第五章第二节《细胞的能量通货-ATP》

1、萤火虫发光的生物学意义是什么？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？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，吸引异性，繁衍后代主要是相互传递求偶信号，吸引异性，繁衍后代腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。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，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。只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。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：主要的贮能物质：主要的贮能物质

2、：【提出问题】：【提出问题】： 是谁是谁直接直接给萤火虫发光提供能量呢？是葡给萤火虫发光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪，还是其他物质？萄糖，脂肪，还是其他物质？ 糖类糖类脂肪脂肪 实验实验: :探究萤火虫发光的直接供能物质探究萤火虫发光的直接供能物质A A脂肪脂肪2ml2ml葡萄糖葡萄糖溶液溶液2ml2mlB BC CATPATP注射注射液液2ml2mlA AB B置置于于暗暗处处荧光素荧光素2ml2ml和荧光素酶和荧光素酶实验结论：实验结论：ATPATP是直接供能物质是直接供能物质 C C为什么为什么ATPATP能直接为生命活动提供能量呢？能直接为生命活动提供能量呢？ 请同学们认真阅读课本请同学

3、们认真阅读课本P88P88页页“ATPATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键”的知识，思考回答下列问题：的知识，思考回答下列问题：一、一、ATPATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键 1.ATP 1.ATP全称：全称：_ 2.ATP 2.ATP的结构简式是的结构简式是：_ 3. A:_ P:_ 3. A:_ P:_ :_:_ :_:_ 4.4.化学物质化学物质组成组成: : 5.5.元素元素组成组成: : 三磷酸腺苷三磷酸腺苷AP AP P P P P腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团普通化学键普通化学键高能磷酸键高能磷酸键腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸基团腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸基团C

4、C、H H、O O、N N、P P 假如用假如用 代表腺嘌呤、代表腺嘌呤、 代表核代表核糖糖、 代表磷酸基团，尝试构建代表磷酸基团，尝试构建ATPATP的模型。的模型。 PPP腺嘌呤（腺嘌呤（A A）核糖核糖ATP的结构A:A:腺苷腺苷P:P: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磷酸基团磷酸基团腺苷腺苷三个三个:A:A:T:T:P:P特点：特点：1 1、一个腺苷、一个腺苷2 2、两个高能磷酸键、两个高能磷酸键3 3、三个磷酸基团、三个磷酸基团ATPATP分子中具有高能磷酸键，远离分子中具有高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键容易断裂发生水腺苷的高能磷酸键容易

5、断裂发生水解释，释放高达解释，释放高达30.54Kjmol30.54Kjmol的能量，的能量，所以说所以说ATPATP是细胞内的是细胞内的一种高能磷酸化合物。一种高能磷酸化合物。 1、一分子、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基中含有的腺苷、磷酸基 团和高能磷酸键数目依次（团和高能磷酸键数目依次（ ） A、1，2，2 B、1，2，1 C、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迁移训练迁移训练能量能量二、二、ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化（ 1 1 ）ATPATP的水解

6、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 PA-PA-P P PPiPi+ + +酶酶PPP 核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤P核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤AMP 一磷酸腺苷一磷酸腺苷又叫又叫腺嘌呤

7、核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸ATPATP，ADPADP与与腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸的区别：的区别：ATP ATP 三磷酸腺苷三磷酸腺苷PP 核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤ADP ADP 二磷酸腺苷二磷酸腺苷【强调】【强调】（ 2 2 ）ATPATP的合成的合成 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（3 3）转化过程）转化过程A-PPP(ATP)(A

8、TP)A-PP(ADP)(ADP)能量能量ATPATP PiPiADP + PiADP + Pi + + 能量能量酶酶酶酶图中的两种酶图中的两种酶是否相同是否相同 ？能量能量PiPi酶酶酶酶人、动物、人、动物、真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等绿绿 色色 植植 物物呼呼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 4）ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量的时所需能量的主要来源主要来源思考：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？物质是可逆的

9、，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

10、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三、三、ATPATP的利用的利用 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 +

11、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）用于大脑思考用于大脑思考用于生物发电发光用于生物发电发光 用于主动运输用于主动运输 ，细胞的生长分裂等细胞的生长分裂等ATP的利用的利用用于恒定体温用于恒定体温用于各种运动，用于各种运动，如肌细胞收缩如肌细胞收缩葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖 蔗糖蔗糖酶酶用于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应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）

12、（如维持体温）渗透能渗透能（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）伴随伴随ATPATP的水解的水解伴随伴随ATPATP的合成的合成ATPATP：细胞的能量：细胞的能量“通货通货”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，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

13、水糖类、脂肪等有机物糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，储存有大量的能量，但不能被直接利用但不能被直接利用储存的能量相对储存的能量相对来说少，但能被来说少，但能被直接利用直接利用能量能量ATP-ATP-细胞内流通的细胞内流通的能量能量“通货通货”ATPATP糖类糖类脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太阳能太阳能拓拓 展展 ATP能够使离体的刚刚丧失收缩功能的新能够使离体的刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌缩，这说明鲜骨骼肌缩，这说明ATP是肌肉收缩所需能量是肌肉收缩所需能量的的 。 本实验的研究目的是研究外源本实验的研究目的是研究外源ATP对离体肌对离体肌肉的生理作用（设计实验以肉的生理作用（设计实验以葡萄糖

14、葡萄糖与之对照），与之对照），因此，必须待离体肌肉自身的因此，必须待离体肌肉自身的 消耗之后，消耗之后，才能进行实验。在程序上，必须先滴才能进行实验。在程序上，必须先滴加加 ，观察，观察 与否以后，再与否以后，再滴加滴加 ，否则会造成，否则会造成 也能被也能被肌肉直接利用的假像。肌肉直接利用的假像。直接来源直接来源ATP葡萄糖溶液葡萄糖溶液肌肉收缩肌肉收缩ATP溶液溶液 葡萄糖葡萄糖巩固提高巩固提高 海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，能不断吸收细胞，能不断吸收K+，科学家做过实验：用一种有，科学家做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收毒物质使其神经细胞中毒，吸收K+的功能就消失。的功能就消失。如果注入一