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(共22张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“货币”ATP
问题探讨
让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。
秋夕
杜牧
银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。
P86
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？
讨论
相互传递信号，以便繁衍后代。
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素。
萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
细胞生命活动的主要能源物质：
糖类中的葡萄糖
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源
ATP的作用？
生命活动
多个化学反应
如何提供给各项生命活动？
P86
ATP是一种高能磷酸化合物
腺嘌呤
核糖
腺苷
3个磷酸基团
ATP结构式
ATP全称：
结构简式：
腺苷三磷酸
adenosine triphosphate
A—P～P～P
腺苷
磷酸基团
特殊化学键
什么是ATP？本质、特点
腺嘌呤核糖核苷酸 AMP
ATP的特点：
末端P具有较高转移势能
特殊化学键不稳定
腺苷二磷酸酸 ADP
1mol ATP
能量
水解
30.54kJ
-
-
-
排斥
排斥
不稳定
离开ATP与其他分子结合的趋势
酶
总结归纳
ATP
作用：
驱动细胞生命活动的直接能源物质
名称：
腺苷三磷酸
结构简式：
A—P～P～P
特点：
化学性质不稳定
末端P具有较高转移势能
特殊化学键不稳定
其中，A代表 ，P代表 ，
～代表
腺苷
磷酸基团
一种特殊的化学键
高能磷酸化合物
1molATP水解释放能量
30.54kJ
及时练习
1.在细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象不能够说明（　　）
A. 此过程中既有ATP合成又有ATP分解
B. 被32P标记的ATP是重新合成的
C. ATP是细胞内的直接能源物质
D. ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离
1. GTP、CTP和UTP是细胞中的高能磷酸化合物，其结构与ATP相似。下列相关叙述错误的是（ ）
A. GTP 可为生命活动直接提供能量
B. 1分子CTP中含有3个磷酸键
C. GTP中“G”由鸟嘌呤和脱氧核糖构成
D. UTP 彻底水解的产物有尿嘧啶、磷酸和核糖
小本P30 1.（左上角）1.（右下角）
C
C
ATP与ADP可以相互转化
P
P
P
ATP的作用机理？
P
P
水解
合成
Pi
能量
Pi
能量
ATP与ADP的转化特点：
1.时刻不停发生，处于动态平衡
生命活动
热能
2.所有生物的能量供应机制一样
体现生物界的统一性
ATP → ADP+Pi+能量
酶1
ADP+Pi+能量 → ATP
酶2
ATP产生的能量能用于ATP的合成吗？
不能
放能反应
吸能反应
从哪里来？
P87
总结归纳
ATP与ADP相互转换
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
反应式：
特点：
时刻不停发生，处于动态平衡
所有生物的能量供应机制一样，体现生物界的统一性
ATP合成的能量来源：
呼吸作用
光合作用
所有生物
绿色植物
及时练习
5. 能正确表示运动员参加比赛时其肌细胞中ATP的含量变化的一项是（纵轴表示细胞中的ATP含量，横轴表示时间）（　　）
A. B. C. D.
B
4.在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（　　）
A．①② B．①③ C．③④ D．⑤⑥
D
小本P31 4. P30 5.
ATP的利用
P88
Ca2+载体蛋白
ATP水解酶
被Ca2+激活
ATP为主动运输供能过程：
载体蛋白磷酸化
空间结构发生改变
吸能反应
放能反应
ATP ADP+Pi+能量
酶1
ADP+Pi+能量 → ATP
酶2
放能反应
吸能反应
蛋白质合成
合成反应
分解反应
葡萄糖氧化分解
ATP是细胞的能量“货币”
ATP对细胞生命活动的意义：
P89
问题探讨
让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。
P86
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？
讨论
转基因技术
P89
总结归纳
ATP的利用
吸能反应
放能反应
ATP水解
ATP合成
联系
联系
能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通
ATP分子
ATP是细胞的能量“货币”
及时练习
4.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程一般与 ATP 的分解和合成相联系，请判断下列说法正确的是（ ）
A. 植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成，是吸能反应
B. 由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗 ATP, 是放能反应
C. 放能反应一般伴随着ADP 合成，吸能反应一般伴随着ATP的合成
D. 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
3.下列有关ATP和ADP转化的叙述，错误的是（　　）
①ATP→ADP+Pi+能量
②ADP+Pi+能量→ATP
A. ①②反应过程分别与细胞的吸能反应和放能反应相联系
B. 所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用
C. ①和②在活细胞中永无休止地循环进行保证了生命活动的顺利进行
D. ①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行
B
D
小本P30 3. 4.
总结归纳
ATP
作用：
驱动细胞生命活动的直接能源物质
名称：
腺苷三磷酸
结构简式：
A—P～P～P
特点：
化学性质不稳定
末端P具有较高转移势能
特殊化学键不稳定
ATP与ADP相互转换
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
反应式：
特点：
时刻不停发生，处于动态平衡
所有生物的能量供应机制一样，体现生物界的统一性
ATP合成的能量来源：
呼吸作用
光合作用
ATP的利用
吸能反应&ATP水解
放能反应&ATP合成
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
一、概念检测
B
D
3.ATP是细胞生命活动的直接能源物质，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
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
练习与应用
P89
一、概念检测
B
C
P89 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，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，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。
P89 二、拓展应用
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时释放的化学能大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。
P89 二、拓展应用
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。

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