〖板书〗atp:a—p~p~p a—p~p+30.5 kj/mol atp也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷,是高能磷酸化合物的典型代表。atp分子既可以水解一个磷酸基团,而形成二磷酸腺苷(adp)和磷酸(pi),30.5 kj/mol。〖板书〗二、atp与adp可以相互转化酶1
酶2a—p~p~p a—p~p+30.5 kj/mol
(物质可逆,能量和酶不可逆)补充: 〖讲述〗atp是活细胞内一种特殊的能量载体,在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在着,并不断与adp相互转化而形成atp系统。atp在细胞内的含量是很少的。但是,atp与adp在细胞内的相互转化却是十分迅速的。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转化的总量是很大的。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;在紧张活动的情况下,atp的消耗可达0.5 kg/min。总之,在活细胞中,atp末端磷酸基团的周转是极其迅速的,其消耗与再生的速度是相对平衡的,atp的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平。可见,细胞内atp系统处在动态平衡之中,这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。〖板书〗三、atp的利用吸能反应:需要消耗能量,是吸能反应。(如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应,)这一反应所需要的能量是由atp水解为adp时释放能量来提供的。放能反应:能够释放能量,是放能反应。(如丙酮酸的氧化分解,)这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,用于adp转化为atp的反应,储存在atp中。〖讲述(黑体字是板书)〗atp中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量,用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下6种。①渗透能细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的,物质跨膜移动所做的功消耗了能量,这些能量叫做渗透能。②机械能细胞内各种结构的运动都是在做机械功,所消耗的就是机械能。例如,肌细胞的收缩,草履虫纤毛的摆动,精子鞭毛的摆动,有丝分裂期间染色体的运动,腺细胞对分泌物的分泌等。③电能大脑的思考──神经冲动在神经纤维上的传导,以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等,它们所做的电功消耗的就是电能。④化学能细胞内物质的合成需要化学能,如小分子物质合成为大分子物质时,必须有直接或间接的能量供应。另外,细胞内物质在分解的开始阶段,也需要化学能来活化,成为能量较高的物质(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。可以说在细胞内的物质代谢中,到处都需要由atp转化而来的化学能做功。⑤光能目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚,但是已经知道,生物体用于发光的能量直接来自atp,如萤火虫的发光。⑥热能有机物的氧化分解释放的能量,一部分用于生成atp,大部分转化为热能通过各种途径向外界环境散发,其中一小部分热能作用于体温。通常情况下,热能的形成往往是细胞能量转化和传递过程中的副产品。此外,atp释放的能量中,一部分能量也能用于动物的体温的提升和维持。〖思考与讨论〗学生思考讨论回答,教师提示。〖提示〗1.1分子葡萄糖所含的能量,约是1分子atp所含能量的94倍(指atp转化为adp时释放的能量)。2.有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定,不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成atp分子中活跃的化学能,才能被细胞直接利用。〖作业〗练习〖提示〗基础题1.b。2.提示:吸能反应:如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应,需要消耗能量,是吸能反应。这一反应所需要的能量是由atp水解为adp时释放能量来提供的。放能反应:如丙酮酸的氧化分解,能够释放能量,是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,用于adp转化为atp的反应,储存在atp中。3.在储存能量方面,atp同葡萄糖相比具有以下两个特点:一是atp分子中含有的化学能比较少,一分子atp转化为adp时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94;二是atp分子中所含的是活跃的化学能,而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为atp分子中活跃的化学能,才能被细胞利用。拓展题植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“通货”──atp,这可以从一个侧面说明生物界具有统一性,也反映种类繁多的生物有着共同的起源。