ATP与ADP的转化：

1、ATP和ADP之间的相互转换：


2、ATP与ADP相互转化是不可逆的
(1)反应条件：ATP的分解属水解反应，催化该反应的酶属水解酶。而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属合成酶。由于酶具有专一性，因此，二者反应条件不同。
(2)反应场所：ATP合成的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所较多。因此，ATP的合成场所与分解场所不完全相同。
(3)能量来源：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能；而合成ATP的能量主要有化掌能和太阳光能，即二者的能量来源不同。

ATP的形成与利用表解比较：

1、ATP的产生途径与场所

	产生途径	产生场所
植物	光合作用	叶绿体
	呼吸作用	细胞质基质和线粒体
动物	呼吸作用	细胞质基质和线粒体

 2、细胞内产生与消耗ATP的生理过程

转化场所	产生或消耗ATP的生理过程
细胞膜	消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质	产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体	产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制
线粒体	产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制
核糖体	消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核	消耗ATP：DNA复制、转录等

 
知识点拨：

1、ATP与ADP之间的相互转化不是一种可逆反应，生物体内的ATP含量很少，但ATP 与ADP的相互转化很快，因此可以保证生命活动所需能量的持续供应。
2、ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键极容易水解，以保证能量相对稳定和能量持续供应。
3、真核生物细胞内合成ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质。
4、原核生物细胞内合成ATP的场所只有细胞质基质。
例    下列生命现象中能使ADP增加的是(   )
A．胃蛋白酶的分泌 B．丙酮酸形成乳酸 C．叶绿体中的叶绿素吸收光能 D．组织细胞利用氧气 
思路点拨：生物体的直接能源物质是ATP，所有消耗能量的过程都会使ADP含量增加，在题目给出的选项中，只有胃蛋白酶的分泌需要消耗能量，会使ADP 含量增加。答案A

知识拓展：

1、ATP的作用：ATP是生命活动能量的直接来源。
①人体所有需要的能量几乎都是ATP提供的：心脏的跳动、肌肉的运动以及各类细胞的各种功能都源于ATP所产生的能量。没有ATP，人体各器官组织就会相继罢工，就会出现心功能衰竭、肌肉酸疼、容易疲劳等情况。
②ATP合成不足缺失时，人体会感觉乏力，并出现心脏功能失调、肌肉酸痛、肢体僵硬等现象。长时间ATP合成不足，身体的组织和器官就会部分或全部丧失其功能，ATP合成不足持续时间越长，对身体各器官的影响就越大。对人来说，影响最大的组织和器官是心脏和骨骼肌。因此，保证心脏和骨骼肌细胞的ATP及时合成是维护心脏和肌肉功能的重要措施。
③心脏和骨骼肌自身合成ATP的速度慢，在缺血、缺氧的情况下更是如此。D-核糖能使心脏和骨骼肌生成ATP的速度要快3~4倍，是给心脏和肌肉恢复动力的有效物质，在人体经历缺血、缺氧或高强度运动时，其作用更为突出。纯净的ATP呈白色粉末状，能溶于水。作为药品可以提供能量并改善患者新陈代谢。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉注射。功能：各种生命活动能量的直接来源。
④ATP水解时释放的能量是生物体进行肌肉运动、生物电、细胞分裂和主动运输等生命活动所需能量的直接来源。人体细胞中ATP和ADP的相互转化在生活细胞中是永不停息地进行着，这即可以避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需要的能量，因此ATP是生物体细胞中流通着的“能量货币”。
2、ATP产生量与O2呼吸强度的关系曲线

甲图表示ATP产生量与O2供应量的关系
1、A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。 2、AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。
3、BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
乙图表示ATP产生量与呼吸强度的关系
例    下列生理过程不受细胞内氧浓度影响的是 (  )
A．神经递质的释放 B．肌肉不自主地战栗
C．人小肠绒毛上皮细胞吸收水D．生长素向胚芽鞘背光侧运输
思路点拨：氧气浓度通过影响能量供应，从而影响生命活动。神经递质的释放、肌肉收缩、生长素的运输都需要消耗能量。答案C

呼吸作用：

1、概念：生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用（又叫生物氧化）。
（1）呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应，不论有无氧气参与，都可称作呼吸作用（这是因为在化学上，有电子转移的反应过程，皆可称为氧化）。有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物，进行无氧呼吸时，其产生的能量，比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应，与生物体没直接关系。即使是呼吸氧气的生物，其细胞内，也可以进行无氧呼吸。
（2）呼吸作用的目的，是透过释放食物里之能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程，可以比拟为氢与氧的燃烧，但两者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步骤，一步步使食物中的能量放出，而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透过数个步骤，将能量转移到还原性氢（化合价为+1的氢）中。最后经过一连串的电子传递链，氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量，则转移到ATP分子上，供生命活动使用。
植物呼吸作用过程：有机物（储存能量）+氧（通过线粒体）→二氧化碳+水+能量
（3）呼吸速率：又称呼吸强度。指在一定温度下，单位重量的活细胞(组织)在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量，通常以“mg(μl)/(h?g)”为单位，表示每克活组织(鲜重、干重、含氮量等)在每小时内消耗氧或释放二氧化碳的毫克数(或微开数)。呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应，所以温度对呼吸作用有很大影响。还有水分、氧气、二氧化碳等也是影响呼吸速率的条件。
（4）植物呼吸作用原理的应用：
粮食储存；
低温保存蔬菜水果：通过增加二氧化碳的含量可以抑制储存蔬菜水果等的呼吸作用；充氮气也可以降低氧气的浓度，抑制呼吸作用。
农田松土；农田排涝等措施有利于植物根的生长和对无机盐的吸收。
影响细胞呼吸的因素及实践应用：

1．内部因素：
(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率较高，成熟期呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
2．环境因素：
(1)温度

①规律：呼吸作用在最适温度最强，超过最适温度，呼吸酶活性下降，甚至变形失活，呼吸受抑制；低于最适温度活性下降，呼吸受抑制。
②应用：生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。
(2)O2的浓度
 
①规律：在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2 浓度为l0%以上，只进行有氧呼吸。
②应用：生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)CO2浓度
①规律：从化学平衡的角度分析，C02浓度增加，呼吸速率下降。
②应用：在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO：浓度具有良好的保鲜作用。
(4)水含量

①规律：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。
②应用：在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。
思维拓展：

1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面，提高光合强度和降低呼吸消耗。影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，但农业生产中最常考虑的是温度。其他几个因素不容易控制。
2、植物细胞呼吸的最适温度一般在25～35℃，最高温度在35～45℃。
3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。一般情况下，植物细胞呼吸的最适温度为30℃，而光合作用的最适温度为25℃。

捕获光能的色素和结构:

1、捕获光能的结构——叶绿体

名称	叶绿体
分布	主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中
形态	扁平的椭球形或球形
结构	双层膜内含有几个到几十个基粒（由许多类囊体堆叠而成），基粒之间充满了基质
主要成分	类囊体的薄膜上分布有色素和酶，基质中有进行光合作用所需的酶、少量的DNA.RNA和核糖体等
功能	叶绿体中的色素吸收、传递、转换光能，叶绿体是进行光合作用的场所

 2、叶绿体功能的验证
(1)实验过程及现象

(2)实验结论
①叶绿体是进行光合作用的场所。
②O2是由叶绿体释放的。
3、捕获光能的色素

色素种类	叶绿素(3/4)		类胡萝卜素(1/4)
	叶绿素a	叶绿素b	胡萝卜素	叶黄素
	蓝绿色	黄绿色	橙黄色	黄色
分布	叶绿体基粒的囊状结构薄膜上
吸收光谱	A为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光；B为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光
化学特性	不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂
色素与叶片颜色	正常绿色	正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3：1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
	叶色变黄	寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄
	叶色变红	秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色

思维拓展：

1、由类囊体堆叠而成的基粒，增大了膜面积，增加了反应面积。
2、无色大棚膜与有色大棚膜：日光中各种颜色的光均能透过无色大棚膜，光合效率高；有色大棚膜主要透过同色光，吸收其他颜色的光，光能有损失，只在为得到特殊品质的产物时才使用。