一、基本知識整理
1、糖類是生物體內(nèi)主要能源物質(zhì)，脂肪是生物體內(nèi)儲存能量的物質(zhì)，太陽能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最終來源，ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。
2、ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點
�、呕瘜W(xué)組成：由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個相連的磷酸基團構(gòu)成。
�、平Y(jié)構(gòu)特點：①ATP的中文名稱叫三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡式A—P～P～P，其中A代表腺苷即腺嘌呤+核糖，T表示3個，P代表磷酸基團，“～”代表高能磷酸鍵。ATP中大量的能量儲存在高能磷酸鍵中，高能磷酸鍵水解釋放的能量達到30.54kJ/mol。②1個ATP分子中含有一個腺苷、三個磷酸基團和2個高能磷酸鍵。其中遠離腺苷的高能磷酸鍵易于斷裂釋放出其中的能量，吸收能量后也易于形成。③當(dāng)ATP的一個高能磷酸鍵水解，形成二磷酸腺苷(ADP)和磷酸(Pi);當(dāng)ATP的兩個高能磷酸鍵同時水解時，形成焦磷酸(PPi)和一磷酸腺苷(AMP)即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一。
二、重點知識歸納
1、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換
在酶的作用下，ATP中遠離A的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成ADP和Pi;在另一種酶的作用下，ADP接受能量與一個Pi結(jié)合轉(zhuǎn)化成ATP.其反應(yīng)式如下：ATPADP+Pi+能量。
反應(yīng)式中物質(zhì)可逆，能量不可逆，是一個不可逆反應(yīng)。原因有如下三個：
(1)反應(yīng)條件不同：ATP的分解是水解反應(yīng)，催化反應(yīng)的是水解酶;而ATP是合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的是合成酶。(2)能量的來源是不同的：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能;而合成ATP的能量主要是太陽能和化學(xué)能。(3)合成與分解的場所不盡相同：ATP合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(呼吸作用)和葉綠體(光合作用);而ATP分解的場所較多。
2、ATP的形成途徑：對于動物和人來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需要的能量，來自細胞內(nèi)有機物氧化分解釋放出的化學(xué)能，生理過程是呼吸作用。對于綠色植物來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需要的能量，來自有機物氧化分解釋放出的化學(xué)能和太陽能，生理過程是呼吸作用和光合作用。
三、難點知識突破
1、ATP在能量代謝中的作用：
�、偶毎麅�(nèi)糖類、脂類等較穩(wěn)定能源物質(zhì)中的能量不能直接利用，需通過呼吸作用，分解有機物釋放能量并傳遞給ATP，成為活躍的化學(xué)能直接供細胞進行各項生命活動。故ATP是生物體內(nèi)各項生命活動的直接能源物質(zhì)。
�、艫TP在細胞內(nèi)的含量很少且含量相對穩(wěn)定。因ATP與ADP在細胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化十分迅速的，其消耗與再生的速度是相對平衡的，使ATP的含量維持在一個相對穩(wěn)定的、動態(tài)平衡的水平。
�、羌毎械幕瘜W(xué)反應(yīng)有些是吸能反應(yīng)，有些是放能反應(yīng)。ATP水解是放能反應(yīng)，它放出的能量用于肌肉收縮、神經(jīng)細胞等生命活動。吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。ATP合成是一個吸能反應(yīng)，所需能量來自細胞中的放能反應(yīng)如糖的氧化等，故放能反應(yīng)一般與ATP合成的相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。
2、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及在能量代謝中的作用的模型構(gòu)建
點撥：1、在ATP的合成中，綠色植物：能量來自于呼吸作用和光合作用;人、高等動物、真菌和大多數(shù)細菌：能量來自于呼吸作用。2、ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于各項生命活動，其中主要轉(zhuǎn)化如下六種形式的能：⑴滲透能：用于主動運輸?shù)然顒?⑵機械能用于肌細胞的收縮等活動;⑶電能用于神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和生物電等活動;⑷化學(xué)能用于物質(zhì)合成等活動;⑸光能用于螢火蟲的發(fā)光等活動;⑹熱能用于動物體溫的維持等活動。
【同步練習(xí)題】
1.下面是ATP在酶的作用下水解后的產(chǎn)物及釋放能量，表述正確的是()
A.A—P～P+Pi+能量
B.A—P—P+Pi+能量
C.A～P—P+Pi+能量
D.A～P～P+Pi+能量
答案：A
2.ATP在細胞中能夠釋放能量和儲存能量，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
�、诘谌齻�高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合
③第三個磷酸基團很容易從ATP上脫離，第二個高能磷酸鍵斷裂，使ATP轉(zhuǎn)變成ADP;反之，亦容易形成ATP
�、蹵DP可以在酶作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATP
A.①③B.②④
C.③④D.①③④
答案：C
解析：解該題，要熟悉ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P，其簡式中含有兩個高能磷酸鍵，并非三個;在酶作用下，遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，形成ADP和Pi(磷酸)，該鍵又可在接受能量的時候，加上一分子磷酸再次形成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存。
3.ATP之所以能作為能量的直接來源，是因為()
A.ATP在細胞內(nèi)數(shù)量較多
B.ATP中高能磷酸鍵很穩(wěn)定
C.ATP中高能磷酸鍵儲存能量多且很不穩(wěn)定
D.ATP是生物體內(nèi)惟一的可以釋放能量的化合物
答案：C
4.運動員在百米賽跑時，為骨骼肌細胞直接提供能量的物質(zhì)是()
A.葡萄糖B.脂肪
C.ATPD.蛋白質(zhì)
答案：C
解析：為生物體各項生命活動直接提供能量的物質(zhì)是ATP。
5.在人體細胞內(nèi)同時存在兩個過程：ATPADP+Pi+能量，以下對①過程和②過程中能量的敘述正確的是()
A.①過程和②過程中的能量均來自糖類等有機物的氧化分解
B.①過程和②過程中的能量均供人體各項生命活動直接利用
C.①過程的能量供人體各項生命活動利用，②過程的能量來自糖類等有機物的氧化分解
D.①過程的能量來自于糖類等有機物氧化分解，②過程的能量供人體各項生命活動利用
答案：C
解析：人體細胞中，ATP分解后釋放的能量用于各種生命活動的進行;而生成ATP的能量主要來自有機物的氧化分解。
