3.“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离，细胞是怎样解决这一矛盾的呢？”
4.“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细胞又是怎样解决这一矛盾的呢？”
这样就可自然地引入ATP这种储能少、不稳定、可为所有生理活动供能的高能化合物。
二、ATP的分子简式及其结构特点
在引导学生讨论ATP的分子结构简式及其特点时，可从ATP的英文名称中的三个字母含义、中文名称、ATP是高能化合物等方面入手，使学生易于理解ATP的结构特点及其生理作用。
需要向学生解释清楚高能化合物的概念，即高能磷酸键水解过程中，释放的能量是一般的共价键的2倍以上，如ATP末端磷酸水解生成ADP和磷酸时，释放出的能量约30.5kJ/mol上，而6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖和磷酸时，释放的能量只有13.8kJ/mol。这种键称为高能键，常以“-”符号表示。含有高能键的化合物统称为高能化合物。
然后让学生自己分析ATP的结构简式的含义，如ATP中两个磷酸基团之间（P和P之间用“-”表示）的化学键是高能磷酸键。
细胞内释放能量的反应，如呼吸作用常会伴随ADP转变成ATP；而耗能的反应，如蛋白质的合成等，需要用ATP水解成ADP再将能量释放出来，以推动代谢反应的进行。
ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中。
三、ATP和ADP之间的相互转变及其意义在引导学生讨论ATP和ADP之间的相互转变时，需强调细胞内ATP的含量是相对稳定的；ATP在细胞内的含量是极少的，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的“通用货币”。
四、小结
在讨论了ATP和ADP之间相互转变及其意义后，在小结ATP在细胞内能量的转换、运输、利用中的关键作用时，可结合本节所讲的内容，提一些与ATP有关的综合性问题供学生讨论，让学生在讨论中加深对ATP这一生物体直接能源物质的理解。比如，可以讨论下面几个问题：1.众多能源物质中，ATP这种绝对含量极少的物质为什么成为直接能源？
葡萄糖、糖元、淀粉、脂肪、氨基酸、脂肪酸、磷酸肌酸等，这些都可作为生物体的能源物质，但生物体不能利用这些能源物质中的能量，这些物质中储存的能量必须要转移给ATP中。生物体直接从ATP中获得生命活动所需的各种形式的能量，如ATP可转化为机械能、电能、渗透能、化学能、光能和热量等。
2.为什么ATP是细胞内能量释放、储存、转移和利用的中心物质，成为生物的直接能源呢？
我们来看看葡萄糖和ATP分子中储存能量的差异就明白了。ATP末端磷酸基团水解时，释放出的能量是30.5kJ/mol，一般把水解时释放20.92kJ/mol以上能量的化合物叫高能化合物，可见ATP是高能化合物，而且其能量与某些高能化合物（如磷酸肌酸）相比，要低一些，因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATP。而葡萄糖分子彻底氧化为二氧化碳和水后，释放出2870kJ/mol的能量。结果，存在于葡萄糖分子中的能量就像存在银行里的钱，而储存在ATP分子中的能量则像“零钱”，它更容易在细胞中被使用，因此还有的说ATP是能量的“通用货币”就是这个道理。
3.ATP对生命的维持是极其重要的，试想：当产生ATP的过程停止时，会发生什么？
举一个例子，学生可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡了ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3～6分钟内就会失去知觉。
4.还有一个问题值得一提，就是ATP在生物体中的绝对含量是极小的，但生物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着ATP，但在正常情况下，生物体内的ATP量可满足机体的要求。奥妙何在呢？
生物体可把其他能源物质的能量高速地转移给ATP，以补充ATP的消耗，即ATP～ADP循环速度是很快的。
【扩展资料】
ATP与ADP间的转化过程是否为可逆反应？
1.从反应的时间上分析：ATP的合成与ATP的水解并不是同时发生的，总的来说，细胞中能量供应充足时，更多地发生ATP的合成反应；细胞中耗能反应多时，更多地进行ATP的水解反应。
2.从反应的空间上分析：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解发生在需要ATP供能的地方，范围广。
3.从反应的能量变化上分析：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，被各项生命活动所利用。而合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。
4.从反应的性质上分析：ATP的分解为水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。
通过上面的分析可知，ATP与ADP的相互转化反应并不是可逆的，但由于ATP-ADP循环在活细胞中是永无止境地进行着，即不断地有ATP在合成，以补充机体所消耗的ATP，正是这两种物质的往复循环，从而保证生命过程能量的需求。
ATP中能量的利用
在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质。生物体的一切生命活动都离不开ATP。ATP是生物体内直接供给可利用能量的物质，是细胞内能量转换的“中转站”，各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的。生物体内由于有各种酶作为生物催化剂，同时又有细胞中生物膜系统的存在。因此，ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量形式上要有：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机械功，所消耗的就是机械能。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，此时消耗的就是电能。电能也是由ATP所提供的能量转换而成的。
3.渗透能。细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能，渗透能也来自ATP。
4.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，必须直接或间接的能量供应。此外，物质在分解的开始阶段，也需要化学能来活化成能量较高的物质（如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖）。在生物体物质代谢中，可以说到处都需要由ATP转换的化学能来做化学功。
5.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。
6.热能。生物体内的热能，来源于有机物的氧化分解。大部分的热能通过各种途径向外界环境散发，只有一小部分热能用于维持细胞或恒温动物的体温。通常情况下，热能的形成往往是细胞能量转换和传递过程中的副产品。
