ATP和酶

高中生物必修一第五章 ATP和酶 导图介绍了ATP的结构、ATP与ADP的合成和利用、LCC黎澈20220120制作几个方面的内容，着重介绍了前两个方面。

ATP

• ATP的结构
  • 功能
    • 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
  • 中文名称
    • 腺苷三磷酸
  • ATP的结构
    • 简式 A－P～P～P 其中“A”表示腺苷（核糖+腺嘌呤），“P”代表磷酸基团，“～”代表特殊的化学键。
  • 结构和功能的关系
    • 在有关酶的催化作用下，末端磷酸基团脱落，释放出大量能量。 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，ATP的化学性质不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能。 1mol ATP水解释放的能量高达30.54KJ，所以ATP是一种高能磷酸化合物。 ATP并不是细胞内唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物体内有很多种，如存在于细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。
  • ATP与核苷酸的关系
    • 元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，与核酸的元素组成是相同的。
    • AMP是RNA的基本组成单位之一。
• ATP与ADP可以相互转化与ATP的合成和利用
  • ATP和ADP的相互转化
    • ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此两者的相互转化不是可逆的。
  • ATP的合成
    • 能量来源于各种生物的呼吸作用，绿色植物的光合作用。
  • ATP的利用
    • ①细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。 在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。 实例：电鳐发电、物质合成、肌细胞收缩、主动运输和大脑思考等生命活动。
    • ②ATP为主动运输供能原理 参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸集团脱离下来与载体蛋白结合，这一个过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化。这些分子被磷酸化后，空间结构改变，活性也被改变，因而参与各种化学反应。
  • 相互转化的特点
    • ATP是一种不稳定的化合物，在细胞内的含量很少。
    • ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生，且处于动态平衡之中。例如：剧烈运动时候，需能较多，转化较快；安静状态下，需能较少，转化减慢。
    • ATP和ADP相互转化的能量供应机制，在所有的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性。
  • 细胞内的放能反应和吸能反应
    • 化学反应中的能量变化与ATP的关系。 放能反应：一般与ATP的合成相联系。 吸能反应：一般与ATP的水解相联系。
    • 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
• LCC黎澈20220720制作