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第四章 细胞的代谢
第3节 ATP是生命活动的直接能源物质
第3节 ATP是生命活动的直接能源物质
思考：生命活动所需能量从何而来？
食物
淀粉
脂肪
糖原
纤维素
消化、吸收
葡萄糖
（血糖）
主要能源物质
思考：葡萄糖可以直接为生命活动供能吗？
实验结论
（1）葡萄糖不能直接为肌肉收缩提供能量
（2）ATP可以直接为肌肉收缩提供能量
ATP是生命活动的直接能源物质
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（1）ATP的结构
问题1：猜一猜“A”、“T”、“P”分别是什么含义？
A：腺苷（腺嘌呤核糖核苷）
T：三个
P：磷酸基团
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（1）ATP的结构
腺苷二磷酸（ADP）
腺苷一磷酸（AMP）
腺嘌呤核糖核苷酸
（RNA的基本单位之一）
问题2：尝试说出下列物质的名称
（1）ATP的结构
1. ATP是生命活动的直接能源物质
“~”表示的是一种特殊的化学键， 该化学键断裂时会释放大量能量
该化学键合成时需吸收大量能量
问题3：ATP是如何提供能量呢？
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（2）ATP水解供能
问题3：ATP是如何提供能量呢？
实例
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（2）ATP水解供能
问题3：ATP是如何提供能量呢？
+
ATP
水解酶
能量
ATP
ADP
Pi
肌肉收缩等生命活动
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（2）ATP水解供能
问题4：ATP提供的能量可用于哪些生命活动？
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（3）ATP的合成
【资料1】体内ATP含量极少，不到1g，只能维持生命活动15s左右。
【资料2】成年人每天合成的ATP总量约为40kg
问题5：ATP是如何合成的？
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（3）ATP的合成
问题5：ATP是如何合成的？
1. ATP是生命活动的直接能源物质
（3）ATP的合成
能量
葡萄糖等有机物氧化分解
能量
维持生命活动
ATP
水解酶
ATP
合成酶
细胞呼吸
问题5：ATP是如何合成的？
思考：细胞呼吸是如何产生能量的呢？
细胞通过氧化分解有机物，将有机物中的能量转换为生命活动直接使用的ATP和热能。（简单记忆：有机物氧化分解释放能量）
细胞呼吸（cell respiration）
有氧呼吸
总反应式：
需要O2参与的细胞呼吸过程。常用的反应物是葡萄糖
葡萄糖
大量ATP 和 热能
2. 有氧呼吸产生大量ATP
回顾：线粒体——有氧呼吸的主要场所
线粒体基质中和线粒体内膜上分布着有氧呼吸的酶（如ATP合成酶）
线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大了有氧呼吸酶的附着面积，大大提升了反应效率
外膜
内膜
嵴
基质
2. 有氧呼吸产生大量ATP
2. 有氧呼吸产生大量ATP
电子传递链
2. 有氧呼吸产生大量ATP
电子传递链
C6H12O6
CO2
2. 有氧呼吸产生大量ATP
请阅读P84、85 有氧呼吸图文部分，回答以下问题：
（1）有氧呼吸过程分为几个阶段？每个阶段的反应场所是哪里？
（2）每个阶段各步骤的名称是什么？各步骤的物质变化和能量变化是什么？（CO2、ATP在哪里产生，O2作用是什么）
2. 有氧呼吸产生大量ATP
有氧呼吸—第一阶段
糖酵解 （场所：细胞质基质）
细胞质基质
线粒体
1葡萄糖
2丙酮酸
（三碳化合物）
糖酵解
少量ATP+热量
糖酵解
葡萄糖 2 丙酮酸 + 4NADH + 少量能量
酶
+ 2e → NADH
氧化型辅酶Ⅰ
还原型辅酶Ⅰ
NAD+
NADH
（还原性辅酶I）
H+
2e-
(氧化型辅酶Ⅰ)
2. 有氧呼吸产生大量ATP
有氧呼吸—第二阶段
三羧酸循环 （场所：线粒体基质）
细胞质基质
线粒体
2丙酮酸
2
乙酰辅酶A
(二碳化合物）
三羧酸
循环
4
少量ATP
热量
NADH
2. 有氧呼吸产生大量ATP
有氧呼吸—第二阶段
电子传递链 （场所：线粒体内膜）
细胞质基质
线粒体
三羧酸
循环
4
少量ATP热量
NADH
糖酵解产生的NADH
电子传递链
（线粒体内膜）
大量ATP
热量
葡萄糖
丙酮酸
糖酵解
少ATP
NADH
乙酰辅酶A
CO2
三羧酸
循环
少ATP
NADH
CO2
电子传递链
（线粒体内膜）
多ATP
O2
H2O
细胞质基质
线粒体
总结：有氧呼吸的过程
总结：有氧呼吸的过程
有氧呼吸的实质：有机物彻底氧化分解！
物质变化
能量变化
葡萄糖在有氧环境下转变成CO2和H2O
葡萄糖内的化学能转变成ATP和热能
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