第2节（学案）细胞的能量通货ATP学习导航

　　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。