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第2节 细胞的能量“货币”—ATP
第五章 细胞的能量供应和利用
成都七八一学校 刘 洋
电能
用于
转变
萤火虫发光需要的能量由哪种能源物质直接提供呢？葡萄糖？脂肪？......ATP 实验结论：萤火虫发光需要的直接能源物质是ATP。ATP为什么能直接供能呢？ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质腺嘌呤
核糖
腺苷
4.ATP的中文名称：
腺苷三磷酸（ATP)
O-
C
O
C
C
H
H
C
C
O
P
O~
P
O~
P
O-
O
O-
O
O-
O
N
C
N
C
C
C
N
C
N
N
H
H
H
H
H
H
H
H
腺苷三磷酸（ATP)
1.ATP的组成元素
C、H、O、N、P
2.ATP的结构简式
A-P～P～P
3.各部分含义
“A” 表 示：
“P ”表 示：
“～” 表 示：
“—” 表示：
A
腺 苷
磷酸基团
特殊的化学键
普通化学键
三个磷酸基团
任务1 探究ATP的结构及其特点
OH
OH
资料 α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团（即ATP分子脱离的磷酸基团），结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。
α 位 β位 γ位
该实验说明什么
β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。
ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。
ADP相互排斥的磷酸基团减少，势能降低
磷酸基团携带转移的“势能”与其他分子结合,使后者发生变化或成为游离的磷酸
ATP
ADP
水解酶
（Pi）
①不稳定
②易水解
③能量高
一、ATP是一种高能磷酸化合物
水解酶
思考与讨论：
30.54kJ
为什么β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂？
任务2观看视频说明ATP如何为主动运输供能ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中使常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也发生改变，因而可以参加各种化学反应。蛋白质的磷酸化用于大脑思考（电能）
用于主动运输（渗透能）
用于生物发光(光能)
用于生物发电（电能）
用于物质合成（化学能）
用于肌肉收缩（机械能）
ATP为生命活动直接供能
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；运动员在进行马拉松赛跑时，2个小时会消耗60kg的ATP，相当于一个成年人的体重。
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
二、ATP与ADP可以相互转化
资料分析
ADP+ Pi+能量 ATP
合成酶
水解酶
人体每个细胞每秒钟约有1000万个ATP被水解成ADP，且同时可将ADP合成等量的ATP。
3
ATP和ADP在相互转换
对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生，转化迅速并且处动态平衡之中的。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的。统一性ATPADP思考与讨论：ATP与ADP的相互转化与细胞中能量有怎样的关系？这种转化有怎样的特点？ATP与ADP的相互转化伴随着能量的吸收和释放，细胞的生命活动即离不开物质也离不开能量任务3分析ATP与ADP相互转化过程能量的来源和去路资料催化ATP合成的酶主要分布在线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上。ADP接受细胞呼吸中有机物氧化分解释放的能量或光合作用中捕获的光能，与游离的Pi结合，重新合成ATP。动物和人呼吸作用绿色植物呼吸作用光合作用发光、发电肌肉收缩物质运输物质合成等？放能反应吸能反应细胞中的化学反应可以分为放能反应和吸能反应两大类。各项生命活动如光合作用呼吸作用ATP是细胞内流通的能量“货币”ATP在吸能反应和放能反应之间不断流通，满足细胞各项生命活动对能量的需求。放能反应：释放的能量贮存在ATP中。吸能反应：由ATP水解提供能量。（伴随ATP合成）(伴随ATP水解）ATP银行卡货币商品消费能量货币屏气30秒
思考与讨论：
①屏气为什么会感到头晕胸闷
②吸气为什么会感到舒服
尝试从细胞中能量转化角度
进行解释
谢谢大家！
再见

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