第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”ATP

1、鳥類自由自在的飛翔動(dòng)物歡快的奔跑我就要抓住你了！我就要抓住你了！銀燭秋光冷畫屏，銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，天街夜色涼如水，臥看牽?？椗?。臥看牽?？椗恰Ｌ拼拼?杜牧杜牧有機(jī)物中儲(chǔ)存的有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成光能光能時(shí)，螢火蟲才能發(fā)光。時(shí)，螢火蟲才能發(fā)光。1 1、螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意、螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？義是什么？2 2、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？光物質(zhì)嗎？3 3、螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？、螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？相互傳遞求偶信相互傳遞求偶信號(hào)，以便交尾繁號(hào)，以便交尾繁衍后代。衍后代。螢火

2、蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素?zé)晒馑?，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。是其特有的發(fā)光物質(zhì)。生物體生命活動(dòng)需要的能量來(lái)自于什么？這些能量能直接被生物體利用嗎？糖類糖類 脂肪脂肪蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)光能光能生物的生命活動(dòng)ATP儲(chǔ) 存 釋放能量有機(jī)物能量ATP是新陳代謝所需能量的直接來(lái)源AB醫(yī)用葡萄醫(yī)用葡萄糖溶液糖溶液2mlATP注射注射液液2ml蒸餾水蒸餾水2mlCBA螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) C 糖類糖類 主要主要的能源物質(zhì)的能源物質(zhì) 脂肪脂肪 重要的重要的儲(chǔ)能儲(chǔ)能物質(zhì)物質(zhì) ATP ATP 直接直接能源物質(zhì)能源物質(zhì) 光能光能 最終最終能量來(lái)源能量來(lái)源 1.ATP的中文名稱是什么？

3、的中文名稱是什么？ATP的的元素組成有哪些？每個(gè)字母代表元素組成有哪些？每個(gè)字母代表什么？什么？ 2.ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？ 3.為什么說(shuō)為什么說(shuō)ATP是一種高能磷酸化是一種高能磷酸化合物？合物？一、一、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 PPPHNH C NN C CHC C H O O OH N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OH P P P APPP 腺嘌呤高能磷酸鍵核糖腺苷(A)ATP分子結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 式三個(gè)磷酸基團(tuán)三磷酸腺苷 lATP-ATP-三磷酸腺苷三磷酸腺苷 ATPATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)核糖核糖PPP腺嘌呤腺嘌呤腺

4、腺苷苷A腺苷腺苷T三個(gè)三個(gè)（Tri）P磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán) 高能磷酸鍵高能磷酸鍵高能磷酸鍵高能磷酸鍵三磷酸腺苷與腺嘌呤核苷酸的區(qū)別：三磷酸腺苷與腺嘌呤核苷酸的區(qū)別：P核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤A P P P核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤腺苷（腺苷（A）AMP（一磷酸腺苷）（一磷酸腺苷）ADP （二磷酸腺苷）（二磷酸腺苷）ATP （三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）RNA的基本結(jié)構(gòu)單位的基本結(jié)構(gòu)單位 AP P P腺腺苷苷磷酸磷酸基團(tuán)基團(tuán) 高能高能磷酸鍵磷酸鍵lATPATP是活細(xì)胞內(nèi)的一種是活細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物高能磷酸化合物.30.54KJ/mol第二個(gè)高能磷酸鍵相當(dāng)?shù)诙€(gè)高能磷酸鍵相當(dāng)脆弱，水解時(shí)容易斷裂，脆弱，水

5、解時(shí)容易斷裂，釋放出大量的能量釋放出大量的能量 ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 隨堂訓(xùn)練隨堂訓(xùn)練1 1. .一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能團(tuán)和高能 磷酸鍵數(shù)目依次是（磷酸鍵數(shù)目依次是（ ） A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2 1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 C CATP的的水解水解過(guò)程過(guò)程APPPPiAPP能量能量ATP ADP+ Pi+能量能量ATP（水解）酶（水解）酶為生命活動(dòng)提供能量為生命活動(dòng)提供能量 為生命為生命活動(dòng)提供能量活動(dòng)提供能量二、二、ATPATP與與ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相

6、互轉(zhuǎn)化ATP合成酶合成酶ADP + Pi ATP能量能量 +ATP ADP+ P i+能量能量ATP（水解）酶（水解）酶 各項(xiàng)需各項(xiàng)需能的生命活動(dòng)能的生命活動(dòng)？ATP在細(xì)胞內(nèi)的在細(xì)胞內(nèi)的含量很少含量很少，但為什么我們的各項(xiàng)，但為什么我們的各項(xiàng)活動(dòng)能時(shí)刻順利地進(jìn)行呢？活動(dòng)能時(shí)刻順利地進(jìn)行呢？ADPADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATPATP時(shí)所需能量的主要來(lái)源時(shí)所需能量的主要來(lái)源動(dòng)物、人、動(dòng)物、人、真菌、多數(shù)細(xì)菌等真菌、多數(shù)細(xì)菌等綠色植物綠色植物能能 量量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 酶酶糖類、脂肪等有糖類、脂肪等有機(jī)物氧化分解機(jī)物氧化分解ATP ADP+Pi + 能

7、量能量 酶酶2酶酶1此反應(yīng)是可逆反應(yīng)嗎？此反應(yīng)是可逆反應(yīng)嗎？ 不是，由于反應(yīng)條件不同不是，由于反應(yīng)條件不同 知知識(shí)識(shí)拓拓展：展：討論：討論：化學(xué)中可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是：正逆反應(yīng)都化學(xué)中可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是：正逆反應(yīng)都能在同一條件下同時(shí)進(jìn)行。請(qǐng)思考：能在同一條件下同時(shí)進(jìn)行。請(qǐng)思考：ATPATP與與ADPADP之之間的相互轉(zhuǎn)化是間的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)嗎？嗎？分分析：析：1、從反應(yīng)條件看：、從反應(yīng)條件看：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；ATP的合成是一種合的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。酶具有專一成反應(yīng)，催化該反應(yīng)

8、的酶屬于合成酶。酶具有專一性，性，因此反應(yīng)條件不同。因此反應(yīng)條件不同。2、從能量來(lái)源看：、從能量來(lái)源看：ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能，用于生命活動(dòng)；合成能磷酸鍵中的化學(xué)能，用于生命活動(dòng)；合成ATP的的能量來(lái)自生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能和太陽(yáng)光能。能量來(lái)自生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能和太陽(yáng)光能。因此能量來(lái)源不同。（能量不可逆，而物質(zhì)可逆）因此能量來(lái)源不同。（能量不可逆，而物質(zhì)可逆）3、從合成與分解場(chǎng)所看：、從合成與分解場(chǎng)所看：ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；ATP分解的場(chǎng)所相對(duì)較分解的場(chǎng)所相對(duì)較多。多。因

9、此合成與分解的場(chǎng)所不同。因此合成與分解的場(chǎng)所不同。不是可逆反應(yīng)不是可逆反應(yīng)ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化：酶二、二、ATP和和ADP可以互相轉(zhuǎn)化可以互相轉(zhuǎn)化ATPATP水解水解ATPATP合成合成反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)場(chǎng)所反應(yīng)場(chǎng)所能量來(lái)源能量來(lái)源能量去向能量去向物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的水解酶水解酶合成酶合成酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體高能磷酸鍵內(nèi)高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能的化學(xué)能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存在儲(chǔ)存在ATPATP中中廣泛存在于細(xì)廣泛存在于細(xì)胞的各個(gè)部位胞的各個(gè)部位有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能或光能或光能資資料分析

10、：料分析：一個(gè)成年人在安靜的狀態(tài)下，一個(gè)成年人在安靜的狀態(tài)下，24h24h內(nèi)內(nèi)竟有竟有40kg40kg的的ATPATP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ADPADP。一個(gè)人在。一個(gè)人在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，每分鐘約有劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。如果如果ATPATP分解轉(zhuǎn)化成分解轉(zhuǎn)化成ADPADP放能，而放能，而ADPADP不能生成不能生成ATPATP會(huì)有什么結(jié)果？說(shuō)明什么？會(huì)有什么結(jié)果？說(shuō)明什么？ 此圖說(shuō)明此圖說(shuō)明ATPATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是相對(duì)穩(wěn)在細(xì)胞內(nèi)的含量是相對(duì)穩(wěn)定的，從而定的，從而使生物體內(nèi)部總保持一種穩(wěn)使生物體內(nèi)部總保持一種穩(wěn)

11、定的供能環(huán)境。（定的供能環(huán)境。（原因是原因是和相互的轉(zhuǎn)化很快） 科學(xué)家在研究細(xì)胞科學(xué)家在研究細(xì)胞ATPATP的含量時(shí)得到如的含量時(shí)得到如下圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，此圖說(shuō)明了什么？下圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，此圖說(shuō)明了什么？ATP產(chǎn)生量產(chǎn)生量 O2供給量供給量三三、 ATP的利用的利用螢火蟲發(fā)光的螢火蟲發(fā)光的“秘密秘密”是什么是什么?糖類、脂肪等有機(jī)物糖類、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量，儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用但不能被直接利用儲(chǔ)存的能量相對(duì)儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，但能被來(lái)說(shuō)少，但能被直接利用直接利用能量能量用于大腦思考用于大腦思考用于生物發(fā)電發(fā)光用于生物發(fā)電發(fā)光用于主動(dòng)運(yùn)輸用于主動(dòng)運(yùn)輸 ，細(xì)胞的，細(xì)胞的生長(zhǎng)分

12、裂等生長(zhǎng)分裂等ATP用于恒定體溫用于恒定體溫ATPATP的利用的利用（ATPATP的生理功能）的生理功能）用于各種運(yùn)動(dòng)，如用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮肌細(xì)胞收縮討論：討論：生物體內(nèi)的能源及能源物質(zhì)生物體內(nèi)的能源及能源物質(zhì)1、生物體內(nèi)貯存能量的有機(jī)物有：、生物體內(nèi)貯存能量的有機(jī)物有： 糖類、脂肪、蛋白質(zhì)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)2、細(xì)胞中重要的能源物質(zhì)：、細(xì)胞中重要的能源物質(zhì)： 葡萄糖葡萄糖3、植物細(xì)胞中重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì)：、植物細(xì)胞中重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì)： 淀粉淀粉4、動(dòng)物細(xì)胞中重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì)：、動(dòng)物細(xì)胞中重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì)：糖元糖元5、生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)：、生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)： 脂肪

13、脂肪6、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：7、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能量物質(zhì)：、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能量物質(zhì)：糖類糖類ATP8、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的最終能源：、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的最終能源：光能光能1、ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫為（的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫為（ ） A、A-P-PP B、A-PPP C、APP-P D、APPPB2 2、生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)、生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終能源依次是主要能源物質(zhì)和最終能源依次是 （ ） A A、太陽(yáng)能、太陽(yáng)能 糖類糖類 ATP ATP B B、ATP AT

14、P 糖類糖類 脂肪脂肪 C C、ATP ATP 脂肪脂肪 太陽(yáng)能太陽(yáng)能 D D、ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 太陽(yáng)能太陽(yáng)能 3 3、一分子、一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵數(shù)目依次是（磷酸鍵數(shù)目依次是（ ）。）。 A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 4 4、如果一個(gè)、如果一個(gè)ATPATP脫去兩個(gè)磷酸，該物質(zhì)就是構(gòu)脫去兩個(gè)磷酸，該物質(zhì)就是構(gòu)成核酸的基本單位之一，稱為（成核酸的基本單位之一，稱為（ ） A A、腺嘌呤核苷酸、腺嘌呤核苷酸 B B、鳥嘌呤核苷酸、鳥嘌呤核苷酸 C C、胞嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸 D D、 鳥嘧啶核苷酸鳥嘧啶核苷酸 CA5 5、在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體骨骼肌所