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必修一 《分子与细胞》
第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP
学习目标
1.说出ATP的结构和功能
2.分析ATP与ADP的相互转化及意义
3.能说出ATP利用的实例
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。
荧光素酶
＋氧气
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化
荧光素
发出
能量
资料1 萤火虫的发光原理
主要能源物质
主要储能物质
脂肪
糖类
这些物质能为萤火虫发光直接供能吗
1
2
3
4
加入等量发光器粉末，
放置一段时间直至荧光消失
2mL
蒸馏水
2mL
脂肪
2mL
葡萄糖
2mL
ATP
黑暗环境
萤火虫发光器实验
1.本实验的自变量是什么？如何确定实验组与对照组？
2.为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质？
3.实验结果说明什么？
添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP）
消耗自身原本存在的能提供能量的物质，防止自身的能源物质对结果造成干扰
ATP为发荧光的过程直接提供能量
对照组
实验组
储能物质：
主要储能物质：
能源物质：
主要能源物质：
细胞的主要能源物质：
最终能源：
直接能源物质：
脂肪、淀粉、糖原
糖类
糖类、脂肪、蛋白质
脂肪
葡萄糖
太阳能
ATP
二、ATP的结构
腺苷（A）
ATP（腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
1.ATP是 的英文名字的缩写。
2.元素组成:______________。
3.
结构简式：
AMP（腺苷一磷酸）或腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷
磷酸基团
特殊的化学键
普通的化学键
A—P～P～P
腺苷三磷酸
C、H、O、N、P
【合作探究2】比较下面的四种结构,说出其中“A”的含义。
结构 “A”的名称 “A”的分子组成
① 腺苷
② 1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和1分子磷酸
③
④
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤和核糖
1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸
（1）结构特点：ATP中“～”这种特殊化学键不稳定，使得末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的 。
1molATP水解时释放的能量高达30.54KJ/mol,所以说ATP是细胞内的一种 。
（2）功能：驱动细胞生命活动的 。
转移势能
直接能源物质
高能磷酸化合物
从结构和功能相适应的角度，分析为什么ATP能作为直接的能源物质？
ATP是一种高能磷酸化合物
资料分析
ATP消耗量大
ATP含量很少
矛盾
研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。
1
成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。
2
三、ATP与ADP可以相互转化
ATP合成和水解都非常迅速
每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解
3
能量
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
ATP
酶2
酶1
Pi
ADP +Pi
+能量
酶
Pi
酶
2.相互转化的反应式
二、ATP与ADP可以相互转化
结论：物质是可逆的，能量、酶是不可逆的
动物和人等
绿色植物
能量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi+
ATP
酶
二、ATP与ADP可以相互转化
3.ADP转化成ATP所需能量的主要来源
ATP的利用
电能
光能
实例
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP提供能量的。
三、ATP的利用
物质合成
葡萄糖+果糖
酶
蔗糖
资料
ATP为主动运输供能的机理
三、ATP的利用
ATP水解释放的 使 等分子 化。这些分子被______ 后，发生 变化， 也被改变，因而可以参与各种化学反应。
磷酸基团
磷酸
蛋白质
空间结构
活性
磷酸化
ATP为主动运输供能的机理
四、ATP的利用
图中载体蛋白质既有运输，又有催化作用
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
Pi
酶2
酶1
能量
能量
吸能反应
光合作用
呼吸作用
放能反应
放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中
吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量
细胞中流通的能量“货币”
ATP与ADP相互转化、ATP的利用（P89第1段）
组成元素：
结构简式：
ATP的水解：
ATP的功能：
细胞生命活动的直接供能物质
ATP
C、H、O、N、P
ATP的合成：
A–P～P～P
ATP
小 结
P89练习与应用
一、概念检测
B
D
B
C
二、拓展应用
1.就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例，并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。
提示：吸能反应,如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应,这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应,如丙酮酸的氧化分解能够释放能量,是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,还用于ADP转化为ATP的反应,储存在ATP中.

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