ATP知识梳理

一、ATP的结构简式

    ATP的结构式可简写成A—P~P~P，式中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表高能磷酸键。通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键。

二、ATP与ADP的相互转化

  1. ATP与ADP相互转化的反应式

  2. ATP与ADP之间的相互转化关系

    ATP与ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存，因此与生物体的新陈代谢密切有关。

    （1）从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶应属水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶应属合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。

    （2）从能量上看：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的能量主要有化学能和太阳能。因此，能量的来源不同。

    （3）从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP水解的场所较多。因此，其合成与分解的场所不尽相同。

    综上所述，ATP与ADP的相互转化物质是可逆的，能量是不可逆的。

  3. ATP与ADP相互转化的意义

    使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡之中，进而构成生物体内部稳定的供能环境。

三、ATP的形成途径

  1. 对动物和人来说，ADP转化成ATP时所需的能量来自呼吸作用。

  2. 对绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需的能量来自呼吸作用和光合作用。

四、生物体内的能源物质总结：

    （1）细胞中的重要能源物质——葡萄糖；

    （2）植物细胞中储存能量的物质——淀粉；

    （3）动物细胞中储存能量的物质——糖原；

    （4）生物体内储存能量的物质——脂肪；

    （5）生物体进行各项生命活动的主要能源物质——糖类；

    （6）生物体进行各项生命活动的直接能源物质——ATP；

    （7）生物体进行各项生命活动的最终能源物质——太阳光。

五、ATP中能量的利用

    在生物体内能量的转化和传递中，ATP是一种关键的物质。生物生命活动都离不开ATP。ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生物活动。这些能量形式主要有以下几种：

    （1）机械能  生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动都在做功，所消耗的就是ATP水解释放出的能。例如，纤毛和鞭毛的摆动，肌细胞的收缩、细胞分裂期间染色体的运动等，都是由ATP提供能量来完成的。

    （2）电能  生物体内神经系统传导冲动和某些生物能够产生电流，所做的电功消耗的就是电能。电能也是由ATP所提供的能量转换而成的。

    （3）化学能  生物体内物质的合成需要化学能，小分子物质合成大分子物质时，必须有直接或间接的能量供应。另外，物质在分解的开始阶段，也需要化学能来活化能量较高的物质（如葡萄糖在分解前首先磷酸化）。在生物体的物质代谢中，可以说到处都需要由ATP转换的化学能来做化学功。

    （4）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，用于发光的能量仍然直接来源于ATP。