细胞的能量“通货”-----ATP

1、银烛秋光冷画屏银烛秋光冷画屏轻罗小扇扑流萤轻罗小扇扑流萤天街夜色凉如水天街夜色凉如水卧看牵牛织女星卧看牵牛织女星 杜牧七夕杜牧七夕 萤火虫的发光原理萤火虫的发光原理能量能量荧光素酶荧光素酶氧气氧气荧光素荧光素激活的激活的荧光素荧光素荧光荧光氧化荧氧化荧光素光素发出发出谁提供？谁提供？葡萄糖？葡萄糖？脂肪？脂肪？蛋白质？蛋白质？AB荧荧光光消消失失暗处暗处有荧光出现有荧光出现2ml葡萄糖溶葡萄糖溶液液2ml ATP溶液溶液CD2ml脂肪溶液脂肪溶液2ml蒸馏水蒸馏水无荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现15min用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状用小刀将数十

2、只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状结论：结论：萤火虫发光所需的能量是由萤火虫发光所需的能量是由 ATP直接提供的。直接提供的。第二节第二节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATP在生命系统中：在生命系统中：主要的能源物质：主要的能源物质：糖类糖类主要的贮能物质：主要的贮能物质：脂肪脂肪？2.ATP的结构简式的结构简式ATP是是三磷酸腺苷三磷酸腺苷（adenosine triphosphate）的英文缩写符号，的英文缩写符号，A腺苷、腺苷、T三、三、P磷酸基团磷酸基团。ATP的结构简式为的结构简式为: A P P P腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团 高能磷酸键高能磷酸键普通化学键普通化学键“T”表示

3、三个表示三个一、一、ATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键PPP腺嘌呤腺嘌呤ATP的结构核糖核糖腺苷（腺苷（A A）三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATPATP）3.ATP的分子结构的分子结构含氮碱基含氮碱基五碳糖（核糖）五碳糖（核糖）CNNCCCNHHNNCHOHCCCCOOHHHHCHHOPOHOOHPOOOHPOOOH高能磷酸键高能磷酸键三个磷酸基团三个磷酸基团一、一、ATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键4.ATP的水解的水解APP PPi+能量能量ADP（二磷酸腺苷）（二磷酸腺苷）酶酶一、一、ATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键高能磷酸键水解释放的能量多达30.54

4、KJ/mol， 所以说ATP是细胞内的高能磷酸化合物1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ/mol生命活动生命活动细胞分裂细胞分裂物质吸收物质吸收肌肉收缩肌肉收缩合成代谢合成代谢神经传导神经传导生物电生物电高能磷酸键水解释放的能量多达30.54KJ/mol， 所以说ATP是细胞内的高能磷酸化合物1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ/mol能量能量A-PPP(ATP)A-PP(ADP)能量能量ATPPiADP +Pi +能量能量酶酶Pi酶酶三、三、ATPATP与与ADPADP可以可以相互转化相互转化ATP（水解）酶（水解）酶ATP合成酶合成酶2.ATP的形成途径（能量主要来

5、源）的形成途径（能量主要来源）动物、人、动物、人、真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等绿色植物绿色植物能能 量量ADP +Pi+ATP 酶酶呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用糖类、脂肪等有机糖类、脂肪等有机物氧化分解物氧化分解光光合合作作用用光能光能资料分析资料分析：一个成年人在安静状态下，一个成年人在安静状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP转化成转化成ADPADP。在剧。在剧烈运动下，烈运动下，每分钟每分钟约约0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释分解释放能量，供运动所需。而细胞内放能量，供运动所需。而细胞内ATPATP、ADPADP的总量仅有的总量仅有2-10mg

6、2-10mg。从以上资料我们可以获得什么信息？从以上资料我们可以获得什么信息？资料：ATP在细胞内的含量很少，但在细胞内的在细胞内的含量很少，但在细胞内的转化是十分迅速的且处在动态平衡之中，转化是十分迅速的且处在动态平衡之中，构成稳定的供能环境。构成稳定的供能环境。ATP与与ADP的相互转化的相互转化可以看成是可以看成是化学上的可化学上的可逆反应吗？逆反应吗？为什么？为什么？反应条件不同反应条件不同反应场所不同反应场所不同从能量来源看从能量来源看合成酶合成酶ATPATP水解水解ATPATP合成合成反应条件反应条件反应场所反应场所能量转化能量转化能量来源能量来源能量去向能量去向物质是可逆的，能量

7、是不可逆的物质是可逆的，能量是不可逆的水解酶水解酶合成酶合成酶多种多种场所场所（需能）（需能）细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体、叶绿体放能放能储能储能高能磷酸键高能磷酸键细胞呼吸、细胞呼吸、光合作光合作用用用于各项用于各项生命活动生命活动储存在储存在ATPATP中中ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化是否可逆是否可逆? ?思考回答思考回答1 1在在ATPATP和和ADPADP的相互转化中的酶是同一种吗的相互转化中的酶是同一种吗? ? 2. ATP2. ATP在生物体中含量非常多吗在生物体中含量非常多吗? ?3 3在在ATPATP和和ADPADP的相互转化中能量相同吗？的

8、相互转化中能量相同吗？ 4. 4. 在在ATPATP和和ADPADP的相互转化中物质能重复利用的相互转化中物质能重复利用吗？吗？ 不是不是不是，含量很少不是，含量很少不同不同能重复利用能重复利用ATP ADP + Pi + 能量能量 ATP水解酶水解酶 ATP合成酶合成酶吸能反应吸能反应总是与总是与ATPATP水解水解反应相联系反应相联系, ,由由ATPATP水解提供能量水解提供能量.(.(主动运输主动运输) ) 放能反应放能反应总是与总是与ATPATP合成合成反应相联系反应相联系, ,释释放的能量贮存在放的能量贮存在ATPATP中中.（呼吸作用）（呼吸作用） (能量货币能量货币)ATP是细胞

9、内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”糖类、脂肪等有机物糖类、脂肪等有机物ATP储存有大量的能量，但不能被直接利用储存有大量的能量，但不能被直接利用储存的能量相对来说少，但能被直接利用储存的能量相对来说少，但能被直接利用能量能量用于主动运输 （渗透能）ATP用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）用于生物放电（电能）葡萄糖+果糖蔗糖酶用于细胞内各种吸能反应（化学能）用于生物发光（光能） 用于大脑思考（电能）三、三、ATP的利用的利用ATPATP中的中的能量能量转化转化为为机械能机械能（如肌细胞收缩）（如肌细胞收缩）热能热能（如维持体温）（如维持体温）电能电能（如电鳐放电）（如电鳐放电）光能光能

10、（如萤火虫发光）（如萤火虫发光）化学能化学能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）渗透能渗透能（如用于主动运输（如用于主动运输 ）用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗心肌疾患及肝炎等的辅助治疗能能量量来来源源能量直接来源能量直接来源主要能源物质主要能源物质生物体内重要储能物质生物体内重要储能物质动物细胞内的储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质最终能量来源最终能量来源ATPATP糖类糖类脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太阳能太阳能拓展拓展1.ATP的结构简式：的结构简式： APPP2.ATP和和ADP

11、相互转化：相互转化：+PiATP ADP + 能量能量 ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶3.ATP的利用：的利用：细胞的能量细胞的能量“通货通货”是生命活动的直接能源物质是生命活动的直接能源物质易断裂易断裂易形成易形成小小 结结1、ADP转化为ATP需要（ ） A Pi、酶、腺苷和能量 B Pi、能量 C 能量、腺苷和酶 D Pi、能量和酶 D2、动物体内ATP水解，所释放的能量不可能用于( ) A、肌肉收缩 B、氧气进入组织细胞 C、大脑思考 D、K+进入体细胞B 1、一分子、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次（基团和高能磷酸键数目依次（ ）。）。A

12、、1，2，2 B、1，2，1C、1，3，2 D、2，3，1 C迁移训练迁移训练2、ATP中大量化学能储存在( )A、腺苷内 B磷酸基团内 C腺苷与磷酸基团连接键内 D高能磷酸键内 D迁移训练迁移训练1.ATP可以水解，为细胞提供能量，实际上是指可以水解，为细胞提供能量，实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解2.在在ADP和和ATP相互转化的过程中，能量的来源都是相互转化的过程中，能量的来源都是光合作用光合作用3.细胞内细胞内ATP与与ADP相互转化的能量供应机制，是生相互转化的能量供应机制，是生物界的共性物界的共性4.主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接

13、能源物质都主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质都是是ATP判断判断4下图表示的是ATP与ADP之间的转化图，可以确定()AA为ATP，B为ADPB酶1和酶2是同一种酶CX1和X2是同一种物质D能量1和能量2的来源相同答案：C5 5人的骨骼肌细胞中人的骨骼肌细胞中ATPATP的含量只能维持剧烈运动的含量只能维持剧烈运动3s3s以内的以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATPATP的相对含量随时间的变化如右图所示。请根据图回答的相对含量随时间的变化如右图所示。请根据图回答下面的问题：下面的问题：（1 1）abab的变化过程，的变化过程，ATPATP被水解，被水解，释放的能量用于释放的能量用于 。（2 2）bcbc过程中，过程中，ATPATP含量含量 ，说明呼吸作用加强，释放更多的能量，说明呼吸作用加强，释放更多的能量，供供ADPADP合成合成ATPATP，补充消耗的，补充消耗的ATPATP。（3 3