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(共23张PPT)
问题探讨
银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。
天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。
—唐.杜牧
讨论：
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？
荧光素
有，萤火虫腹部细胞内有一些有机物中储存的化学能，在转变为光能时发光。
荧光素酶
荧光素+能量+O2
氧化荧光素（荧光）+H2O
5.2
细胞的能量“货币”ATP
学习目标：
1.依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点
2.根据ATP和ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用
谁”直接”给萤火虫发光提供能量呢？
问题探讨
在生命系统中：
主要的能源物质：
良好的储能物质物质：
糖类（葡萄糖）
脂肪
？
探究实验：探究萤火虫发光的直接供能物质
提出问题:
做出假设：
设计思路：原理：
材料：
荧光素酶
荧光素+能量+O2
氧化荧光素（荧光）+H2O
萤火虫发光器粉末、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水
问题探讨
实验过程：
A
B
15min
荧光消失
暗处
有荧光
出现
２mL葡萄糖溶液
２mLATP溶液
C
D
２mL脂肪溶液
２mL蒸馏水
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
萤
火
虫
发
光
器
粉
末
（细胞生命活动的主要能源物质）
（细胞良好储能物质）
（细胞直接供能物质）
ATP是萤火虫发光的直接供能物质。
阅读教材P86思考以下问题：
探究一、ATP是一种高能磷酸化合物
实验结论：
A：
P：
～：
3.结构简式：
—：
1.中文名称：
2.组成元素：
A–P～P～P
腺苷 = 腺嘌呤 + 核糖
磷酸基团（3个）
特殊的化学键（2个）
普通化学键（1个）
腺苷三磷酸
C H O N P
探究一、ATP是一种高能磷酸化合物
4.ATP的结构
P
P
腺嘌呤
核糖
P
~
~
AMP（腺苷一磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
ATP（腺苷三磷酸）
腺苷（A）
远离腺苷的特殊的化学键易水解断裂，释放能量（30.54kJ/mol）
典例1．在ATP、DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，如下图所示，圆圈中的“A”依次表示(　　)
A．腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷
B．腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
C．腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
D．腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤
腺苷
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
C
ATP不是唯一的直接能源物质，除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。
ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)。
拓展延伸
腺嘌呤
核糖
P
~
P
P
~
腺嘌呤
脱氧核糖
P
~
P
P
~
探究二、ATP与ADP可以互相转化
P
P
P
～
～
Pi
能量
水解
P
P
～
合成
能量
Pi
1、转化过程
ATP
酶
酶
ADP +Pi
+能量
水解酶
合成酶
资料二：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。
资料一：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。
资料分析
ATP消耗量大
ATP含量很少
ATP合成和水解都非常迅速
资料三：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。
2、转化特点
探究二、ATP与ADP可以互相转化
①ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。②ATP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。
探究二、ATP与ADP可以互相转化
动物、人、
真菌、多数细菌等
绿色植物
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
光能
3、ATP能量来源
化
能
合
成
硝化细菌
探究三、ATP的利用
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的（但不是唯一直接能源物质）。
用于大脑思考（电能）
用于主动运输、细胞生长分裂等
维持恒定体温(热能)
用于肌细胞收缩(机械能)
葡萄糖+果糖 蔗糖（化学能）
酶
用于物质合成
用于生物发电、发光
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 。
磷酸基团
磷酸
蛋白质
空间结构
活性
化学反应
磷酸化
2. 吸能反应 总与ATP的 相联系，由ATP水解提供能量
放能反应 总与ATP的 相联系，释放的能量贮存在ATP
探究三、ATP的利用
细胞中的化学反应有些是释放能量的，称为放能反应。
细胞中的化学反应有些是需要能量的，称为吸能反应。
吸能反应：
放能反应：
1.吸能反应与放能反应
水解
合成
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
例如：蛋白质合成
例如：葡萄糖氧化分解
3、ATP的水解ATP合成
反 应 ATP → ADP+Pi+能量
ADP+Pi+能量 → ATP
酶的类型
能量来源
场 所
能量去向
合成酶
水解酶
水解酶
合成酶
活细胞所有部位
细胞质基质、线粒体、
叶绿体等
远离Ａ的特殊磷酸键的断裂
光能（光合作用）、化学能（呼吸作用）
用于各项生命活动
储存于特殊化学键中
结论 ： 物质是可逆的，能量是不可逆的
探究三、ATP的利用
生物体根本能源
生物体能源物质
生物体主要能源物质
细胞生命活动主要能源物质
细胞内良好储能物质
植物细胞内的储能物质
动物细胞内的储能物质
大多耗能生命活动的直接能源物质
太阳能
糖类、脂肪、蛋白质
糖类
葡萄糖
脂肪、淀粉
脂肪、糖原
脂肪
ATP
拓展延伸
细胞内供能的顺序：糖类→脂肪→蛋白质
典例3．下列有关ATP的叙述，不正确的是(　　)
A．ATP的合成一般与放能反应相联系
B．ATP中的能量可以来源于光能、化学能
C．细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATP
D．“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”
D
(1)在人体内，图示左侧的能量来自________作用，
右侧的能量用于____________(举一例)。
(2)在绿色植物体内，图示左侧的能量来自______
作用和________作用。
(3)从图中可知，在适宜的温度和酶的作用下，ADP转变成ATP时还需要的条件是__________。将ADP转化为ATP的图示改写成反应式的形式：__________________________________。(4)经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是_______________________________________________________________。
典例4.如图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，请据图回答下列问题：
呼吸
大脑思考等
呼吸
光合
能量和Pi
ADP+Pi+能量 → ATP
酶
ATP和ADP的这种相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中
课堂小结
D
达标检测
1．如图①②代表物质M、N相互转化的过程，则(　　)
A．萤火虫体内的能量c可来源于光能
B． 吸能反应 一般和M的合成相联系
C．能量d用于过程①时大部分以热能形式散失
D．M、N的相互转化是生物界共有的能量供应机制
2.下图为ATP的结构示意图，①③表示组成ATP的物质或基团，②④表示化学键。下列叙述正确的是( )
A.①为腺嘌呤，即ATP中的“A”
B.化学键②易于水解和再生
C.在ATP－ADP循环中③不可重复利用
D.若化学键④断裂，则左边的化合物是ADP
B
3.如图是ATP与ADP的循环图解，其中①②表示过程。下列相关叙述错误的是( )
A.绿色植物在黑暗条件下，①过程也能发生
B.细胞中的吸能反应一般与②过程相联系
C.与平静状态时相比，剧烈运动时①②过程都会加快
D.细胞进行呼吸作用释放的能量全部用于①过程
D

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