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第五章第2节
细胞的能量“货币”ATP
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。
秋 夕
杜牧
讨论：
1、萤火虫发光的生物学意义是什么？
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
3、在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？
萤火虫为什么会发光？
相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。
腹部后端细胞内有荧光素。
腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。
细胞中的直接能源物质
实验材料：
捣碎的萤火虫发光器、蒸馏水、生理盐水、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP制剂、试管
荧光消失
2mL 蒸馏水
15min
暗处
观察
2mL 葡萄糖溶液
2mL 脂肪溶液
暗处
2mL ATP溶液
①
②
③
④
无荧光
有荧光
无荧光
无荧光
【实验方法】
ATP为什么能直接为细胞提供能量呢？
阅读P86页第三自然段，完成以下问题：
1、ATP的中文名称是什么？
2、ATP的结构简式如何书写？各部分内容的含义？
1. ATP的中文名称：腺苷三磷酸
2. ATP的结构简式：
腺苷
一种特殊化学键
磷酸基团
A — P ～ P ～ P
一、ATP是一种高能磷酸化合物
~
~
腺嘌呤
核糖
磷酸基团 （P）
P
P
P
腺苷(A)
注：AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一。
AMP（腺苷一磷酸）
腺苷（A）
ADP（腺苷二磷酸）
ATP（腺苷三磷酸）
A—P ~ P ~ P
1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ;水解时释放能量20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物
ATP在酶的作用下水解时，脱离下的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者结构发生变化。
ATP的结构特点：
相邻的磷酸基团都带负电荷互相排斥
特殊的化学键不稳定
末端磷酸基团有离开ATP
而与其他分子结合的趋势
一、ATP是一种高能磷酸化合物
能量
A-P～P～P
(ATP)
A-P～P
(ADP)
Pi
水解酶
资料1：成年人体内ATP的总量约2~10 mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为48 kg，在活动的状况下ATP的消耗可达0.5 kg/min ;在安静状态时，肌肉内ATP的所释放能量只能维持肌肉收缩1~2 s。
资料2：人体每个细胞每秒钟可以合成约1000万个ATP，且同时有等量的ATP被水解成ADP。
1.ATP在细胞内的含量多吗？消耗量大吗？
2.ATP作为直接的提供能量的物质，生物体如何补充生命活动所需要的大量的ATP呢？
答：含量较少且消耗量大。
能量
A-P～P～P
(ATP)
A-P～P
(ADP)
能量
Pi
水解酶
Pi
合成酶
二、ATP和ADP的相互转化
“动力车间”-线粒体
“能量转换站”-叶绿体
光
合
作
用
呼
吸
作
用
绿色植物
ATP
酶
呼
吸
作
用
人、动物等
ADP + Pi +
能量
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
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
分子末端的磷酸基团脱离时所释放的能量
有机物中的化学能以及光能
用于各项生命活动
储存ATP中
活细胞所有部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体等
二、ATP和ADP的相互转化
三、ATP的利用
大脑思考
生物发光
生物放电
Ca2+
物质合成
分泌蛋白的合成与分泌
主动运输
肌细胞收缩
三、ATP的利用
细胞内不断消耗ATP来为各种生命活动提供能量，同时也会不断合成ATP以维持ATP含量相对稳定。
放能反应：
吸能反应：
与ATP的水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。
ATP是细胞内吸能反应和放能反应间能量流通的物质载体，是细胞的能量“货币”
三、ATP的利用
能源来源 直接能源物质
主要能源物质
生物体内重要储能物质
动物细胞内的储能物质
植物细胞内的储能物质
最根本的能源
ATP
糖类
脂肪
糖原
淀粉
太阳能
三、ATP的利用

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