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(共32张PPT)
第2节 细胞的能量“通货”－ATP
第5章 细胞的能量供应和利用
秋夕（唐.杜牧）
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤，
天阶夜色凉如水，
卧看天牛织女星。
请你猜一猜：
有种虫儿真奇怪，
一盏灯笼随身带，
黑夜点灯满天飞，
像星闪闪真可爱。
有机物中储存的化学能转变成光能时，萤火虫才
能发光。
讨论P88
1、萤火虫发光的生物学意义是什么？
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
传递求偶信号
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。
萤火虫
【相关资料P89】萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
能量
荧光素酶
＋氧气
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化荧光素
发出
仿生实例：荧光灯（节能灯）冷光源
？
想一想1：谁是为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量的呢？
葡萄糖
脂肪
细胞生命活动所需要的主要能源物质
细胞内良好的储能物质
ATP
？
荧光消失
暗处
A
B
C
D
２ｍｌ葡萄糖溶液
２ｍｌATP溶液
２ｍｌ脂肪溶液
２ｍｌ蒸馏水
观察
15min
暗处
预期结果如何？就此你得出一个怎样的结论？
合作探究1
暗处
A
B
C
D
２ｍｌ葡萄糖溶液
２ｍｌATP溶液
２ｍｌ脂肪溶液
２ｍｌ蒸馏水
有荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
ATP是直接能源物质
15min
暗处
荧光消失
？
1.中文名称：
2.组成元素：
C、H、O、N、P
三磷酸腺苷（小分子物质）
一、ATP的结构简式及其高能磷酸键
~
~
腺嘌呤
核糖
磷酸基团 （P）
P
P
P
高能磷酸键
腺苷(A)
A–P～P～P
3.结构简式：
远离腺苷的那个高能磷酸键容易水解断裂。
（第二个）
易断裂
易形成
普通磷酸键
1.ATP的结构式可以简写为（ ）
B
A、A—P—P~P B、A—P~P~P
C、A~P~P—P D、A~P~P~P
2.一分子ATP中含有的腺苷、高能磷酸键和磷酸基团数目依次是（ ）。
A、1，2，2 B、1，2，1
C、 D、2，3，1
C
练一练
1，2，3
一般将水解释放≥20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物。
1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以ATP是高能磷酸化合物。
资 料
你还知道哪些高能(磷酸)化合物
磷酸肌酸 CP
？
想一想2：
在萤火虫尾部细胞的发光过程中直接提供能量的物质是ATP。那能量主要存在与ATP分子的什么结构中？是怎样被释放出来的？
ATP的水解
就是这种能量很活跃，能被直接利用，为各项生命活动提供能量。
A P P
高能磷酸键
ADP
A P ~ P
P
30.54kJ/mol
二磷酸腺苷
思考：
ADP继续水解的
产物是什么？
P
P
P
~
~
核糖
腺嘌呤
P
核糖
腺嘌呤
AMP
腺嘌呤核糖核苷酸
注意：三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别
ATP
ADP
P
P
~
核糖
腺嘌呤
研究显示：一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。而人体中ATP的总量只有大约2-10mg，剧烈运动时只能维持3s。
ATP的含量少，但是ATP与ADP转化十分迅速
世界上跑得最快的人是谁？
能量
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
酶
Pi
酶
特点：快速，高效，时刻进行，处于动态平衡
其能量供应机制是生物界的共性
意义：保证生命活动对能量的正常供应。
二、生物体细胞内ATP与ADP的相互转化
1997年，保罗.博耶（美）和约翰.沃克（英）因研究三磷酸腺苷合成酶如何利用能量再生方面取得成就被授予诺贝尔化学奖
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物、人、
真菌、大多数细菌
绿色植物、蓝藻
能 量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi+
ATP
酶
糖类、脂肪等有机物氧化分解
ADP转化成ATP时其他的能量来源：
1、对于人和动物来说，骨骼肌细胞内ATP含量较低时，还可
磷酸肌酸CP+ADP ATP+肌酸
2、一些能进行化能合成作用的细菌，可将外界环境中NH3,S2-,Fe2+等氧化释放能量供应ATP利用
用于主动运输
用于生物放电（电能）
用于生物发光（光能）
用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应（化学能）
用于大脑思考（电能）
ATP
三、ATP的利用
ATP转化成ADP时所释放能量的去向
用于各项生命活动
1、是不是所有细胞生命活动都消耗能量？
不是，如有机物分解释放能量，形成ATP
2、是不是所有生命活动所需能量都由ATP提供？
不是，如植物对水分的吸收和运输动力来自叶片蒸腾拉力
思考
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
合成酶
水解酶
此反应是可逆反应吗？
No!
ATP合成与ATP分解的比较：《全程设计P44》
反 应 ATP→ADP+Pi+能量
ADP+Pi+能量→ATP
反应类型
酶的类型
场　　所
能量来源
能量去向
酶
酶
水解反应
合成反应
水解酶
合成酶
活细胞各处
线粒体、叶绿体、
细胞质基质等
高能磷酸键中的化学能
有机物中的化学能
、光能等
用于各项生命活动
储存于高能磷酸键中
结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的
3. ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表（ ）
A、H2O B、[H] C、P D、Pi
练一练
D
4. 对于反应式：
ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是 ( )
A、物质是可逆的，能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆 的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的，能量是可逆的
A
酶
酶
呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）等
释放能量(放能反应)
生命活动(吸能反应)
ATP
ATP是细胞内流通的能量“通货”
四、ATP为什么细胞内流通的能量“通货”
吸能反应：
与ATP的水解相联系
放能反应：
与ATP的合成相联系
1.ATP的结构简式
本节小结
A—P ~ P ~ P
2.ATP和ADP相互转换
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
ATP合成酶
ATP水解酶
3.ATP的利用
易断裂
易形成
细胞的能量“通货”
是生命活动的直接能源物质
用于各项生命活动
小结：能源物质
能源物质：
主要能源物质：
储能物质：
良好的储能物质：
一般不供能的能源物质：
直接能源物质：
最终能源物质：
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）
脂肪
ATP（三磷酸腺苷）
太阳能
蛋白质
能源物质“轻重缓急”比喻
ATP——零花钱，直接用，随用随取
糖类——活期存折，主要用，随时凭单支取
脂肪——定期存折，储备用，轻易不取
思考与讨论P90
小资料：纯净的ATP是白色粉末状，能够溶于水，ATP片剂可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。
【适应症】
用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全等的辅助治疗。
【药物原理】
当体内吸收、分泌、肌肉收缩及进行生化合成反应等需要能量时，三磷酸腺苷（ATP）即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同时释放出能量。
1、ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）
A 、很多，很快 B 、很少，很慢
C 、很多，很慢 D 、很少，很快
2、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为（ ）
A.ATP在细胞中数量非常多
B、ATP中的高能磷酸键很稳定
C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定
D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物
D
C
课堂巩固
3、人体内的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质依次是（ ）
A.糖类、脂肪、蛋白质 B.糖类、ATP、脂肪
C.葡萄糖、ATP、蛋白质 D.糖类、核酸、ATP
4.30个腺苷和60个磷酸基团能组成多少个
ATP分子( )
A.10 B.20 C.30 D.60
5.ATP中,大量化学能储存在( )
A.腺嘌呤核苷与磷酸基团之间
B.磷酸基团内部
C.磷酸基团之间
D.腺嘌呤核苷内部
练习P90
THE END

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