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3.1 生命活动需要酶和能源物质
第2课时
一、一切生命活动都需要能量
能量来自哪里呢？
一切生命活动都需要能量，包括生长、发育、运动和生殖
在生命系统中：糖类、脂肪和蛋白质都含有能量，这些能量都储存在化学键中。其中
主要的能源物质是：
主要的贮能物质是：
糖类
脂肪
碳氢键（C-H）
碳碳键（C-C）
碳氧键（C-O）
以糖类为例
大分子
酶
能量
小分子
木材中葡萄糖分子的燃烧时，大多数的能量以热能的形式释放。
氧化
分解
能量
细胞内的葡萄糖分子
热能
ATP
这些能源物质中都是驱动细胞生命活动的直接能源物质吗？
为生命活动提供能量
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》
能量
荧光素+氧气
荧光素酶
氧化荧光素+荧光
诗词鉴赏
求偶
发光的原理是什么？
为什么萤火虫会发光？
背景材料
【提出问题】
是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？葡萄糖，脂肪，还是其他物质？
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分钟荧光消失，然后……
【设计实验】
实验探究
【实验现象分析】
荧光消失
暗处
A
B
C
D
２ｍｌ葡萄糖溶液
２ｍｌATP溶液
２ｍｌ脂肪溶液
２ｍｌ蒸馏水
有荧光出现
无荧光出现
无荧光出现
无荧光出现
15min
这说明了什么呢？
是驱动细胞生命活动的直接能源物质
ATP
二、ATP的功能
生命活动所需的最终能源
主要储能物质
主要能源物质
主要直接能源物质 。
太阳能
糖类
ATP
脂肪
核糖
腺嘌呤
3个磷酸基团
腺苷
腺苷三磷酸
磷酐键（容易断裂）
三、ATP的结构
3.ATP的结构简式为？
4.ATP结构简式中的字母、符号分别代表什么？
2.ATP的中文名称？
腺苷三磷酸
A-P~P~P
3个
磷酸基团
腺嘌呤核苷（腺苷）
~
ATP
T
P
A
磷酐键
1.ATP的组成元素？
C、H、O、N、P
核糖
腺嘌呤
P
P
P
~
~
腺苷
腺苷一磷酸（AMP）
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷三磷酸(ATP)
核糖
腺嘌呤
磷酸
磷酸
磷酸
~
~
ATP:
（腺苷三磷酸）
核糖
腺嘌呤
磷酸
磷酸
磷酸
~
ADP:
能量
（腺苷二磷酸）
酶
思考：ATP怎么为生物直接提供能量？
四、ATP的功能原理
ATP的供能原理
负
电荷
特殊化
学键
末端
磷酸基团
提醒　ATP并不是细胞内唯一的高能化合物，高能化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。因此，ATP并不是唯一的供应生命活动的直接供能物质。
ATP的水解供能机理：
ATP在体内含量很少，（细胞内含量为2-10mg），ATP在细胞内形成后不到1min的时间内就要发生转化，一个成年人在静止状态下，24h内有40kg的ATP发生转化；在紧张活动下，ATP的消耗可达0.5kg/min。
思考：从以上资料我们可以获得什么信息
？
ATP在生物体内含量很少，但转化很快！
A — P ~ P ~ P
A — P ~ P
能量
ATP
ADP + Pi + 能量
ATP酶
+ Pi
各种生命活动
1. ATP的水解
ATP
ADP
ATP酶
五、ADP和ATP的相互转化
能量
Pi
ATP和ADP相互转化的示意图
2. ATP的合成
ATP
ADP
能量
Pi
ATP酶
ATP合酶
ADP＋Pi＋能量
ATP
酶
在有关酶的催化作用下，ADP接受能量，结合Pi形成ATP。
人、动物、真菌、多数细菌等
绿色植物
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
ADP转化成ATP时所需能量主要来自哪里？
这两个反应是可逆反应吗？试从物质、能量、反应条件角度分析。
能量的来源和去向不同
酶不一样
不属于
ＡＤＰ＋Ｐｉ＋能量　　　　 ＡＴＰ
ATP酶
ATP合酶
深度探究
反应式 ATP ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量 ATP
反应类型
酶的类型
场所
能量来源
能量去向
能量变化
结论 水解反应
合成反应
释放能量
吸收能量
基团( )转移
细胞呼吸
光合作用
生物体的需能部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体
用于各项生命活动
储存在ATP中
水解酶
合成酶
物质是可逆的，酶不同、能量是不可逆的，不是可逆反应
ATP
酶
酶
ADP + Pi
+ 能量
物质可逆，能量不可逆！
ATP和ADP的相互转化小结
ATP的来源和去向小结
拓展：ATP产生量与O2供给量的关系分析
理解：ATP是细胞的能量“通货”
储存能量的有机大分子
有机物氧化分解释放的能量虽不直接用于生命活动，但可以用于ADP转化为ATP的反应，并储存在ATP中，再通过ATP转化为ADP的反应，满足生物体生命活动对能量的需求。所以，有人形象地把ATP比作驱动细胞中各种生命活动的通用能量货币。
ATP分子
六、ATP的利用
用于大脑思考
用于主动运输 、细胞的生长分裂等
用于恒定体温
肌细胞收缩
用于生物发电
用于生物发光
机 械 能
渗 透 能
光 能
热 能
电 能
电 能
用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎等能量缺乏症状的辅助治疗。
学以致用
【适 应 症】

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