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(共25张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”—ATP
问题探讨
吸引异性，繁衍后代。
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
腹部后端细胞内有荧光素。
3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
腹部细胞内一些有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。
囊萤夜读
银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤.
天街夜色凉如水，卧看牛郎织女星。
——杜牧《秋夕》
1.萤火虫发光的生物学意义是什么？
讨论
萤火虫发光需要
能量！
主要的能源物质？
储能物质？
糖类
脂肪
葡萄糖能为萤火虫发光 供能吗
？
直接
实验探究：直接能源物质是什么？
萤火虫发光器干燥后研成粉末，蒸馏水，
葡萄糖，脂肪，ATP制剂等
荧光素+能量+O2 氧化荧光素
荧光素酶
（发出荧光）
自变量、因变量、无关变量
1.实验材料：
2.实验原理：
3.实验变量：
短时间
荧光消失
暗处
A
B
C
D
２ｍL脂肪溶液
２ｍL葡萄糖溶液
２ｍL蒸馏水
２ｍLATP溶液
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
有荧光
出现
1.ATP的中文名称？
2.A、T、P、～分别代表什么？
3.ATP的结构简式为？
4.ATP的组成元素？
5.ATP为什么不稳定？
6.为什么说ATP是高能磷酸化合物？
7.ATP的A具体指什么结构？包含哪几部分？
自主学习课本P86相关内容并完成问题。
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
一、ATP是一种高能磷酸化合物
腺苷（A）
ATP （腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
1.ATP的中文名称：
腺苷三磷酸（ATP)
3.ATP的组成元素：
C、H、O、N、P
4.ATP的结构简式：
A-P～P～P
2.A、T、P、～的含义：
A表示：腺苷
T表示：三
P表示：磷酸基团
～表示：特殊的化学键
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
腺嘌呤核糖核苷酸
AMP
腺苷（A）
ATP （腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
5.ATP为什么不稳定：
～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。
6.ATP是高能磷酸化合物的原因是：
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。
A-P～P～P
腺嘌呤核糖核苷酸
一、ATP是一种高能磷酸化合物
7.ATP的A具体指什么结构？包含哪几部分？
AMP
腺苷=腺嘌呤+核糖
构建ATP的结构模型
假如用 代表腺嘌呤、 代表核糖、 代表磷酸基团，
代表普通化学键、 代表特殊化学键，尝试构建ATP的模型。
~
~
~
腺嘌呤
核糖
磷酸基团（P）
P
P
P
腺苷(A)
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；
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
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
3
ATP易合成，
易分解
资料分析与思考
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
水
解
酶
Pi
合
成
酶
ATP
酶2
酶1
ADP+Pi
+能量
能量
动态平衡
二.ATP和ADP可以相互转化
来源于：储存在特殊化学键中的能量
去向：用于各项生命活动
去向：储存于形成的特殊化学键中
光
合
作
用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
人、动物等
绿 色 植 物
能量
ADP + Pi +
ATP
酶
有机物氧化分解
ATP合成：
ADP转化成ATP时所需的能量的主要来源
异氧
生物
化学能
化学能
光能
二.ATP和ADP可以相互转化
线粒体、
细胞质基质
线粒体、
细胞质基质、叶绿体
反应
反应类型
酶的类型
能量来源
能量去向
场所
物质是可逆的，能量是不可逆的，所需酶、场所也不相同
ATP ADP+Pi+能量
酶
ADP+Pi+ 能量 ATP
酶
水解反应（放能反应）
合成反应（吸能反应）
ATP水解酶
ATP合成酶
特殊化学键中的能量
(呼吸作用）化学能
（光合作用）光能
用于各项生命活动
储存于特殊化学键中
活细胞所有部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体等
思考与讨论：
ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗
ATP
哪些生命活动由 直接供能
用于大脑思考（电能）
用于主动运输
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）
三.ATP的利用
用于肌肉收缩（机械能）
ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？
ATP为主动运输供能的过程（视频）
三.ATP的利用
1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
胞外
胞内
胞外
胞内
胞外
胞内
2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着
能量的转移，这就是
载体蛋白的磷酸化。
3. 载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使 Ca2+ 的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。
三.ATP的利用
ATP
ADP
水解
合成
（各项生命活动）吸能反应
放能反应
能量
能量
ATP是细胞内流通的能量“货币”
葡萄糖、脂肪等
分解
吸能反应与ATP 的反应相联系，由ATP 提供能量。
放能反应与ATP的 相联系，释放的能量贮存在ATP中。
水解
水解
合成
动态平衡
三.ATP的利用
组成元素：
结构简式：
ATP与ADP相互转化：
ATP的功能：
细胞生命活动的直接供能物质
ATP
C、H、O、N、P
A–P～P～P
第2节 细胞的能量“货币”—ATP
ATP
合成酶
水解酶
ADP +Pi
+能量
小结：
C
2、如图表示的是ATP和ADP之间的转化图，可以确定(　　 )
A．A为ADP，B为ATP
B．能量1和能量2来源相同
C．酶1和酶2是同一种酶
D．X1和X2是同一种物质
D
1、一分ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（ ）
A、1，2，2 B、 1，2，3
C、1，3，2 D、2，3，1
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
D
B
3.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
B
书后练习与应用
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
C
书后练习与应用
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。
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。
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。
书后练习与应用
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
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。
书后练习与应用

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