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(共24张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”ATP
第4章 细胞的能量供应和利用
问题探讨
《秋夕》
—杜牧
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水，
卧看牵牛织女星。
1. 萤虫发光的生物学意义是什么？
相互传递求偶信号，以便繁衍后代
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. 萤火虫发光需不需要能量呢？
需要，且有能量转换
莹火虫发光的直接能源物质是葡萄糖还是ATP？
实验材料：将离体荧光虫发光器研磨成粉末，然后制成荧光素试剂
实验工具：烧杯、量筒、试管、玻璃棒等
实验试剂：蒸馏水、葡萄糖溶液、ATP注射液等
请同学们分组讨论完成实验探究？
(用简笔画图示并配文字说明)
任务1 完成实验探究
蒸馏水 2mL
葡萄糖 2mL
ATP注射液 2mL
A
B
C
AA
B
C
实验结果
三支试管加入等量的荧光素试剂
实验结论：萤火虫发光的直接能源物质是ATP
自主阅读P86页第三自然段，完成以下问题（用笔在教材上作标注）
1. 中文名称
2. 元素组成
3. 结构简式如何书写？
4. 简式中A、P、—、～分别代表什么？
5. A具体指什么结构，包含哪几部分，跟我们以前学过的A有什么区别
6为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？
任务2
一、ATP是一种高能磷酸化合物
腺苷(A)
腺苷一磷酸（AMP）
腺苷二磷酸（ADP）
腺苷三磷酸（ATP）
只有两个特殊的化学键
组成元素
C、H、O、N、P
化学组成
1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团
结构简式
A－P~P~P
中文名称
腺苷三磷酸
结构特点
远离腺苷的特殊的化学键易水解，
释放出能量，也可以接受能量而
重新形成
RNA基本单位之一
(腺嘌呤核糖核苷酸)
一 1 ATP的结构（归纳一)
2 ATP的功能
：是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
3 ATP的供能机理：
两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥
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
转移势能
其他分子发生变化
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。
探究活动一 构建ATP模型
A—P ~ P ~ P
腺嘌呤
磷酸基团
核糖
化学键
1.下列图示能正确表示ATP的是 （ ）
A
B
C
D
考向突破
探究活动二 ATP水解
ATP
ADP
尝试写出ATP水解反应式。
归纳二
3 ATP转化成ADP的过程
不稳定，易断裂，也易形成
如何解释这个实验现象？
实验现象：葡萄糖在细胞破碎液（线粒体等）作用下发荧光。
4 ATP的合成
资料1：ATP的合成
萤火虫等许多昆虫体内的干重中ATP含量通常不到0.6%，如何满足萤火虫整晚发光的需要呢？
资料2：
绿色植物经叶绿体中的光合作用中一系列化学反应合成葡萄糖。
1mol葡萄糖细胞质基质与线粒体中经呼吸作用完全氧化分解共需几十步反应，能够释放出2 870 k J的能量，是ATP水解放能的约94倍。
思考1 细胞中合成ATP的场所在哪儿？与哪些生命活动有关？
思考2 写出ATP合成的反应式？
叶绿体 线粒体 细胞质基质
光合作用 呼吸作用
ADP转化成ATP的过程
归纳 三
ATP的合成 ATP的水解
反应式
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量来源 光能(光合作用)、 化学能(细胞呼吸) 远离A的特殊的化学键
中的能量
能量去路 储存于形成的 特殊的化学键中 用于各项生命活动
反应场所 细胞质基质、 线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
转化特点 ADP＋Pi＋能量 ATP
酶1
ATP ADP＋Pi＋能量
酶2
ATP和ADP可以相互转化,
不停地发生且处于动态平衡当中
比一比
如何解决含量少，需求量大的矛盾？
直接能源物质
主要能源物质
主要储能物质
葡萄糖
脂肪
其他能源物质
蛋白质等
ATP
能源物质
直接
供能
生命活动
呼吸作用氧化放能
归纳 四
哪些生命活动需要通过消耗ATP获能呢？
1.ATP水解的去向——以肌肉的收缩为例
ATP中活跃的化学能转变为机械能
肌丝滑动（短时）
5 ATP的利用
ATP水解产生的磷酸与载体蛋白结合，使载体蛋白的空间结构（开口方向）发生改变，从而实现离子转运。
2.ATP水解的去向——以离子的跨膜运输为例
机械能
渗透能
生物电能
光能
ATP水解放出的能量与物质转化用于各种生命活动
化学能
四、科学前沿
荧光素
氧化荧光素
ATP
荧光素酶
如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么……
四、科学前沿
荧光素
氧化荧光素
ATP
荧光素酶
基于萤火虫发光原理，科学家发明了ATP荧光检测仪。利用“荧光素酶-荧光素体系”快速检测ATP。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。
五 练习与应用(P89)
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

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