高中生物中細(xì)胞能量通貨ATP的介紹

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1、 高中生物中細(xì)胞能量通貨 ATP的介紹 高中生物中細(xì)胞能量通貨 ATP ATP分子簡(jiǎn)式 ATP的元素組成為： C、H、O、N、P，分子簡(jiǎn)式 A-P~P~P， 式中的 A 表示腺苷， T 表示三個(gè) ( 英文的 triple 的開(kāi)頭字母 T) ， P 代表磷酸基 團(tuán)，“ - ”表示普通的磷酸鍵，“ ~”代表一種特殊的化 學(xué)鍵，稱(chēng)為高能磷酸鍵 ( 能量大于 29.32kJ/mol 的磷酸鍵稱(chēng) 為高能磷酸鍵 ) 。它有 2 個(gè)高能磷酸鍵， 1 個(gè)普通磷酸鍵。合 成 ATP的能量，對(duì)于動(dòng)物、

2、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō)，均來(lái)自于細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用釋放的能量 ; 對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)， 除了呼吸作用之外，在進(jìn)行光合作用時(shí)， ADP合成 ATP還利用了光能。 ATP在 ATP水解酶的作用下離 A( 腺苷 ) 最遠(yuǎn)的 “~”( 高能磷酸鍵 ) 斷裂， ATP水解成 ADP+Pi(游離磷酸基團(tuán) )+ 能量。 ATP分子水解時(shí)，實(shí)際上是指 ATP分子中高能磷酸鍵的水解。高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá) 30.54kJ/mol ，所以說(shuō) ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。 ATP的再生與轉(zhuǎn)化 ATP在細(xì)胞中易于再生，所以是源源不斷的能源。這種 通過(guò) ATP

3、的水解和合成而使放能反應(yīng)所釋放的能量用于吸能 反應(yīng)的過(guò)程稱(chēng)為 ATP循環(huán)。因?yàn)?ATP是細(xì)胞中普遍應(yīng)用的能 量的載體，所以常稱(chēng)之為細(xì)胞中的能量通貨。 第 1 頁(yè) 細(xì)胞內(nèi) ATP與 ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性。從生物能量學(xué)的角度來(lái)看， ATP是生化系統(tǒng)的核心， 即各種生化循環(huán) ( 如卡爾文循環(huán)、糖酵解和三羧酸循環(huán)等 ) 均與 ATP相耦聯(lián)，或者說(shuō)將 ATP—ADP與各種代謝 ( 合成與分解 ) 相耦聯(lián)。 ATP是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的唯一產(chǎn)物，而遺傳系統(tǒng) 是生化系統(tǒng)的一部分，因此， ATP被認(rèn)為在遺傳密碼子

4、的起源中起到了關(guān)鍵作用。 生物細(xì)胞的能量通貨 ATP例題解析 【例 1】ATP在細(xì)胞中能夠釋放能量和儲(chǔ)存能量，從其化學(xué)結(jié)構(gòu)看，原因是 () ①腺苷很容易吸收能量和釋放能量②第三個(gè)高能磷酸 鍵很容易斷裂和再結(jié)合③第三個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從 ATP上脫 離 ( 即第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂 ) ，使 ATP轉(zhuǎn)變成 ADP，同時(shí)釋放能量 ④ADP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵，使 ADP轉(zhuǎn)變成 ATP A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 解析：解該題，需熟悉 ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 A—P～ P～ P，其中

5、含有兩個(gè)高能磷酸鍵，并非三個(gè) ; 在酶的作用下，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，形成 ADP和 Pi ，該鍵又可接受能量，加上一分子磷酸重新形成 ATP。在這里，高能磷酸鍵的斷裂和再形成，保證了能量的釋放和儲(chǔ)存。 第 2 頁(yè) 答案： C 利用 ATP的結(jié)構(gòu)和 ATP與 ADP的相互轉(zhuǎn)化等知 識(shí)解答此題。 A. 能量是可逆的 B. 物質(zhì)和能量都是可逆的 C. 物質(zhì)是可逆的，能量不可逆 D. 兩者均是不可逆的 解析： ADP和 Pi 是合成 ATP的原料， 也是 ATP分解的產(chǎn)物，故從轉(zhuǎn)換式中的物質(zhì)來(lái)

6、看是可逆的。而從能量方面來(lái)分 析， ATP合成所需要的能量主要來(lái)自生物體呼吸作用所釋放出來(lái)的一部分能量，綠色植物還可來(lái)自葉綠體色素吸收的太陽(yáng)能 ; 而 ATP分解，由高能磷酸鍵斷裂釋放出的能量用于各 項(xiàng)生命活動(dòng)， 如物質(zhì)吸收和合成、 細(xì)胞分裂、動(dòng)物肌肉收縮、轉(zhuǎn)化為生物電能等，這些能量最終以熱能的形式耗散，生物體無(wú)法再加以利用。 答案： C 正確認(rèn)識(shí) ATP與 ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程是否是可逆反應(yīng)。本題要從物質(zhì)、能量、酶等方面進(jìn)行分析。 高考生物的常見(jiàn)考點(diǎn) 1. 基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程和基因工程中。 ( 三倍體、病毒、細(xì)菌等不能基因重組 )

7、 2. 細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)就是 DNA，有 DNA就有 RNA，有 5 種堿基， 8 種核苷酸。 3. 雙縮脲試劑不能檢測(cè)蛋白酶活性，因?yàn)榈鞍酌副旧硪? 第 3 頁(yè) 是蛋白質(zhì)。 4. 高血糖癥 ≠ 糖尿病。高血糖癥尿液中不含葡萄糖，只能驗(yàn)血，不能用本尼迪特試劑檢驗(yàn)。因血液是紅色。 5. 洋蔥表皮細(xì)胞不能進(jìn)行有絲分裂，必須是連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。 6. 細(xì)胞克隆就是細(xì)胞培養(yǎng)，利用細(xì)胞增殖的原理。 7. 細(xì)胞板 ≠ 赤道板。細(xì)胞板是植物細(xì)胞分裂后期由高爾基體形成，赤道板不

8、是細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 8. 激素調(diào)節(jié)是體液調(diào)節(jié)的主要部分。 CO2刺激呼吸中樞使呼吸加快屬于體液調(diào)節(jié)。 9. 注射血清治療患者不屬于二次免疫 ( 抗原 +記憶細(xì)胞 才是 ) ，血清中的抗體是多種抗體的混合物。 10. 刺激肌肉會(huì)收縮，不屬于反射，反射必須經(jīng)過(guò)完整的反射弧，判斷興奮傳導(dǎo)方向有突觸或神經(jīng)節(jié)。 11. 遞質(zhì)分興奮性遞質(zhì)和抑制性遞質(zhì)，抑制性遞質(zhì)能引起下一個(gè)神經(jīng)元電位變化，但電性不變，所以不會(huì)引起效應(yīng)器反應(yīng)。 12.DNA 是主要的遺傳物質(zhì)中“主要”如何理解 ?每種生 物只有一種遺傳物質(zhì)，細(xì)胞生物就是 DNA， RNA也不是次

9、要 的遺傳物質(zhì)， 而是針對(duì)“整個(gè)”生物界而言的。 只有少數(shù) RNA 病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA。 13. 隱性基因在哪些情況下性狀能表達(dá) ?①單倍體，②純 第 4 頁(yè) 合子 ( 如 bb 或 XbY)，③位于 Y 染色體上。 14. 染色體組 ≠ 染色體組型 ≠ 基因組三者概念的區(qū)別。染色體組是一組非同源染色體， 如人類(lèi)為 2 個(gè)染色體組，為二倍體生物。 基因組為 22+X+Y，而染色體組型為 44+XX或 XY。 15. 病毒不具細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無(wú)獨(dú)立新陳代謝，只能過(guò)寄生 生活，用普通培養(yǎng)基無(wú)法培養(yǎng)，只能用活細(xì)胞培養(yǎng)，如活雞 胚。 16. 病毒在生物學(xué)中的應(yīng)用舉例：①基因工程中作載體，②細(xì)胞工程中作誘融合劑，③在免疫學(xué)上可作疫苗用于免疫預(yù)防。 第 5 頁(yè)