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第1节 生命活动需要酶和能源物质
第3课时 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
第三章 细胞中能量的转换和利用
01
02
通过ATP与ADP相互转换示意图，阐明ATP是细胞的“能量通货”。
简述ATP的化学组成和特点并写出ATP的结构简式。
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
3.发光的原理是什么？
1.为什么萤火虫会发光？
2.发光物质是什么？
荧光素
问题：
思考：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，之后该怎么办呢？
【设计实验】
核糖
腺苷
1.组成元素：
C、H、O、N、P
2.中文名称：
腺苷三磷酸
3.组成结构：
腺嘌呤+核糖+3个磷酸基团
（腺苷） + 3个磷酸基团
A T P
4.结构简式：
A-P～P～P
腺嘌呤
3个磷酸基团
A
磷酐键
ATP的结构和功能
腺嘌呤
～
～
P
P
P
C1
C2
C3
C4
C5
O
OH
OH
腺苷
AMP：腺苷一磷酸（腺嘌呤核糖核苷酸）
ADP：腺苷二磷酸
ATP：腺苷三磷酸
普通
高能
高能
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
A
小结：
由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，磷酐键很容易断裂。在这个过程中，ATP是通过基团转移，而不是简单的水解提供能量，ATP转移的基团是一个磷酰基（-PO32-）而不是磷酸基（-OPO32-）。
~
腺嘌呤
核糖
P
P
ADP（腺苷二磷酸）
Pi（HPO42-）
~
P
磷酐键
能量
5.ATP的供能原理
（1mol ATP水解能释放30.54 kJ/mol的能量，所以说ATP是高能磷酸化合物。）
腺苷
腺苷
腺嘌呤
脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤
脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
写出下列图中标出的含义：
答：ATP在细胞内的含量很低，但可以在细胞内迅速转化。
从资料中，你能得出生物体内的ATP有什么特点？
小资料：在人的肌细胞中，ATP提供的能量只能维持不到1s 的激烈运动。一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。人体中ATP的总量却只有大约50.7g。氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。
ATP水解酶
ADP
磷酸
能量
+
+
ATP合成酶
能量
+
+
ADP
磷酸
产生的能量的有什么作用？
需要的能量从哪里来？
ATP和ADP的相互转化
能量
（化学能）
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
吸能反应
化学能
维持体温
肌肉收缩
热能
机械能
渗透能
主动运输
神经活动
电能
光能
生物发电发光
吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量
（1）ATP水解释放的能量可用于各项生命活动：
（2）ADP转化成ATP时所需能量主要来自哪里？
动物、真菌等
绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi
ATP
能量
+
ATP合酶
放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中
能量
Pi
ATP
ADP
能量
Pi
ATP酶
ATP合酶
（3）ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？
答：不是，物质是可逆的，能量不可逆。酶和反应场所也不同。
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。
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。
适 应 症：
【学以致用】
ATP的结构简式
A—P ~ P ~ P
ATP和ADP相互转换
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
ATP合成酶
ATP水解酶
ATP的作用
细胞的能量“通货”
细胞的主要能源物质_____
主要的贮能物质_____
糖类
脂肪
直接能源物质_____ 最终能源物质________
ATP
太阳能
1.下列关于ATP的描述中，正确的是（ ）
A. ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物
B. ATP的中文名称腺苷三磷酸
C. ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中
D. ATP中在细胞内可大量存在
B
2.下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法中正确的是( )
A.ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂
B.图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同
C.细胞中的放能反应一般与ATP的水解反应相联系
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
3.如图为ATP结构简图，ATP中的1个高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54KJ/mol。有关ATP的叙述正确的是( )
A.ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.ATP水解所产生的磷酸可以再利用
C.ATP完全水解后释放的能量是61.08KJ/mol
D.断裂2个高能磷酸键后的物质是DNA的基本单位之一
B

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