萤火虫发光的生物学意义

第2节细胞的能量“通货”－ATP银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。〔唐〕杜牧腹部后端细胞内有荧光素。相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。糖类脂肪太阳能3.能量的最终来源是〔〕。2.〔〕是细胞内良好的储能物质。1.〔〕是细胞生命活动的主要能源物质。回忆旧知识：糖类、脂肪和蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能，生物的生命活动能直接利用它们吗？请快速认真阅读课本88-90页的内容，答复以下问题。1.ATP的中文名称是什么？２.ATP的结构简式是：〔〕A、A-P-P~PB、A-P~P~PC、A~P~P-PD、A~P~P~P３.ATP简式中A、P、~分别代表什么？４.ATP中大量的能量储存在哪个位置？三磷酸腺苷Ｂ储存在高能磷酸键中５.为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？1.ATP水解是哪一个高能磷酸键先发生水解？2.ATP水解会形成游离的〔〕放出〔〕，ATP就转化为〔〕。3.ADP的中文名称是什么？4.ATP和ADP是如何转化的？远离Ａ的那个Pi能量ＡＤＰ二磷酸腺苷5.ATP和ADP在细胞中含量都很少，但一个成年人在安静状态下，24h内竟有40kg的ATP发生转化，这说明〔〕Ａ.ＡＴＰ在人体细胞中分布广泛Ｂ.ＡＴＰ容易分解为ＡＤＰＣ.ＡＤＰ容易合成ＡＴＰ贮存起来Ｄ.ＡＴＰ和ＡＤＰ的相互转化十分迅速Ｄ2.ADP转化为ATP的过程中所需的能量不可能来自〔〕Ａ.光合作用Ｂ.生物的呼吸作用Ｃ.植物的蒸腾作用1.细胞内ATP和ADP相互转化的能量供给机制，是生物界的〔〕3.ATPADP+Pi+能量，是一个可逆反响吗？4.以下过程中ADP含量增加的是〔〕Ａ.Ｋ＋进入小肠上皮细胞Ｂ.苯进入生物细胞Ｃ.氧气进入组织细胞Ｄ.甘油进入小肠上皮细胞ＡＣ共性2.细胞内放能反响一般与ATP的〔〕反响相联系？释放的能量储存在〔〕中。4.为什么说ATP是细胞的能量“通货〞？5.绿色植物细胞中，能生成ATP的细胞器有〔〕A.叶绿体和线粒体B.线粒体和核糖体C.核糖体和高尔基体D.高尔基体和线粒体合成ATP3.〔〕是生命活动中能量的直接来源。Ａ.脂肪Ｂ.蛋白质Ｃ.葡萄糖Ｄ.ATPＤ1.细胞内吸能反响一般与ATP的〔〕反响相联系？由ATP的水解提供〔〕水解能量Ａ磷酸五碳糖含氮碱基核苷核苷酸A腺嘌呤核糖腺嘌呤核糖核苷〔腺苷〕腺嘌呤核糖核苷酸〔一磷酸腺苷〕～～三磷酸腺苷〔ATP〕ATP的结构式ＡＴＰ的结构简式A–P~P~P高能磷酸键腺苷磷酸基团普通磷酸键高能磷酸化合物是指水解1mol该物质能释放20.92千焦以上能量的磷酸化合物。

1molATP水解时释放的能量高达30.54千焦，所以ATP是高能磷酸化合物。

ＡＴＰＡＤＰ＋Ｐｉ＋能量分解酶ＡＤＰ＋Ｐｉ＋能量ＡＴＰ合成酶ATP能量能量PiADPPi酶酶此图说明ATP在细胞内的含量是相对稳定的，从而使生物体内部总保持一种稳定的供能环境。〔原因是ATP和ADP相互的转化很快〕科学家在研究细胞ATP的含量时得到如以下图的实验结果，此图说明了什么？ATP含量

O2含量四、ATP的形成途径1.对动物和人来说，主要来自呼吸作用。2.对绿色植物来说，主要来自呼吸作用和光合作用。合成酶，储能水解酶，放能1.从反响条件上看：2.从能量上看：3.从ATP的合成和分解场所上看：结论：ATP与ADP相互转变的反响是不可逆的。反响条件不同。能量来源和去向不同。为什么说这不是一个可逆反响？ATPADP+Pi+能量场所不同，合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体。分解场所是细胞膜、叶绿体基质、细胞核等。可逆反响的特点；正逆反响都在同一条件下进行．ATP的生理功能

ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有：1.机械能2.电能3.渗透能4.光能5.化学能6.热能四、ATP的利用

如：矿质元素的吸收、植株的生长、细胞分裂、肌肉收缩、

神经传导和生物电、合成代谢、

吸收和分泌等等。

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能量是一分子ＡＴＰ所含的能量的９４倍。能量≈≈AB15min荧光消失无荧光出现暗处有荧光出现２ｍｌ葡萄糖溶液２ｍｌＡＴＰ溶液ATP的结构简式

A—P~P~PATP和ADP相互转化ATPADP+Pi

+能量

ATP合成酶ATP水解酶细胞的主要能源物质

；直接能源物质

;糖类脂肪主要的贮能物质

最终能源______。ATP太阳能小结ATP的形成途径

动物和人绿色植物呼吸作用呼吸作用光合作用能量ATP的利用ADP＋Pi＋ATP

每个人生活都需要能量、使用能量，运动时更需要为肢体活动持续地提供能量。各种化学能(碳水化合物、脂肪和蛋白质)贮存在体内，最终转化成三磷酸腺苷(ATP)。ATP是人体运动时的直接供能物质。问题在于ATP的数量有限。运动时有四种不同的代谢过程向人体提供能量，两种是无氧的，两种是有氧的。究竟是哪种代谢被用来提供能量，取决于运动的强度和持续时间。运动能量从哪里来？无氧能量系统是三磷酸腺苷—磷酸肌酸(ATP--CP)系统和糖酵解系统。肌肉运动时，首先由ATP分解，将能量直接供给肌肉收缩。假设运动很剧烈，那么CP立即将能量转移到二磷酸腺苷(ADP)分子上，生成ATP，ATP又继续分解供给能量。肌细胞中ATP存量很少，但CP的量却比ATP约多三倍，故二者的总和大致可供给30秒钟的剧烈运动。该系统非常迅速。如要继续运动，就得由糖元分解生成乳酸，同时释放能量以生成ATP。尽管乳酸会导致肌肉酸痛，但它所产生的能量却是ATP--CP系统的两倍。糖酵解系统对应的是高强度、持续时间在30秒—3分钟之间的运动。这两个系统适应于短跑、跳跃、举重运动等。有氧能量系统进行3分钟以上的运动，能量需要有氧代谢系统提供。它也同运动强度和持续时间直接相关。强度较低、持续时间大于3分钟小于20分钟的运动，是氧化糖产生大量的ATP来供能。长于20分钟的低强度运动那么主要靠氧化脂肪来供能了。

在这一代谢过程中由于氧气能根本满足需要，所以不会产生乳酸，肌肉不会酸痛。专家们认为，中、老年人参加体育锻炼以有氧代谢的运开工程为主，因为这对增强体质、延缓衰老有利。持续时间运动强度运动类型无氧能量系统ATP--CP系统30秒钟高强度短跑、投掷、跳跃、举重等糖酵解系统30秒—3分钟有氧能量系统氧化糖类3分钟--20分钟低强度长跑、做体操、打太极拳等运动氧化脂肪长于20分钟ATP是细胞内的主要磷酸载体，ATP作为细胞的主要供能物质参与体内的许多代谢反响，还有一些反响需要UTP或CTP作供能物质，如UTP参与糖元合成和糖醛酸代谢，GTP参与糖异生和蛋白质合成，CTP参与磷脂合成过程，核酸合成中需要ATP、CTP、UTP和GTP作原料合成RNA，或以dATP、dCTP、dGT