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第2节 细胞的能量“货币”ATP
第5章 细胞的能量供应和利用
思考
发光原理？
雨打灯难灭，
风吹色更明。
若非天上去，
定作月边星。
萤火虫的发光原理
阅读资料
萤火虫的发光器官位于腹部后端的下方，该处具有发光细胞。发光细胞的周围有许多微细的气管，发光细胞内有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光
荧光素
能量
激活的荧光素
+
O2
荧光素酶
氧化荧光素 + H2O
→
荧光
能量由什么提供？
在细胞内哪些能源物质较有可能为萤火虫尾部细胞的发光提供能量？
糖类
脂肪
蛋白质等
Q：
什么物质能为萤火虫发光直接提供能量？
可用材料与用具：
数十只萤火虫尾部发光器干燥研磨的粉末，试管若干只，暗箱一个，一定浓度的葡萄糖、脂肪、蛋白质溶液、蒸馏水等。
实验探究:
提出问题
作出假设
设计实验
实施计划
得出结论
实验探究:
A
B
C
D
发光器粉末（+等量水）
暗
箱
静置15min
2ml蒸馏水
2ml葡萄糖
2ml蛋白质
2ml脂肪
暗
箱
A
B
C
D
E
2ml蒸馏水
2ml葡萄糖
2ml脂肪
2ml蛋白质
2mlATP
结论：ATP为萤火虫发光直接提供能量
02
ATP的结构
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
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
资料1
资料2
人体内约有ATP0.5kg，
成年人细胞内ATP和ADP的总量仅有
2-10mg。氰化钾是阻止人体内ATP
合成的毒药，人中毒后3-6min内死亡。
一个正常成年人在安静的
状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。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。
比较资料1、2得出什么结论
ATP在细胞内含量少，但需求量很大
说明？
ATP与ADP是可以相互转化的，并且这种转化十分迅速。
资料3
用32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出ATP，发现ATP的总量变化不大，但是大部分ATP末端磷酸
基团却已经带有放射性标记。
03
ATP与ADP的相互转换
ATP和ADP可以相互转化
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。
反 应 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
酶2
酶1
水解反应
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
生物体的需能部位
线粒体、叶绿体、细胞质基质等
高能磷酸键断裂
有机物中的化学能、光能
用于各项生命活动
储存高能磷酸键键中
探究：ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？
结论 ：物质是可逆的反应、能量是不可逆的
细胞中的能量“通货”——ATP
与吸能反应
有关
与放能反应
有关
细胞中的能量“通货”——ATP
课堂小结
ATP思维导图框架图
A-P~P~P
三磷酸
腺苷
直接
呼吸作用
光合作用
Pi
Pi
主动运输
肌肉收缩
物质合成
大脑思考等
ATP
ADP
生物体的主要能源物质是ATP
课堂检测——判断对错
×
ATP的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定
√
当ATP过分减少时，可在不依赖其他物质条件下直接生成
×
30个腺苷和60个磷酸基团可以合成20个ATP
√
葡萄糖和果糖合成蔗糖的过程与ATP的合成有关
×
1分子ATP含有腺苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是1,2,3
×
光合作用、呼吸作用是 反应， ATP；
放能反应总是与 相联系，释放的能量贮存在 中。
物质的合成、生物体发光、发电、主动运输、肌肉收缩等是 反应， ATP；
吸能反应总是与 联系，由 提供能量。
ATP的利用
ATP的水解
ATP水解
ATP的合成
ATP
吸能
消耗
放能
产生
下列有关ATP的叙述,正确的是(　 　)
①ATP是生物体内储存能量的主要物质；②ATP中的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中；③ATP的水解实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解；④ATP在细胞内的含量很少,但转化速率很快；⑤ATP只能注射,不能口服；⑥ATP是可流通的能量“通货”
A.①②④ B.③④⑥ C.③⑤⑥ D.③④⑤
B
谢谢！

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