逍遥学能 2014-07-16 14:10
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。