优质课第二节-细胞的能量通货——ATP

1、 第二节第二节细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATP一个有趣的实验两支试管两支试管置于暗处置于暗处可见荧光可见荧光15分钟后，分钟后，荧光消失荧光消失A医用葡萄糖溶液医用葡萄糖溶液2mlBATP注射液注射液2ml两支试管两支试管置于暗处置于暗处观察观察无荧光出现无荧光出现有荧光出现有荧光出现讨论：上述实验说明了什么问题？讨论：上述实验说明了什么问题？数十只萤火虫的发光器干燥后，数十只萤火虫的发光器干燥后，研磨成粉末，取等量加入试管，研磨成粉末，取等量加入试管， 再各加入少量水混合再各加入少量水混合AB 新陈代谢所需要的能量是由细胞新陈代谢所需要的能量是由细胞内内ATP提供的，提供的，ATP是生

2、物新陈代谢是生物新陈代谢所需能量的直接来源。所需能量的直接来源。 糖类、脂肪、蛋白质等有机物中糖类、脂肪、蛋白质等有机物中的能量不能直接被生物体利用，只有的能量不能直接被生物体利用，只有在细胞中随有机物逐步分解而释放出在细胞中随有机物逐步分解而释放出来，并且储存在来，并且储存在ATP中才能被利用。中才能被利用。 1、中文名称：、中文名称：_2、英文缩写：、英文缩写：_3、结构简式：、结构简式： _ 4、 “A” 表示表示: _ “” 表示表示: _ “T”表示表示: _ “P”表示表示:_ 三磷酸腺苷三磷酸腺苷ATP腺苷腺苷三个三个磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键一、一、ATP分子中具有高

3、能磷酸键分子中具有高能磷酸键A P P P核糖核糖1. 1. ATPATP的分子结构的分子结构式式腺苷腺苷腺嘌呤腺嘌呤磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键AP P P腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键特点特点（腺嘌呤腺嘌呤+核糖核糖） ATP的结构的结构核糖核糖PP P腺嘌呤脱去两个磷酸脱去两个磷酸基基团变成什么了呢？团变成什么了呢？腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸-是是RNA的基本组成单位之一的基本组成单位之一(AMP即一磷酸腺苷即一磷酸腺苷)核糖核糖 A P P 1、一分子、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次（目依次（ ）

4、A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 2、ATP中大量化学能储存在中大量化学能储存在( ) A、腺苷内、腺苷内 B磷酸基团内磷酸基团内 C腺苷与磷酸基团连接键内腺苷与磷酸基团连接键内 D高能磷酸键内高能磷酸键内 C迁移训练迁移训练D能量能量(1).ATP(1).ATP的水解的水解1.ATP1.ATP水解过程中哪个键断裂水解过程中哪个键断裂? ?_ _ _ _ _2.ATP2.ATP分解后形成了哪些物质分解后形成了哪些物质?_?_3.ATP3.ATP中所释放出来的能量去了哪里中所释放出来的能量去了哪里? ? _ _ _ _ _ 在水解过程中需要什么条件在水解过程中需要什

5、么条件? _? _4 4.画出画出ATPATP水解的反应式：水解的反应式：ADP+PiADP+Pi远离腺苷的高能磷酸键远离腺苷的高能磷酸键用于各项生命活动用于各项生命活动酶酶A-P A-P P P P P ( ( ATP ATP ) )A-P A-P P P ( ( ADPADP ) )PiPi+ + +酶酶二二.ATP和和ADP可以相互转化可以相互转化 ATP ATP的水解实际上是的水解实际上是ATPATP分子中分子中的水解。的水解。1 1分子分子ATPATP水解时释放的能量高达水解时释放的能量高达30.54kJ/mol30.54kJ/mol， 是一种是一种(2).ATP(2).ATP的合成

6、的合成 1.ATP1.ATP合成过程中需要些什么物质合成过程中需要些什么物质? _? _ 是否需要能量？是否需要能量？_ 还需要什么条件？还需要什么条件？_ 2. 2.画出画出ATPATP合成的反应式：合成的反应式：ADP+PiADP+Pi需要需要酶酶ATPATPADP +PiADP +Pi酶酶+ +能量能量资料分析：资料分析：ATPATP在体内含量很少，（细胞内含量为在体内含量很少，（细胞内含量为2-10mg)2-10mg)，但一，但一个成年人在安静的状态下，个成年人在安静的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP转化转化成成ADPADP。一个人在剧烈运动状态下，每分

7、钟约有。一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释放能量，供运动所需。说明什么？分解释放能量，供运动所需。说明什么？ 说明说明ATP和和ADP转化转化迅速，迅速，并且处于并且处于动态平衡动态平衡中，中，保证了生命活动的稳定供能，代谢的正常进保证了生命活动的稳定供能，代谢的正常进行行。此外，此外，ATP和和ADP相互转化的能量供应机制，相互转化的能量供应机制，也是也是生物界的共性生物界的共性。能量能量酶酶2能量能量酶酶1（A-PPP）（A-PP）(3).(3).转化过程转化过程(能量的储存能量的储存)(能量的能量的 释放释放)图中的两种酶是否相同图中的两种酶是否

8、相同 ？（A-PPP）（A-PP）思考：思考：ATPATP与与ADPADP相互转化过程是可逆反应吗？相互转化过程是可逆反应吗？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来源能量来源能量去向能量去向物质是可逆的，能量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细胞质基质、线粒体、细胞质基质、线粒体、叶绿体叶绿体高能磷酸键高能磷酸键内的化学能内的化学能用于各项用于各项生命活动生命活动储存在储存在ATPATP中中广泛存在于细广泛存在于细胞的各个部位胞的各个部位有机物中的化学有机物中的化学能或光能能或光能动物和人等动物和人等绿绿 色色 植植 物物呼呼

9、吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP + Pi +ATP 酶酶糖类、脂肪糖类、脂肪等有机物氧等有机物氧 化分解化分解 能能 量量(4).ADP(4).ADP转化成转化成ATPATP时所需能量的主要来源时所需能量的主要来源3 3、ATPATP转化为转化为 ADP ADP 可表示如下式中可表示如下式中X X代表（代表（ ）A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPiD4 4、关于、关于“ “ ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能量”的叙述，不正确的叙述，不正确 的是（的是（ ) ) A A、上述反应存在着能量的释放和贮存、上述反应存在着能量的释

10、放和贮存 B B、所有生物体内、所有生物体内ADPADP转变成转变成ATPATP所需的能量都来所需的能量都来 自呼吸作用自呼吸作用 C C、这一反应无休止地在活细胞内进行、这一反应无休止地在活细胞内进行 D D、这一过程保证了生命活动的顺利进行、这一过程保证了生命活动的顺利进行酶酶 酶酶迁移训练迁移训练B 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATPATP直接直接提供能量的，如：萤火虫尾部的发光。提供能量的，如：萤火虫尾部的发光。ATP ADP + Pi +ATP ADP + Pi + 能量能量酶酶荧光素荧光素+ +能量能量+O+O2 2 氧化荧光素氧化荧

11、光素+ +发光发光荧光素酶荧光素酶ATPATP利用的其它举例（下图）利用的其它举例（下图）三三.ATP.ATP的利用的利用用于大脑思考用于大脑思考ATP三三.ATP.ATP的利用的利用用于各种运动，如用于各种运动，如肌细胞收缩肌细胞收缩葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖 蔗糖蔗糖 用于细胞内各种用于细胞内各种吸吸能反应能反应ATP是生命活动的直接能源物质是生命活动的直接能源物质用于主动运输用于主动运输 、细胞、细胞的生长、分裂等的生长、分裂等生物发光、发电生物发光、发电ATPATP中中的能的能量转量转化为化为机械能机械能（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）渗透能渗透能（

12、如主动运输）（如主动运输）电能电能（如电鳐放电）（如电鳐放电）光能光能（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）有机物：有机物：( (糖类，脂肪）糖类，脂肪） ATP：大额支票大额支票银行银行线粒体线粒体现金现金ATPATP是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”伴随伴随ATPATP的水解的水解伴随伴随ATPATP的合成的合成吸能反应：吸能反应：放能反应：放能反应：蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖葡萄糖葡萄糖+ +氧气氧气 能量通过能量通过ATPATP分子在吸能反应和放能反应之间分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，故把循环流通，

13、故把ATPATP比喻成比喻成细胞的能量细胞的能量“通货通货”二氧化碳二氧化碳+ +水水吸能和放能反应是吸能和放能反应是生物体生物体的吸能和的吸能和放能放能,而不是指而不是指ATP生物的吸能和放能反应生物的吸能和放能反应能源物质：能源物质：主要能源物质：主要能源物质：储能物质：储能物质：主要储能物质：主要储能物质：直接能源物质：直接能源物质：最终能源物质：最终能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、糖类、脂肪、蛋白质、ATP糖类糖类脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）脂肪脂肪ATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）太阳能太阳能组成元素：组成元素：结构简式：结构简式：A

14、TPATP的水解：的水解：ATPATP的功能：的功能：细胞生命活动的细胞生命活动的直接供能物质直接供能物质ATPATPC、H、O、N、PATPATP的合成：的合成：APPP 1.对于反应式：对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（能量，以下提法正确的是（ ）A、物质是可逆的的，能量是不可逆的、物质是可逆的的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆、物质和能量都是可逆 的的C、物质和能量都是不可逆的、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的、物质是不可逆的，能量是可逆的2.关于关于ATP的叙述，错误的是的叙述，错误的是()AATP中含有中含有C、H、O、N、P元

15、素元素 B活细胞中活细胞中ATP与与ADP之间的转化时刻发生之间的转化时刻发生CATP是生物体所有生命活动的能源是生物体所有生命活动的能源 D动物形成动物形成ATP的途径主要是细胞呼吸的途径主要是细胞呼吸酶酶酶酶CA3.如果一个如果一个ATP脱去两个磷酸，该物质就是构成核酸脱去两个磷酸，该物质就是构成核酸的基本单位之一，称为（的基本单位之一，称为（ ） A、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸 B、鸟嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸 C、胞嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸 D、 鸟嘧啶核糖核苷酸鸟嘧啶核糖核苷酸4.高等植物体内产生高等植物体内产生ATP的生理过程有（的生理过程有（ ） A 呼吸作

16、用呼吸作用 、蒸腾作用、蒸腾作用 B 光合作用、蒸腾作用光合作用、蒸腾作用 C 光合作用、主动运输光合作用、主动运输 D 光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用 AD5.5.如图表示的是如图表示的是ATPATP和和ADPADP之间的转化图，可以确定之间的转化图，可以确定( ( ) )A AA A为为ADPADP，B B为为ATPATPB B能量能量1 1和能量和能量2 2来源相同来源相同C C酶酶1 1和酶和酶2 2是同一种酶是同一种酶D DX X1 1和和X X2 2是同一种物质是同一种物质D6.下列过程中含量增加的是（）下列过程中含量增加的是（）进入小肠上皮细胞进入小肠上皮细胞苯进入生物细胞

17、苯进入生物细胞氧气进入组织细胞氧气进入组织细胞甘油进入小肠上皮细胞甘油进入小肠上皮细胞7.绿色植物细胞中，能生成绿色植物细胞中，能生成ATP的细胞器有（的细胞器有（ ） A、叶绿体和线粒体、叶绿体和线粒体 B、线粒体和核糖体、线粒体和核糖体 C、核糖体和高尔基体、核糖体和高尔基体 D、高尔基体和线粒体、高尔基体和线粒体 8.8.海洋中电鳗有放电现象，其电能是由（海洋中电鳗有放电现象，其电能是由（ ）A A 有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来；有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来；B B 由热能转变而来；由热能转变而来；C C 由光能转变而来；由光能转变而来；D D 由由ATPATP转变面转变面ADPADP时释放的化学能转变而来。时释放的化学能转变而来。9.309.30个腺苷和个腺苷和6060个磷酸基最多能组成个磷酸基最多能组成ATPATP（ ）个。）个。A A，10 B10 B，20 C20 C，30 D30 D，6060DB10.人的骨骼肌中，人的骨骼肌中，ATP的含量仅供的含量仅供剧烈运动剧烈运动3秒钟内的能量供给。某运秒钟内的能量供给。某运动员参加短跑比动员参加短跑比赛过程中，骨骼肌赛过程中，骨骼肌细胞中的细胞中的ATP的相对含量的相对含量 随时间变随时间变化的曲线如右图。化的曲线如右图。01/s3abcATP的的相相对对含含量量（1） a