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人教版第五章第二节
细胞的能量“货币”ATP
目录
一、ATP是高能磷酸化合物
二、ATP与ADP可以相互转化
三、ATP的利用
为什么称ATP是细胞的能量货币？
发光的萤火虫
资料1:萤火虫发光需要能量
萤火虫的发光是生物发光的一种。萤火虫的发光原理是：萤火虫有专门的发光细胞，在发光细胞中有两类化学物质，一类被称作萤光素，另一类被称为荧光素酶。荧光素能在荧光素酶的催化下消耗能量，并与氧气发生反应，反应中产生激发态的氧化荧光素，当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子，产生亮光。
问题1:萤火虫发光需要的能量可能来自于什么物质？
脂肪、糖类、ATP
小组合作探究
设计实验，探究哪种物质才是使萤火虫发光的直接能源物质。
实验材料：萤火虫发光细胞干燥后研磨成的粉末、试管、蒸馏水；等浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液等。
小组合作探究
实验过程：
小组合作探究
实验结论：
ATP是使萤火虫发光的直接能源物质。
资料2: ATP的结构
1.ATP的中文名称
腺苷三磷酸
腺苷
三
磷酸
2.ATP的结构简式
A-P~P~P
tri
phosphate
ATP
A
T
P
adenosine
A
A表示：___________
P表示：___________
~表示：___________
腺苷
磷酸基团
特殊化学键
（磷酸酐键）
3.ATP的结构
腺嘌呤
核糖
α
β
γ
特殊
化学键
特殊
化学键
磷酯键
腺苷
2.ATP的结构简式
A-P~P~P
A表示：________
P表示：________
~表示：________
腺苷
磷酸基团
特殊化学键
（磷酸酐键）
腺苷一磷酸(AMP)
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷三磷酸(ATP)
资料2: ATP的结构
思考：1、ATP有哪些结构特点？
远离腺苷（A）的特殊化学键很容易水解，同时这个化学键也容易重新形成
2、从ATP结构分析，ATP为何能够作为直接能源物质？
一 ATP是一种高能磷酸化合物
两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥
特殊化学键不稳定
导致
末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势
导致
具有较高的转移势能
导致
脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
资料3: 萤火虫发光能持续较长的时间
思考：结合教材87-88页内容分析，萤火虫为什么含有少量的ATP却能持续发光几个小时？
经测定，一只萤火虫发光大约每小时要消耗ATP 0.2kg，但萤火虫体内的ATP总含量只有0.01mg左右。晚上7点一直到11:30是萤火虫发光的活跃期，萤火虫在这段时间能持续的发光，吸引异性。
二 ATP和ADP可以相互转化
1. ATP与ADP的转化
P
P
P
P
P
Pi
能量
能量
Pi
水解
合成
ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡之中
资料4:
思考：1、为什么术后给不能进食的病人注射葡萄糖和综合营养液能补充能量？
2、绿色植物中ATP的能量来源是什么？
医生通常给术后不能进食的病人注射葡萄糖和综合营养液补充能量
植物在光照的条件下，叶绿体能合成ATP，也能合成糖类，植物在无光时，叶绿体不能合成ATP，也不能制造糖类。
绿色植物：光能；呼吸作用有机物分解释放的能量
动物，真菌，大多数细菌：呼吸作用有机物分解释放的能量
ATP ADP＋Pi＋能量
水解酶
合成酶
二 ATP和ADP可以相互转化
2. ATP与ADP的转化过程中的能量变化
二 ATP和ADP可以相互转化
3. ATP与ADP的转化归纳
ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP＋Pi＋能量 → ATP ATP → ADP＋Pi＋能量
反应条件
场所
能量来源（去向）
酶
酶
合成酶
水解酶
细胞质基质、线粒体、叶绿体
细胞内消耗能量的地方
呼吸作用释放的化学能、光合作用吸收的光能
供细胞各类生命活动的需要
细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应。吸能反应与ATP的水解有关，由ATP水解提供能量；放能反应与ATP合成有关，释放的能量储存在ATP中。
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。
用于主动运输
用于生物放电
用于生物发光
用于肌肉收缩
用于细胞内各种吸能物质
用于大脑思考
ATP中活跃的化学能
化学能转化为渗透能（如主动运输）
化学能转化为光能（萤火虫发光）
化学能转化为热能（维持恒温动物的体温）
化学能转化为化学能（细胞内物质的合成：蛋白质的合成）
化学能转化为机械能（如肌细胞收缩）
化学能转化为电能（生物电，电鳗放电）
转化为
三 ATP的利用
ATP为主动运输供能示意图
载体蛋白
膜内侧
膜外侧
膜内侧
膜外侧
载体蛋白的磷酸化
ATP为主动运输供能示意图
膜内侧
膜外侧
ATP为主动运输供能示意图
P
P
P
P
P
Pi
能量
能量
Pi
水解
合成
吸能反应
放能反应
细胞呼吸
光合作用
(光反应)
主动运输
胞吞胞吐
肌肉收缩
生物发光
物质合成
……
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”。
为什么称ATP是细胞的能量货币？

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