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,ATP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,ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ/
2、mol。 ATP的分子式可以简写成A- PPP。简式中的A代表腺苷,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,ATP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
3、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,ATP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ATP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
4、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ATP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 3ATP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,ATP水解时释放其能量,形成ATP时需要能量
5、就可以了,应把学生讨论的重点放在ATP释放出的能量用于哪些生理过程,及形成ATP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ATP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。4ATP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,ATP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ATP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。5ATP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ATP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。