高一生物:《細胞的能量“通貨”──ATP》
一、基本知識整理
1、糖類是生物體內主要能源物質，脂肪是生物體內儲存能量的物質，太陽能是幾乎所有生命系統中能量的最終來源，ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。
2、ATP的化學組成和結構特點
⑴化學組成：由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個相連的磷酸基團構成。
⑵結構特點：
①ATP的中文名稱叫三磷酸腺苷，結構簡式A—P～P～P，其中A代表腺苷即腺嘌呤+核糖，T表示3個，P代表磷酸基團，“～”代表高能磷酸鍵。ATP中大量的能量儲存在高能磷酸鍵中，高能磷酸鍵水解釋放的能量達到30.54 kJ/mol。
②1個ATP分子中含有一個腺苷、三個磷酸基團和2個高能磷酸鍵。其中遠離腺苷的高能磷酸鍵易于斷裂釋放出其中的能量，吸收能量后也易于形成。
③當ATP的一個高能磷酸鍵水解，形成二磷酸腺苷(ADP)和磷酸(Pi);當ATP的兩個高能磷酸鍵同時水解時，形成焦磷酸(PPi)和一磷酸腺苷(AMP)即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一。
二、重點知識歸納
1、ATP與ADP的相互轉換
在酶的作用下，ATP中遠離A的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成ADP和Pi;在另一種酶的作用下，ADP接受能量與一個Pi結合轉化成ATP.其反應式如下：ATP ADP+Pi+能量。
反應式中物質可逆，能量不可逆，是一個不可逆反應。原因有如下三個：
(1)反應條件不同：ATP的分解是水解反應，催化反應的是水解酶;而ATP是合成反應，催化該反應的是合成酶。
(2)能量的來源是不同的：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學能;而合成ATP的能量主要是太陽能和化學能。
(3)合成與分解的場所不盡相同：ATP合成的場所是細胞質基質、線粒體(呼吸作用)和葉綠體(光合作用);而ATP分解的場所較多。
2、ATP的形成途徑：對于動物和人來說，ADP轉化成ATP時所需要的能量，來自細胞內有機物氧化分解釋放出的化學能，生理過程是呼吸作用。對于綠色植物來說，ADP轉化成ATP時所需要的能量，來自有機物氧化分解釋放出的化學能和太陽能，生理過程是呼吸作用和光合作用。
三、難點知識突破
1、ATP在能量代謝中的作用：
⑴細胞內糖類、脂類等較穩定能源物質中的能量不能直接利用，需通過呼吸作用，分解有機物釋放能量并傳遞給ATP，成為活躍的化學能直接供細胞進行各項生命活動。故ATP是生物體內各項生命活動的直接能源物質。
⑵ATP在細胞內的含量很少且含量相對穩定。因ATP與ADP在細胞內的相互轉化十分迅速的，其消耗與再生的速度是相對平衡的，使ATP的含量維持在一個相對穩定的、動態平衡的水平。
⑶細胞中的化學反應有些是吸能反應，有些是放能反應。ATP水解是放能反應，它放出的能量用于肌肉收縮、神經細胞等生命活動。吸能反應一般與ATP水解的反應相聯系，由ATP水解提供能量。ATP合成是一個吸能反應，所需能量來自細胞中的放能反應如糖的氧化等，故放能反應一般與ATP合成的相聯系，釋放的能量儲存在ATP中。
2、ATP與ADP的相互轉化及在能量代謝中的作用的模型構建
點撥：
1、在ATP的合成中，綠色植物：能量來自于呼吸作用和光合作用;人、高等動物、真菌和大多數細菌：能量來自于呼吸作用。
2、ATP中的能量可以直接轉化成其他各種形式的能量，用于各項生命活動，其中主要轉化如下六種形式的能：
⑴滲透能：用于主動運輸等活動;
⑵機械能用于肌細胞的收縮等活動;
⑶電能用于神經沖動在神經纖維上的傳導和生物電等活動;
⑷化學能用于物質合成等活動;
⑸光能用于螢火蟲的發光等活動;
⑹熱能用于動物體溫的維持等活動。
(責任編輯：康彥林)
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