细胞供能与ATP

1、第二节 细胞的能量“通货” 一ATP一、细胞需细胞呼吸（ATP）供能的重要生理活动举例1. 细胞合成生物大分子或复杂有机物，需ATP供能 细胞核DNA的自我复制，基因转录（合成RNA）。 核糖体上将氨基酸合成肽链，及肽链在质网的加工 细胞质中合成多糖：质网合成糖原、高尔基体合成纤维素 质网上糖类转变成脂肪、合成磷脂2. 高尔基体加工、分类、包装各种分泌物（酶、激素、抗体等），胞吐及胞吞3. 细胞膜逆浓度梯度的主动运输，需ATP供能 小肠上皮细胞主动吸收葡萄糖、氨基酸、各种离子； 肾小管上皮细胞主动重吸收葡萄糖、氨基酸等 植物根细胞主动吸收土壤中矿质离子 凡细胞吸收并大量积累的物质，即逆浓度梯度

2、运输，一定是主动运输，需供能4. 兴奋在神经纤维上的传导和突触处的传递5. 肌肉收缩、发光放电二. 不需要ATP直接供能的生理活动细胞渗透吸水植物叶子的蒸腾作用（利用热能）（和?通过细胞膜的自由扩散 协助扩散（直接不需，间接需细胞的糖类、脂肪等能源物质都储存着大量能量，但不能直接提供。为 细胞生命活动直接提供能量的物质是ATP,即细胞生命活动的直接供能物 质是ATP细胞的能量“通货” ATP一、ATP具有高能确酸键，属高能磷酸化合物1.ATP （三磷酸腺昔）的结构简式：APPPA:腺昔（腺喋吟+核糖）T:三个P:磷酸基团（不是P原子或磷酸）-：普通磷酸键 ：高能磷酸键（储存大量化学能），水解时

3、释放大量化学能。 三个确酸基团（3P）、二个高能确酸键（2）、一个腺昔（1A）OP 6hOIIO p OHIOH远离腺昔的那个高能磷酸 键既容易水解释放能量（为 各种生命活动提供能量）， 又容易形成而储能。ATP分子中C和N元素存在 于中。ATP两个高能磷 酸键水解后成为核昔酸。2. 存在与含量：细胞都有、含量很少、转化快速、动态平衡。3. 生理功能：ATP水解释放的能量直接供给生命活动利用。细胞供能的“通货”。二、ATP与ADP的相互快速转化1. ATP水解供能（供给细胞的吸能反应，）在ATP水解酶的催化下，ATP中远离A的那个高能磷酸键易水解释放能量，能量直接 供给细胞生命活动利用，ATP

4、就转化成ADP。水解酶直接供给ATP ADP+Pi （磷酸）+能量 细胞各项生命活动细胞中ATP含量很少，如何持续、大量的供能？则ATP水解的同时，ATP也快速合成。2、合成ATP：伴随着放能反应，释放的能量用于合成ATP储存。合成酶ADP+Pi+能量 ATP 即ATP与ADP相互转化。细胞这种相互转化，快速而不停进行，且维持动态平衡（水解快，合成也快）。（1） ATP与ADP相互转化能量 p卧f 能不是可逆反应XADP+P i 丿因ATP的合成和水解：进行的部位、所需的酶、能的来源和去向，都不同。 该相互转化中物质是循环往复的，而能量在转换传递（不能循环）。即ATP在吸能反 应和放能反应之间

5、起中介传递作用，是能量供需之间的“通货（2）细胞合成ATP的途径及能来源呼吸作用:所有细胸时刻都有的ATP合成途径 呼吸作用：将有机物氧化分解，释放能量，合成ATPV光合的光反应：绿植的叶肉细胞（及蓝藻）除了呼吸作用外，还有利用光能合 成ATP的途径。光反应：利用色素吸收转换光能后合成ATPI（化能合成作用的细菌：能利用无机物氧化释放的化学能合成ATP）3、光合作用和呼吸作用合成ATP的能来源不同，ATP的利用也不同（1）绿植叶肉细胞的光合作用：ATP的合成和利用光反应合成ATP暗反应ATP水解厂、%ATP ATP pco?光能Qt绿壬If移动）-（ c5XADP+PiADP+Pi 糖类等（储

6、存化学能）类覺体薄膜上叶绿体基质光反应为暗反应提供ATP,暗反应为光反应提供ADP,相互依赖，相互制约。光反应合成的ATP,只用于暗反应供能，不能为细胞其他生命活动直接供能（叶绿体 光合作用合成的ATP是自产自销，不对外）。光能ATP中活跃有机物中光反应合成ATP 化学能 暗反应ATP水解 储存的化学能光反应转换光能用于合成ATP,暗反应水解ATP,能量用于还原C3形成糖类或再生 C5,将能量储存在有机物中。光光H*叶绿体 片层结构ADP+Pi ATP NADP NADPHH2O J J丿基质固定CsCO2光合作用合成有机物储存能量为呼吸作用提供了原料。光合作用储存在有机物中的能 量可被呼吸作

7、用氧化分解而释放。2呼吸作用中：ATP的合成和利用糖类脂肪 氨基酸有氧或无氧宜化分解能源物质池量在细胞质基质护ATP ATPADP+Pi ADP+Pi、热能（散失）及线粒体呼吸作用氧化分解有机物释放的能量，就来自光合作用合成的有机物中储存的能 量。光能是生命活动所需能量的最终来源有氧呼吸过程三个阶段的比较第一阶段第二阶段第三阶段进行的部位条件物质变化脱H多少 及去向释放能及合成 ATP的多少联系(1)光合作用中ATP合成的能it来源和ATP水解的能量去向J光反应合成ATP的能量来自：部位是：1暗反应ATP水解的能量用于：部位是：（2）呼吸作用中合成ATP的能来源和产生的ATP的去向J呼吸作用中

8、合成ATP的能来自：部位是：呼吸作用中合成的ATP用于：部位是：生长的绿色植物体光反应合成的ATP和呼吸作用合成的ATP总量谁更多？（3）光能转化成人体肌细胞收缩的能量，需要经过的主要生理过程的正确顺序是（）光合作用 消化吸收 有氧呼吸 ATP合成及ATP水解肌肉收缩 比较酶和激素的区别酶激素合成的细胞 及作用部位细胞都在细胞合成自己代所需的 酶。有益酶分泌到细胞外起作用分泌腺细胞合成， 并分泌到细胞外起作用化学成分大多数是蛋白质 少数是RNA部分是蛋白质或多肽， 也有固醇等生理作用催化代反应 降低反应活化能调节靶细胞的酶合成和酶活 性等生命活动高效性 专一性有催化特定底物的反应微高效物质 作

9、用于特定的靶细胞需可重复催化反应 但也会失活一次性作用于靶细胞表面的 受体就灭活联系激素養调节靶细胞的酶合成和酶活性1.ATP与ADP相互转化巧记（1）ATP的组成和结构简式1个A （腺昔即腺瞟吟核昔）2个 （高能磷酸键）3个P （磷酸基团），（2）ATP与ADP的相互转化，4个两“两个方向”是指ATP水解和合成两个方向，同时进行，快速转化，物质循 环，能量传递，动态平衡，互相影响。“两个来源”或“两个途径”是指合成ATP时能的来源主要有呼吸作用氧化 分解有机物释放的能量、和光合作用光反应吸收转换光能即合成ATP的两个途径：呼吸作用和光合作用“两个用途”是指呼吸作用合成的ATP主要用于细胞其他

10、生命活动，而光反应 产生ATP只用于暗反应。“两者中介”供能（放能）和需能（吸能）之间当中介。2. 呼吸作用记忆口诀氧化分解有机物，逐步释能合成ATP有氧呼吸三阶段，需酶有氧线粒体葡萄糖变丙酮酸，线粒体外脱氢少进入线粒体基质，加水脱氢产C02氢在膜传给氧，释能合成ATP多3. 光合作用记忆口诀光合作用两反应，（光反应、暗反应两阶段）光暗反应同步行；（光反应与暗反应相互依赖，同时进行）光暗反应互影响，（光反应、暗反应互相促进或制约）光为暗还供氢能；（光反应为暗反应还原G化合物提供氢和能量）暗为光供物质（暗反应为光反应提供ADP和NADP）光反应四条件：光、色素、酶、H20；类秦体薄膜是场所光反应

11、：色素吸光两用途，解水释氧暗供氢，ADP合成ATP,光变不稳化学能;暗反应四条件：NADPH、ATP、酶、C02；基质中进行各反应暗反应：直接不用光，间接利用光（依赖光反应）先固定来后还原，二氧化碳气孔入，Cs结合心生，G多步被还原，需酶需能还需氢，还原产物有机物，能贮存在其中，C5离出再反应，循环往复永不停。填图：酶、激素、抗体、载体、受体、和蛋白质的关系酶的练习1. 下列有关酶和激素的共同点的叙述中，正确的是0A. 都在核糖体上合成B.激素和酶的都具有高效性C.都由分泌细胞分泌 D.高温条件下都易失活2. 生理作用无明显专一性的物质是0A. 酶B.激素 C. ATP D.转运RNA3. 关

12、于酶的表述错误的一项是（A. 酶离开活细胞，还有催化活性 B.高温破坏了酶的肽键使其失去活性C. 同一个体的不同组织细胞所含酶的种类及数量有差异。D. 高温能为酶催化的反应提供能，但也可能使酶活性降低或失活。4. 下列有关酶和激素的叙述中，不正确的是（）A. 激素能调节酶的合成B.能产生激素的细胞不一定能产生酶C.激素产生后一般作用于其他细胞 D.能产生酶的细胞不一定能产生激素5. 关于酶的叙述正确的是A. 酶在催化反应时质和量不变，所以酶不失活也不更新B. 酶在细胞合成后都要分泌到细胞外发挥作用C. 控制酶合成的基因发生突变，则合成的酶可能失去催化活性D. 高温和低温.强酸和强碱都会使酶失去

13、活性6. 将小麦种子分别置于20C和30C培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别 制成提取液I和提取液II。取3支试管甲、乙.丙，分别加入等量的淀粉液，然后 按下图加入等量的提取液和蒸馅水，45C水浴保温5分钟，立即在3支试管中加人 等量斐林试剂并水浴2分钟，摇匀观察试管中的颜色。结果是A. 甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B、甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C. 甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色D、甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色ATP练习1. 下列有关ATP的叙述不正确的是（）A. 1分子ATP彻底水解后得到3个磷酸、1个核糖和1个腺瞟吟B. ATP分子脱去两个磷酸基后可作为合成RNA的原料C

14、. 细胞ATP很少，快速转化，保持动态平衡，有利细胞部持续稳定的供能D. 叶肉细胞形成ATP的场所只有叶绿体和线粒体2. 关于ATP的叙述，错误的是（）A. ATP中含有腺嚓吟和磷酸基团，所以含有N、P元素B. 运动时肌肉细胞中ATP与ADP之间的相互转化更快速C. 糖类等有机物氧化分解所释放的能量要通过ATP中介供给细胞的蛋白质合成D. 动.植物细胞形成ATP的途径分别是呼吸作用和光合作用3-关于细胞中ATP的正确描述是（）A. ATP在细胞中普遍存在，含量不多，但能提供大屋能量是因为快速转化，即合成 和水解处于快速动态平衡中B. 人体细胞，ATP主要在线粒体中生成C. 在一定条件下，ATP

15、第二个高能磷酸键容易水解断裂将能量供给生命活动利用D. 在一定条件下，ADP与磷酸，吸收ATP水解释放的能量形成高能键，合成ATP4. 下列ADP含量会增加的过程是（A）A. X进入肾小管壁的上皮细胞B.酒精进入细胞环境C.线粒体中氢与氧的结合D.甘油吸收进入小肠绒毛上皮细胞5. 下列哪项生命活动不能将ADP合成ATF （B）A.植物光合B.动物细胞分裂 C.有氧呼吸 D.无氧呼吸6. 下列生理过程中.不消耗ATP的是（）A.核糖体上合成肽链B.细胞进行气体交换C.小肠吸收氨基酸D.神经冲动的传导7. 关于细胞中ATP的不正确描述是（）A. ATP在细胞中都有.含量不多，但能提供大能是因为快速

16、转化，合成和水解 处于快速动态平衡中B. 人体细胞，ATP主要在线粒体中生成C. 在一定条件下，ATP水解将能供给生命活动利用D. 有机物氧化分解释放的能量都能用于合成ATP8. 下列生理过程需ATP供能的是(A. f进入肾小管壁的上皮细胞B.酒精进入细胞C.氧进入线粒体中D.甘油吸收进入小肠绒毛上皮细胞9. 关于人体剧烈运动时，肌肉收缩的能供给叙述不正确的是A.主要由糖类提供能量B.主要由线粒体提供ATPC.由ATP水解直接供能D.肌肉细胞的ATP含量更多10以下表示酵母菌在不同氧浓度下产生ATP数量变化曲线的是()11. 有实验证明，抑制乌贼巨大神经细胞的细胞呼吸时，神经细胞的兴奋性降低，

17、当注射ATP到乌贼的巨大神经细胞时,细胞即开始逆浓度梯度排出Na+吸收K+并恢复兴 奋性，这个实验说明：o巨大神经细胞排N計吸K+的过程需要ATF供能，是主动运输12. 下图表示ATP水解产生ADP的过程，请回答：(1) 图中A表示, P代表,为,其中蕴藏着o(2) 图中为,其作用是o(1) 腺昔；磷酸基。高能磷酸键；较多的化学能(2)能量释放；为生命活动供能 13比较下列两式中，回答下列问题：“ AfPADP Pi + 能量】与 “4DP + Pi + 沟土量24TP”场所】场斯2(1) “酶1”与“酶2”、“场所1”与“场所2”、“能量1”与“能量2”是否相同？(2) “能量严用于：; “能量2”用于：o(1)都不相同(2)各种生命活动；呼吸作用(绿色植物还可来自光合作用)14-用小刀将数十只萤火虫发光器割下，干燥后研成粉末状，