高中生物知识点：ATP和ADP的转化和利用

ATP与ADP的转化：

1、ATP和ADP之间的相互转换：


2、ATP与ADP相互转化是不可逆的
(1)反应条件：ATP的分解属水解反应，催化该反应的酶属水解酶。而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属合成酶。由于酶具有专一性，因此，二者反应条件不同。
(2)反应场所：ATP合成的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所较多。因此，ATP的合成场所与分解场所不完全相同。
(3)能量来源：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能；而合成ATP的能量主要有化掌能和太阳光能，即二者的能量来源不同。

ATP的形成与利用表解比较：

1、ATP的产生途径与场所

	产生途径	产生场所
植物	光合作用	叶绿体
	呼吸作用	细胞质基质和线粒体
动物	呼吸作用	细胞质基质和线粒体

2、细胞内产生与消耗ATP的生理过程

转化场所	产生或消耗ATP的生理过程
细胞膜	消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质	产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体	产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制
线粒体	产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制
核糖体	消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核	消耗ATP：DNA复制、转录等

知识点拨：

1、ATP与ADP之间的相互转化不是一种可逆反应，生物体内的ATP含量很少，但ATP 与ADP的相互转化很快，因此可以保证生命活动所需能量的持续供应。
2、ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键极容易水解，以保证能量相对稳定和能量持续供应。
3、真核生物细胞内合成ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质。
4、原核生物细胞内合成ATP的场所只有细胞质基质。
例 下列生命现象中能使ADP增加的是( )
A．胃蛋白酶的分泌 B．丙酮酸形成乳酸 C．叶绿体中的叶绿素吸收光能 D．组织细胞利用氧气
思路点拨：生物体的直接能源物质是ATP，所有消耗能量的过程都会使ADP含量增加，在题目给出的选项中，只有胃蛋白酶的分泌需要消耗能量，会使ADP 含量增加。答案A


知识拓展：

1、ATP的作用：ATP是生命活动能量的直接来源。
①人体所有需要的能量几乎都是ATP提供的：心脏的跳动、肌肉的运动以及各类细胞的各种功能都源于ATP所产生的能量。没有ATP，人体各器官组织就会相继罢工，就会出现心功能衰竭、肌肉酸疼、容易疲劳等情况。
②ATP合成不足缺失时，人体会感觉乏力，并出现心脏功能失调、肌肉酸痛、肢体僵硬等现象。长时间ATP合成不足，身体的组织和器官就会部分或全部丧失其功能，ATP合成不足持续时间越长，对身体各器官的影响就越大。对人来说，影响最大的组织和器官是心脏和骨骼肌。因此，保证心脏和骨骼肌细胞的ATP及时合成是维护心脏和肌肉功能的重要措施。
③心脏和骨骼肌自身合成ATP的速度慢，在缺血、缺氧的情况下更是如此。D-核糖能使心脏和骨骼肌生成ATP的速度要快3~4倍，是给心脏和肌肉恢复动力的有效物质，在人体经历缺血、缺氧或高强度运动时，其作用更为突出。纯净的ATP呈白色粉末状，能溶于水。作为药品可以提供能量并改善患者新陈代谢。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉注射。功能：各种生命活动能量的直接来源。
④ATP水解时释放的能量是生物体进行肌肉运动、生物电、细胞分裂和主动运输等生命活动所需能量的直接来源。人体细胞中ATP和ADP的相互转化在生活细胞中是永不停息地进行着，这即可以避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需要的能量，因此ATP是生物体细胞中流通着的“能量货币”。
2、ATP产生量与O2呼吸强度的关系曲线

甲图表示ATP产生量与O2供应量的关系
1、A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。 2、AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。
3、BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
乙图表示ATP产生量与呼吸强度的关系
例 下列生理过程不受细胞内氧浓度影响的是 ( )
A．神经递质的释放 B．肌肉不自主地战栗
C．人小肠绒毛上皮细胞吸收水D．生长素向胚芽鞘背光侧运输
思路点拨：氧气浓度通过影响能量供应，从而影响生命活动。神经递质的释放、肌肉收缩、生长素的运输都需要消耗能量。答案C

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