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第2节 细胞的能量“通货”──ATP 学习导航 1.学习目标 （1）简述ATP的化学组成和特点。 （2）写出ATP的分子简式。 （3）解释ATP在能量代谢中的作用。 （4）比较ATP与ADP的异同； 理解ATP与ADP的相互转化的意义。 （5）解释ATP的形成途径。 2．学习建议 （1）首先，要结合ATP的分子结构正确理解ATP在能量代谢中的地位。ATP是小分子有机物，能迅速到达所需部位；与一般化学键相比，ATP中的高能磷酸键水解时能迅速释放出更多的化学能，决定了ATP供能的快速、高效；自然选择过程中之所以“选中”ATP作为生命活动的直接能源物质，是因为ATP既解决了线粒体“产能”和细胞各处都要“用能”的矛盾，又解决了能量在糖类、脂肪等物质中“稳定储存”和细胞代谢需要“灵活利用”能量的矛盾，所以ATP在能量代谢的过程中扮演 “能量流通的货币”的角色。 可以通过形象的比喻，与其他能源物质在代谢中的地位加以比较，加深对ATP在能量代谢中的作用的认识：ATP是细胞能量流通中的“小额现金”，糖类物质是常用的随时支取的大量“信用卡”，而脂肪则是“定期存款”，蛋白质则相当于“不动房产”，不到万不得已时，不能“出售兑现”。 （2）其次，正确理解ATP与ADP的相互转化在细胞代谢过程中的“动力核心”地位。学习过程中要从反应条件、反应时间、合成与分解的场所、能量的来源和去路等方面总结 ATP与ADP的循环过程。 ①从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应，催化反应的酶属于水解酶类；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶类。前后反应条件是不同的。 ②从反应时间上看：ATP的合成与ATP的分解并不是同时发生的。总的来说，细胞中能量供应充足时，更多地发生ATP的合成反应；细胞中耗能反应多时，更多地进行ATP的水解反应。 ③从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所在细胞质的基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所在细胞膜（用于主动运输）、叶绿体基质（放出的能量储存在合成的有机物中）、细胞质的基质、细胞核（用于DNA复制和RNA的转录）等等。显然上述反应不是在同一场所进行的。 ④从能量的来源和去路上看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成ATP的能量，主要来自细胞呼吸过程中有机物分解释放出的化学能，以及光合作用过程中光能的转化。 因此，ATP与ADP的相互转化并不表示化学上的可逆反应。 （3）第三，可查阅相关资料，联系前面学习的原生质中各种化合物所占的相对百分值，ATP在原生质中各种化合物的含量“排行榜”上“挂不上号”，含量甚少。再通过有关的数据建立鲜明的感性认识：一般地说，ATP在细胞内形成后不到1 min的时间就要发生转化，这样累计下来，生物体内ATP转化的总量很大，例如一个成年人在静止的状态下，24 h内竟有40 kg的ATP发生转化。这组数据有助于正确理解ATP在细胞中的含量虽少却能作为生命活动的直接能源物质的原因。 (责任编辑：admin) |