高中生物 细胞中的能源物质 素材1 中图版必修1

新陈代谢与ATP的关系:

新陈代谢不仅需要酶，而且需要能量。我们知道，糖类是细胞的主要能源物质之一，脂肪是生物体内储存能量的主要物质。但是，这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用，它们只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来，并且储存在ATP中才能被生物体利用。所以说，新陈代谢所需要的能量是由细胞内的ATP直接提供的，A TP是新陈代谢所需能量的直接来源。

ATP的分子简式ATP是三磷酸腺苷的英文缩写符号，它是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92 kJ/mol(千焦每摩尔)以上的磷酸化合物，A TP水解时释放的能量高达30.54 kJ/mol。

ATP的分子式可以简写成A- P～P～P。简式中的A代表腺苷①，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键。ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时能够释放出大量的能量，ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。

ATP与ADP的相互转化:

科学研究表明，A TP分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定的条件下很容易水解，也很容易重新形成：水解时伴随有能量的释放；重新形成时伴随有能量的储存。在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键水解，远离A的那个磷酸基团脱离开，形成磷酸(Pi)，同时，储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，三磷酸腺苷就转化成二磷酸腺苷(英文缩写符号是ADP)

。在另一种酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个磷酸结合，从而转化成ATP。ATP在细胞内的含量是很少的。但是，A TP在细胞内的转化是十分迅速的。这样，细胞内ATP的含量总是处在动态平衡之中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境，具有重要的意义。ATP水解时释放出的能量，是生物体维持细胞分裂、根吸收矿质元素离子和肌肉收缩等生命活动所需能量的直接来源。

ATP的形成途径生物体内的活细胞怎样使ADP转化成ATP，以便保证能量的不断供应呢？对于动物和人来说，ADP转化成A TP时所需要的能量，主要来自线粒体内有氧呼吸过程中分解有机物释放出的能量。对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，除了来自有氧呼吸过程中分解有机物释放出的能量外，还来自光合作用。

总之，构成生物体的活细胞，根据生命活动的需要，内部时刻进行着A TP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的储存和释放。我们可以形象地把ATP比喻成细胞内流通着的“能量货币”。正是由于细胞内具有这种流通着的“能量货币”，生物体的生命活动才能及时地得到能量供应，新陈代谢才能顺利地进行下去。

新陈代谢与ATP2005年2月6日来源:网友提供作者: 字体:[大中小]

3．ATP的分子结构不宜讲授得过于深入。学生只要了解ATP中具有不稳定的高能磷酸键，A TP水解时释放其能量，形成A TP时需要能量就可以了，应把学生讨论的重点放在A TP 释放出的能量用于哪些生理过程，及形成A TP的高能磷酸键时，能量来自哪些生理过程，以便使学生易于理解A TP和ADP的相互转变在细胞中能量的储存、转移和利用中的作用。

4．ATP与ADP的相互转化及这种转化在能量的储存、转移和利用中的作用，是本节学习的难点。为使学生的讨论顺利进行，教师应适时给学生以下提示：其一，细胞内ATP的含量是相对稳定的；其二，A TP在细胞内的含量是极少的，其三，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源；其四，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到A TP与ADP之间高

效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的"通用货币"。

5．A TP的形成途径也不宜太深入，因为光合作用、呼吸作用的具体过程还没学到。注意引导学生分析出绿色植物通过光合作用，将光能转化成A TP中的化学能，并将ATP中的化学能最终储存在糖类等有机物中，即光合作用过程中固定的光能是绿色植物、动物和人形成的ATP的能量源泉。