必修一5.2细胞的能量“通货”——ATP

1、细胞的能量“通货”ATP,在生命系统中：,主要的能源物质：,最终的能量来源：,主要的贮能物质：,那么又是谁直接给我们的生命活动提供能量呢？,糖类,脂肪,太阳能,“ 银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如冰，卧看牵牛织女星。”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。,萤火虫发光的生物学意义是什么？,萤火虫体内有特殊的发光物质吗？,萤火虫发光的过程有能量的转换吗？,主要是相互传递求偶信号，以便交尾，繁衍后代。,腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。,有。其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。,用小刀

2、将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,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，然后,实验探究,从A、B试管的实验现象中你得出的结论是?,A试管中葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，B试管中ATP能直接供能。,*需(吸)能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量. *放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中. 也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流动. 所以也把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。,一、ATP的生理功能： 新陈代谢所需能量的直接来源。,用于大脑思考,用

3、于生物发电发光,用于主动运输 ，细胞的生长分裂等,ATP,ATP的利用,用于各种运动，如肌细胞收缩,思考与讨论,有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。,在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ的能量。 1、计算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP所含能量的多少倍？ 2、有人说，如果把糖类和脂肪比作大额支票，ATP则相当于现金。你认为之和比喻有道理吗？,糖类、脂肪等有机物,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,据计算，一分子葡萄糖所含的

4、能量 是一分子所含的能量的倍。,能量,二、ATP的结构,HNH C N N C CH C C H O O O H N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OH,P,P,P,P P P,APPP,腺嘌呤,高能磷酸键,核糖,腺苷(A),ATP,分子结构 简 式,三个磷酸基团,三磷酸腺苷,1、ATP的结构简式（默写结构简式并注明名称）,APPP,高能磷酸键,腺苷,磷酸基团,磷酸基团,二、ATP的结构,ATP：三磷酸腺苷的英文缩写符号。,2、ATP是一种高能磷酸化合物,APPP,ATP（水解）酶,各项需能的生命活动,高能磷酸化合物指水解

5、时释放的能量在20.92KJ/mol以上的磷酸化合物，ATP水解时释放的能量高达30.54KJ/mol。,3、ATP的水解为生命活动提供能量,1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。 2、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩12s所需的能量。,资料：,通过以上资料，你能得到什么信息？,机体内ATP的总量是很少的，而消耗量是很大的，说明细胞内的ATP含量总是处于动态平衡之中，细胞内ATP与ADP能相互转化且十分迅速。,4、ATP的形成途径,、对于动物

6、和人来说,ADP+Pi +,能量,动物和人,呼吸作用,酶,ATP,、对于绿色植物来说,ADP+Pi+,能量,绿色植物,呼吸作用,光合作用,酶,ATP,合成酶,ATP,水解酶,三、ATP与ADP的相互转化,ADP+P i+能量,ATP与ADP相互转化示意图,思考：此反应式是否为可逆反应？,ADP（A-PP）,酶,能量,Pi,ATP （A-PPP）,酶,Pi,生命活动,细胞分裂,物质吸收,肌肉收缩,合成代谢,神经传导,生物电,能量,ATP与ADP相互转化过程不是可逆反应的原因,物质是可逆的，能量是不可逆的,水解酶,合成酶,高能磷酸键内的化学能,化学能（细胞呼吸）光能（光合作用）,广泛存在于细胞的需

7、能部位,叶绿体、线粒体和细胞质基质,ATP ADP+P i+能量,ADP+P i+能量ATP,用于各项生命活动,储存于形成的高能磷酸键中,2、下列哪些过程会使细胞中ADP的含量增加的是： 原尿中的葡萄糖进入血液的肾小管上皮细胞 血红蛋白变为氧合血红蛋白 甘油进入红细胞 K+、Na+进入小肠绒毛上皮细胞 A B C D ,1、在中，大量的化学能贮存在 腺苷与磷酸之间 磷酸基内部 腺苷内部 磷酸基之间,课堂练习,D,A,3、下列关于 ATP ADP+Pi+能量的反应式的 叙述，其中正确的是（ ） A反应中能量不可逆，物质可逆 B反应中能量可逆，物质不可逆 C两者均可逆 D生物体内ADP转变为ATP

8、所需的能量均来自呼 吸作用,A,4生物体新陈代谢所需能量的直接来源是（ ）。A葡萄糖 B脂肪 CATP D光能,C,5ATP的结构简式为（ ）。 AAPPP； BAPP P； CA P P P； DAP P P；,D,6在ATP分子中很容易断裂和重新形成的化学键是（ ）。A靠近腺苷的高能磷酸键； B远离腺苷的高能磷酸键； C腺苷与相邻磷酸基间的键； D以上三键都是,B,7三个ATP含有（ ）个高能磷酸键。 A9个； B6个； C5个； D3个,B,9如图所示，能表 示动物肌细胞内ATP 含量与氧供给关系的 曲线是 ( ) A、a B、b C、c D、d,8 ATP分子中大量的化学能储存在 _内

9、。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸键的数目依次是 _、_、 _个。,高能磷酸键,2,4,2,ATP 含量,O2供给量,a,b,c,d,B,10海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，这种神经细胞能不断吸进K，科学家做过实验：用一种有毒物质使神经细胞中毒，泵入K的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸进K的功能，一直到该物质消耗完。 请分析科学家注入了何种物质？理由是什么？,答：注入的是：ATP,理由是：神经细胞吸进K的方式为主动运输，主动运输需要消耗ATP。,11、（ 2006天津卷）下列有关ATP的叙述，正确的是 A线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 B光

10、合作用产物中的化学能全部来自ATP CATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化,D,高考扫描,12、(08广东生物)4关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是 A无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源 B有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP C线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧 D细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体,B,13、（09广东文基）69正常精细胞形成精子的过程中，细胞的很多结构退化消失，但保留了大量线粒体，因为线粒体可以合成精子运动所需的 A乙醇 BATP C胰岛素 D淀粉,B,2.提示：吸能反应：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，需要消耗能量，是吸能反应。这一反应所需要的能量是由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，是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。 3.提示：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/