2019-2020年高中生物细胞的能量通货ATP备课资料新课标人教版必修1.doc

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1、2019-2020年高中生物细胞的能量通货ATP备课资料新课标人教版必修11.ATP的结构特性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。高能磷酸化合物的特点是：它的高能磷酸键（即酸酐键，用“～”表示），水解时释放出的化学能是正常化学键释放化学能的2倍以上（一般在20.92kJ／mol以上）。这里需要说明的是，化学中使用的“键能”和生物化学中使用的“高能键”，含义是完全不同的。化学中“键能”的含义是指断裂一个化学键所需要提供的能量；生物化学中所说的“高能键”是指该键水解时能释放出大量能量。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三

2、个相连的磷酸基团构成的。这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为o、p、丫磷酸基团。ATP的结构式是：分析ATP的结构式可以看出，腺嘌呤与核糖结合形成腺苷，腺苷通过核糖中的第5位羟基，与3个相连的磷酸基团结合，形成ATP。ATP分子中的三个磷酸基团水解时，能释放30.5kJ／mol的能量，而6－磷酸葡萄糖水解时释放的能量只有13.8kJ/mol。需要指出的是，ATP分子既可以水解一个磷酸基团（丫磷酸基团），而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi）；又可以同时水解两个磷酸基团（p磷酸基团和丫磷酸基团），而形成一磷酸腺苷（AMP）和焦磷酸（P

3、Pi）。后一种水解方式在某些生物合成中具有特殊意义。AMP可以在腺苷酸激酶的作用下，由ATP提供一个磷酸基团而形成ADP，ADP又可以迅速地接受另外的磷酸基团而形成ATP。2.ATP系统的动态平衡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1min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，24h内竟

4、有40kg的ATP发生转化；在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg／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。