第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”──ATP 學(xué)習(xí)導(dǎo)航

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

1.學(xué)習(xí)目標(biāo)

(1)簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。

(2)寫(xiě)出ATP的分子簡(jiǎn)式。

(3)解釋ATP在能量代謝中的作用。

(4)比較ATP與ADP的異同; 理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的意義。

(5)解釋ATP的形成途徑。

2.學(xué)習(xí)建議

(1)首先,要結(jié)合ATP的分子結(jié)構(gòu)正確理解ATP在能量代謝中的地位。ATP是小分子有機(jī)物,能迅速到達(dá)所需部位;與一般化學(xué)鍵相比,ATP中的高能磷酸鍵水解時(shí)能迅速釋放出更多的化學(xué)能,決定了ATP供能的快速、高效;自然選擇過(guò)程中之所以“選中”ATP作為生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),是因?yàn)锳TP既解決了線粒體“產(chǎn)能”和細(xì)胞各處都要“用能”的矛盾,又解決了能量在糖類(lèi)、脂肪等物質(zhì)中“穩(wěn)定儲(chǔ)存”和細(xì)胞代謝需要“靈活利用”能量的矛盾,所以ATP在能量代謝的過(guò)程中扮演 “能量流通的貨幣”的角色。

可以通過(guò)形象的比喻,與其他能源物質(zhì)在代謝中的地位加以比較,加深對(duì)ATP在能量代謝中的作用的認(rèn)識(shí):ATP是細(xì)胞能量流通中的“小額現(xiàn)金”,糖類(lèi)物質(zhì)是常用的隨時(shí)支取的大量“信用卡”,而脂肪則是“定期存款”,蛋白質(zhì)則相當(dāng)于“不動(dòng)房產(chǎn)”,不到萬(wàn)不得已時(shí),不能“出售兌現(xiàn)”。

(2)其次,正確理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化在細(xì)胞代謝過(guò)程中的“動(dòng)力核心”地位。學(xué)習(xí)過(guò)程中要從反應(yīng)條件、反應(yīng)時(shí)間、合成與分解的場(chǎng)所、能量的來(lái)源和去路等方面總結(jié) ATP與ADP的循環(huán)過(guò)程。

①?gòu)姆磻?yīng)條件上看:ATP的分解是一種水解反應(yīng),催化反應(yīng)的酶屬于水解酶類(lèi);而ATP的合成是一種合成反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶類(lèi)。前后反應(yīng)條件是不同的。

②從反應(yīng)時(shí)間上看:ATP的合成與ATP的分解并不是同時(shí)發(fā)生的?偟膩(lái)說(shuō),細(xì)胞中能量供應(yīng)充足時(shí),更多地發(fā)生ATP的合成反應(yīng);細(xì)胞中耗能反應(yīng)多時(shí),更多地進(jìn)行ATP的水解反應(yīng)。

③從ATP合成與分解的場(chǎng)所上看:ATP合成的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)、線粒體和葉綠體;而ATP分解的場(chǎng)所在細(xì)胞膜(用于主動(dòng)運(yùn)輸)、葉綠體基質(zhì)(放出的能量?jī)?chǔ)存在合成的有機(jī)物中)、細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)、細(xì)胞核(用于DNA復(fù)制和RNA的轉(zhuǎn)錄)等等。顯然上述反應(yīng)不是在同一場(chǎng)所進(jìn)行的。

④從能量的來(lái)源和去路上看:ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能;而合成ATP的能量,主要來(lái)自細(xì)胞呼吸過(guò)程中有機(jī)物分解釋放出的化學(xué)能,以及光合作用過(guò)程中光能的轉(zhuǎn)化。

因此,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化并不表示化學(xué)上的可逆反應(yīng)。

(3)第三,可查閱相關(guān)資料,聯(lián)系前面學(xué)習(xí)的原生質(zhì)中各種化合物所占的相對(duì)百分值,ATP在原生質(zhì)中各種化合物的含量“排行榜”上“掛不上號(hào)”,含量甚少。再通過(guò)有關(guān)的數(shù)據(jù)建立鮮明的感性認(rèn)識(shí):一般地說(shuō),ATP在細(xì)胞內(nèi)形成后不到1 min的時(shí)間就要發(fā)生轉(zhuǎn)化,這樣累計(jì)下來(lái),生物體內(nèi)ATP轉(zhuǎn)化的總量很大,例如一個(gè)成年人在靜止的狀態(tài)下,24 h內(nèi)竟有40 kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。這組數(shù)據(jù)有助于正確理解ATP在細(xì)胞中的含量雖少卻能作為生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)的原因。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/152448.html

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