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(共27张PPT)
5.2 细胞的能量“货币”ATP
蛋白质——
脂肪——
糖类——
ATP——
细胞能源物质的比喻
“不动产”
“定期存款”
“活期存款”
“现金”
自主学习1（2分钟）：
阅读课本第86页第三段和左侧“相关信息”，回答下列问题：
ATP的中文名称？
ATP的分子结构简式？其中A代表什么？P代表什么？~代表什么？
腺苷由哪些分子组成？ATP结构式？
ATP元素组成？
一、ATP是一种高能磷酸化合物
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1.ATP的分子结构
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
（P）
磷酸基团
（P）
磷酸基团
（P）
（1）中文名称：
（2）元素组成：
（3）结构简式：
腺苷三磷酸
C、H、O、N、P
A-P~P~P
腺苷（A）
腺苷一磷酸（AMP）
腺苷二磷酸（ADP）
腺苷三磷酸（ATP）
腺嘌呤核糖核苷酸(AMP，RNA的组成单位)
符号含义：A？P？~？T？
特殊化学键
一、ATP是一种高能磷酸化合物
2.ATP的供能原理
~代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。
~
~
ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸集团携能量与其他分子结合，使该分子结构改变。
所以水解的过程就是释放能量的过程，1mol ATP水解能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
一、ATP是一种高能磷酸化合物
2.ATP的供能原理
“A”的比较(说出圆圈里所表示的含义）
腺嘌呤核糖
核苷酸
（腺苷一磷酸）
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖
核苷酸
（腺苷一磷酸）
落实必备知识 强化关键能力
及时训练
【相关资料】
一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48千克,在紧张活动 的情况下 , ATP的消耗可达0.5 kg/min,而人体中ATP的总量只有大 约2mg,剧烈运动时只能维持3S 。
你从这段资料中发现了ATP的什么秘密？
自主学习2：
阅读课本第86-87页，完成下列问题（3分钟）
ATP水解过程？
ATP合成过程？
是可逆反应吗？
二、ATP与ADP可以相互转化
P
P
P
~
~
Pi
能量
Pi
能量
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
P
P
~
二、ATP与ADP可以相互转化
1.相互转化过程
ATP
ATP水解酶
Pi
能量
ADP
ATP合成酶
Pi
能量
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi +
能量
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP
ADP
能量
能量
水解
合成
ATP与ADP互相转化示意图
（1）对于正常的细胞来说，ATP和ADP这种相互转化，时刻不停的发生并处于动态平衡当中。
（2）ATP与ADP的转化机制，在所有细胞中都是一样的，体现了生物界的统一性。
2.转化的特点
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP
ADP
能量
能量
水解
合成
ATP与ADP互相转化示意图
（3）ATP与ADP相互转化过程中，物质可逆，能量不可逆，催化的酶
不同，反应场所不同，因此，不是可逆反应。
2.转化的特点
葡萄糖等
氧化分解
释放能量
蛋白质合成
等吸收能量
ADP转化成ATP的过程中，所需能量从哪里来呢？
光
合
作
用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
绿 色 植 物
能量
ADP + Pi +
ATP
酶
化
能
合
成
硝化细菌
ATP合成：
储存在特殊的化学键中
人、动物、真
菌、多数细菌等
ATP水解与ATP合成的比较：
反 应
反应类型
酶的类型
场　　所
能量来源
能量去向
水解反应
合成反应
水解酶
合成酶
活细胞所有部位
线粒体、叶绿体、细胞质基质等
特殊的化学键
有机物中的化学能、光能
用于各项生命活动
储存于特殊的化学键中
ATP的水解
ATP ADP+ P i+能量
水解酶
ATP的合成
合成酶
ADP + Pi +能量 ATP
三、ATP的利用
渗透能
大脑思考
电鳗发电
Ca2+
ATP
主动运输
生物发光
肌肉收缩
物质合成
光能
电能
电能
机械能
化学能
渗透能
注意：细胞中绝大多数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的（还有GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等）。
三、ATP的利用
实例：ATP为主动运输供能
4. 载体蛋白去磷酸化—构型恢复。
1. Ca2+载体蛋白（ATP水解酶）被激活。
2. 载体蛋白磷酸化。
3. 载体蛋白空间结构变化，Ca2+的结合位点转向膜外侧。
三、ATP的利用
实例：ATP为主动运输供能
ATP末端磷酸基团脱离，携能量转移
载体蛋白的空间结构改变；物质实现逆浓度跨膜运输
物质与载体蛋白相应位点结合,载体蛋白的酶活性激活
载体蛋白磷酸化
三、ATP的利用
吸能反应
放能反应
蛋白质的合成
葡萄糖等有机物的氧化分解
ATP
储存
水解放能
吸能反应
细胞中的化学反应
放能反应
（伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。
(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。
酶
酶
光合作用
呼吸作用
ATP
ADP
主动运输
物质合成
肌肉收缩
……
Pi
Pi
能量
能量
生物发光
反应
反应
放能反应与ATP的 相联系
吸能反应与ATP的 相联系
能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。
合成
水解
放能
吸能
ATP
三、ATP的利用
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
有机物中的化学能
ATP中
的化学能
耗能的
生命活动
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
三、ATP的利用
荧光素
能量
激活的荧光素
荧光素酶
+氧气
氧化
荧光素
发出
荧光
萤火树发光原理
课堂小结
一、概念检测
1.能准确表示 ATP 中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是 （ ）
A．A—P—P ~ P B．A—P ~ P ~ P
C．A ~ P ~ P—P D．A ~ P ~ P ~P
2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是 （ ）
A．脂肪酸 B．氨基酸
C．腺苷二磷酸 D．腺苷三磷酸
练习与应用
B
D
一、概念检测
3.ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，下面关于 ATP 的叙述，错误的是 （ ）
A．细胞质和细胞核中都有 ATP 的分布 B．ATP 合成所需的能量由磷酸提供
C．ATP 可以水解为 ADP 和磷酸 D．正常细胞中 ATP 与 ADP 的比值相对稳定
4.离子泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开 ATP 的水解。下列叙述正确的是 （ ）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
练习与应用
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。
练习与应用
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。
二、拓展应用
2.同样是能源物质，ATP 与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出 ATP 具有哪些特点。
练习与应用
在储存能量方面,ATP 同葡萄糖相比具有以下两个特点，一是 ATP 分子中含有的化学能比较少,一分子 ATP 转化为 ADP 时释放的化学能 约只是一分 子葡萄糖的 1/94;二是 ATP 分子中所含的是活跃的化学能,而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为 ATP 分子中活跃的化学能,才能被细胞利用。
二、拓展应用
3.在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以 ATP 作为能量“货币”的，这是否也说明生物界的统一性？这对你理解生物的进化有什么启示？
练习与应用
植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“货币”ATP,这可以从一个侧 面说明生物界具有统一性,也反映种类繁多的生物有着共同起源。

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