩散通过外膜。
丙酮酸通过内膜是协同运输，协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。
物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵，据资料，丙酮酸通过线粒体内膜是利用质子泵浓度梯度协同运输。