5.2 细胞的能量“货币”ATP-高一上学期生物人教版必修一-1

第5章细胞的能量供应和利用

第2节细胞的能量“货币”ATP萤火虫发光的奥秘（视频）1.萤虫发光的生物学意义是什么？《秋夕》杜牧（唐）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。相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？问题探讨腹部后端细胞内有荧光素。3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？化学能转变为光能。4.萤火虫发光需要的能量靠谁直接提供呢?葡萄糖？脂肪？或？如何设计实验来探究哪种物质是萤火虫生命活动的直接能源物质。萤火虫发光器干燥后研成粉末，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP制剂等荧光素+能量+O2

氧化荧光素荧光素酶（发出荧光）自变量：因变量：无关变量：添加的物质（葡萄糖/脂肪/？）是否发光温度等探究生命活动的直接能源物质实验1.实验材料2.实验原理3.实验变量4.实验过程发光器粉末加入试管暗处理15分钟加试剂黑暗条件下观察4.实验过程ABCATP制剂2ml0.1%葡萄糖2ml脂肪溶液2ml5.实验结论ATP是驱动细胞活动的直接能源物质探究萤火虫发荧光的直接能源物质(视频)ATP是一种高能磷酸化合物二阅读课本P86，找出以下问题答案1.ATP的中文名称？2.ATP的组成元素？3.ATP的组成成分？3.ATP的结构简式为？4.A、T、P、—、～分别代表什么？5.ATP为什么不稳定？6.为什么说ATP是高能磷酸化合物？7.ATP的A具体指什么结构？包含哪几部分？腺苷三磷酸（ATP)C、H、O、N、PA-P～P～PA表示：T表示：P表示：～表示：—表示：腺苷三磷酸基团普通的化学键特殊的化学键1分子腺嘌呤、1分子核糖、3分子磷酸基团腺苷（A）AMP（腺苷一磷酸）ADP（腺苷二磷酸）ATP（腺苷三磷酸）2.组成成分：A－P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基团普通的化学键特殊的化学键1.组成元素：1分子腺嘌呤1分子核糖3分子磷酸基团3.结构简式：C、H、O、N、P~~α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，

现有甲、乙两组ATP溶液：然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。①甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团②乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团PPP

α位β位γ位资料1该实验说明什么ATP不稳定，β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。为什么ATP的β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂？ATPH2OH

ADP腺苷二磷酸OPOHO-O-能量高达30.54kJ/molADP相互排斥的磷酸基团减少，势能降低磷酸基团挟转移的“势能”与其他分子结合酶磷酸水PPPPPP

α位β位γ位负电负电负电资料2ATP两个相邻的磷酸基团带有

而相互排斥，使连接两个磷酸基团的化学键不稳定，

端的磷酸基团有较高

。负电荷末转移势能ATP水解的过程就是

的过程，1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种

。释放能量高能磷酸化合物不是能量两个相邻磷酸带负电而相互排斥,使得末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。两个相邻磷酸之间用～代表特殊的化学键。腺嘌呤核糖核苷酸腺苷一磷酸

AMP若ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？~~PPP若ATP分子去掉3个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？腺嘌呤+核糖=腺苷B如图为ATP的结构示意图，其中甲、乙和丙表示构成ATP的小分子物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是（

）A．甲表示磷酸基团 B．乙表示脱氧核糖C．丙表示腺嘌呤D．a、b表示特殊的化学键A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi水解酶Pi合成酶ATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量能量动态平衡ATP与ADP可相互转化三1.ATP水解与ATP合成的酶是同一种吗？2.ATP在生物体内储量很多吗？为什么？3.ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗?4.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是真核生物特有的吗？5.在ATP转化成ADP的过程中（ATP水解），所产生的能量来源于哪里？用于哪些生命活动？6.在ADP转化成ATP的过程中（ATP合成），所需要的能量来源于哪里？用于哪里？阅读课本P86-87，找出以下问题答案ATP与ADP可相互转化三（1）ATP水解：水解酶（2）ATP合成：合成酶ATP在细胞内储备少，转化速度快物质可逆的，能量不可逆生物界的共性A-P~P~P(ATP)A-P~PPi水解酶能量ATP水解的能量来源与去路ATP水解的能量来源：ATP水解的能量去路：特殊的化学键断裂用于各项生命活动A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi合成酶ATP合成的能量来源与去路人、动物、真菌、多数细菌等绿色植物呼吸作用光合作用ATP合成的能量来源：呼吸作用利用化学能光合作用利用光能ATP合成的能量去路：形成ATP中特殊的化学键呼吸作用反应反应类型酶的类型能量来源能量去向场所ATPADP+Pi+能量酶ADP+Pi+能量ATP酶水解反应合成反应ATP水解酶ATP合成酶特殊的化学键断裂呼吸作用利用化学能、光合作用利用光能用于各项生命活动形成ATP中特殊的化学键活细胞所有部位细胞质基质、线粒体、叶绿体等ATP与ADP可相互转化三可逆的不可逆不相同ATP与ADP的相互转化時刻发生并处于

之中在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的

。物质是

，能量是

的、酶是

的动态平衡统一性用于大脑思考（电能）用于肌肉收缩（机械能）用于细胞内各种物质的合成用于生物放电（电能）用于生物发光（电能）用于主动运输（渗透能）ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的？ATP的利用四胞外胞外胞内胞外ATPADPPPPiH2OATP的利用四①运输②作为ATP水解酶与

结合，激活其酶活性

挟转移势能与载体结合载体蛋白空间结构改变Ca2＋ATP水解Ca2＋释放到膜外载体蛋白Pi载体蛋白磷酸化

葡萄糖等能源物质需要先转化为

，再为生命活动直接供能。主要能源物质葡萄糖主要储能物质脂肪其他能源物质糖原、淀粉等生命活动直接供能直接能源物质ATPADP+Pi+能量→氧化分解ATP运动需要补充能量时，我们一般会喝葡萄糖，

不会直接喝ATP，ATP和葡萄糖在供能上有什么联系呢？ATP为什么适于作为细胞的直接能源物质？资料：1mol葡萄糖经细胞呼吸完全氧化分解共需几十步反应，能够释放2870kJ的能量，是ATP水解放能（30.54kJ）的约94倍。比较项目葡萄糖ATP分解条件放能多少较复杂（相对稳定）易水解（相对活跃）过多较多ATP是细胞的能量“货币”ATP水解后可用于哪些生命活动?ATPADP水解合成（各项生命活动）吸能反应放能反应能量能量ATP是细胞内流通的能量“货币”葡萄糖、脂肪等

吸能反应：(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。

放能反应：（伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。胞内ATP与吸能反应和放能反应的联系生物体能源物质生物体主要能源物质生物体内重要储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质直接来源能量物质最终能源来源ATP糖类脂肪糖原淀粉太阳能糖类、脂肪、蛋白质

有关能源物质的回顾与小结C如图表示ATP-ADP循环。关于该循环的说法，正确的是（）

A．叶肉细胞中过程①发生在线粒体中，过程②发生在叶绿体中B．过程①与生物体内的许多吸能反应相联系C．过程①和过程