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(共21张PPT)
生物学（新人教版）
分子与细胞
第五章第2节
细胞的能量“货币”ATP
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。”让我们重温唐代诗
人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲
美的点点流萤，思考有关的生物学问题。
讨论1.萤火虫发光的生物学意义是什么？
【答案】萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，以便繁衍后代。
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
【答案】萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。
3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？
【答案】有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
能量
荧光素酶
＋氧气
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化荧光素
发出
化学能
主要能源物质
主要储能物质
糖类
脂肪
ATP
糖原
淀粉
植物储能物质
动物储能物质
直接能源物质
太阳能
驱动细胞生命活动的
问题探讨
谁是为萤火虫尾部细胞发光直接提供能量的呢？
？
任务一、萤火虫发光的直接能源物质
【材料用具】活萤火虫数只、解剖刀、试管、滴管、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水等。
【作出你的假设】
【实验设计】
【预期实验结果】
【实验结论】
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量生理盐水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟后荧光消失。
问题探讨
15min
荧光消失
暗处
A
B
C
D
5ｍｌ葡萄糖溶液
5ｍｌ ATP溶液
5ｍｌ脂肪溶液
5ｍｌ蒸馏水
有荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
直接能源物质
问题探讨
任务一、萤火虫发光的直接能源物质
结论：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
一、ATP是一种高能磷酸化合物
ATP的英文全称是 adenosine tri-phosphate
腺苷
三
磷酸盐
腺苷三磷酸
1.ATP的中文名称？
2.ATP的ATP元素组成：
C、H、O、N、P
ATP( 腺苷三磷酸)
腺嘌呤
核糖
基团
基团
基团
三个磷酸基团
一、ATP是一种高能磷酸化合物
3.ATP分子的结构及结构简式
一般将水解时，能够释放20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物。
ATP水解时释放的能量高达30.54kJ／mol。
4.ATP是高能磷酸化合物
一、ATP是一种高能磷酸化合物
机体内有许多磷酸化合物如ATP，1,3—二磷酸甘油酸，氨甲酰磷酸，磷酸烯醇式丙酮酸，磷酸肌酸，磷酸精氨酸等。
1,3—二磷酸甘油酸
消耗大，含量低，不能长时间储存。
为什么不会出现ATP供不应求的情况？
二、ADP与ATP可以相互转换
资料分析：
1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。
2、人体在安静状态时，肌肉内ATP含量约2mg~10mg，只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
酶
酶
两种酶
是否相同 ？
能量
Pi
二、ADP与ATP可以相互转换
各项生命活动
ATP
酶
酶
ADP +Pi
+能量
I水解酶
II合成酶
可逆否？
ATP与ADP的相互转化特点：
IMN
1.ATP和ADP可以相互转化, 这种转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡当中。
2.ATP在细胞内的含量很少，但转化速率很快，从而保证细胞内能量的需求。
3.ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
二、ADP与ATP可以相互转换
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放能
二、ADP与ATP可以相互转换
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
用于恒定体温
生物放电
主动运输
各种运动，如肌细胞收缩
葡萄糖+果糖→蔗糖
细胞内各种吸能反应
生物发光
大脑思考
（渗透能）
（电能）
（光能）
（机械能）
（化学能）
（热能）
酶
ATP
哪些生命活动由 直接供能
三、ATP的利用
二、ADP与ATP可以相互转换
ATP是如何为主动运输供能的？
1、吸能反应总是与____________相联系，由ATP水解提供能量；
放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中。
2、能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。ATP是细胞的能量“货币”。
ATP的水解
ATP的合成
二、ADP与ATP可以相互转换
呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）
释放能量(放能反应)
合成
ATP
蛋白质的合成
吸收能量(吸能反应)
水解
ATP
A的含义
物质名称
物质结构
共同点：所有“A”都含有
RNA
DNA
核苷酸
ATP
腺苷
(腺嘌呤＋核糖)
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
不同物质中的“A”代表的含义
1.ATP的结构式可以简写为（ ）
B
A、A—P—P~P B、A—P~P~P
C、A~P~P—P D、A~P~P~P
课堂反馈：
2.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和特殊磷酸键数目依次是（ ）
A、1，2，2 B、1，2，1
C、1，3，2 D、2，3，1
C
3. 对于反应式： ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ ）
A、物质是可逆的，能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的，能量是可逆的
4. ATP在细胞内的含量及其转化是（ ）
A.很多，很快 B.很少，很慢
C.很多，很慢 D.很少，很快
A
D
课堂反馈：
练习与应用
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
第二节
B
D
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
第二节
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。
【答案】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。
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。
【答案】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时释放的化学能大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。
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？这你理解生物的进化有什么启示？
【答案】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。
第二节
练习与应用

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