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细胞生命活动所需能量来源(高中生物能量详解)

ashao 04-21 12:30 阅读 我爱育娃
我们了解到,无论是肽链的合成、蛋白质的加工以及囊泡的运输,无一不需要线粒体提供能量。“能量”是什么,又是怎么被利用的?下面我们就来一起了解。 我们知道,糖类、脂肪等

我们了解到,无论是肽链的合成、蛋白质的加工以及囊泡的运输,无一不需要线粒体提供能量。“能量”是什么,又是怎么被利用的?下面我们就来一起了解。

我们知道,糖类、脂肪等有机物中都储存着化学能,但是这些能量并不能被直接利用。在细胞质和线粒体中,糖类被逐步分解为水和二氧化碳,而其中的能量,也被逐步转化为了ATP中的化学能。为细胞生命活动直接提供能量的,就是ATP,它是驱动细胞生命活动的直接能源物质

细胞生命活动所需能量来源(高中生物能量详解)

葡萄糖在细胞中的分解过程

关于能量的转化,与ATP的产生过程,我们将在下一节细胞呼吸中为大家详细讲解。在这一节中,我们主要来聊聊ATP是怎么作为能量的提供者,细胞的能量“通货”的。

ATP,其中文名称是三磷酸腺苷。ATP分子的结构可以简写为A—P~P~P,其中A代表腺苷,是由腺嘌呤与核糖结合而成的。P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键,叫高能磷酸键,由于两个磷酸基团带有负电荷,因此磷酸基团间的化学键很不稳定,水解时能产生大量热量。我们都知道,断键吸热,成键放热。在高能磷酸键断开时只需吸收少量热量,而在释放出的磷酸根与别的分子结合形成化学键时,会放出大量能量。这些能量,就可以使别的分子发生变化,进而参与各种化学反应,支持细胞中各种生命活动的完成。ATP水解的过程就是一种释放能量的过程。1molATP水解可以释放高达30.54kJ,因此说ATP是一种高能磷酸化合物

细胞生命活动所需能量来源(高中生物能量详解)

眼熟吗?去掉两个磷酸集团后,ATP就变成了腺嘌呤核糖核苷酸,RNA合成的原料。

ATP水解释放一个磷酸基团后形成ADP二磷酸腺苷),ADP只有一个高能磷酸键,比ATP更稳定。实际上,ADP也可以水解释放能量。如果在有关酶的作用下,ADP也可以消耗能量,获得一个磷酸基团,转化为ATP。细胞中,吸能反应总伴随着ATP转化为ADP,放能反应又能使ADP转化为ATP。其实ATP与ADP的总量并不多,但它们互相转化的速度很快,且时刻不停,所以在有机物充足的时候,细胞很少出现ATP不够的尴尬局面。ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物中都是一样的,这体现了生物界的统一性。

细胞生命活动所需能量来源(高中生物能量详解)

ATP与ADP的相互转化

吸能反应,如蛋白质的合成等等,需吸收能量;放能反应,如葡萄糖的分解等等,能够放出能量。蛋白质合成所需的能量,不能像“以物易物”一样,由葡萄糖的分解直接提供。这两种生化反应之间的能量流通,就由ATP来实现,能量通过ATP在吸能反应与放能反应间流通,因此,我们说ATP是细胞能量的“通货”。

细胞活动需要的能量,直接来源于ATP。ATP是怎么形成的呢?

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细胞生命活动所需能量来源(高中生物能量详解)文章写得不错,值得赞赏