52細(xì)胞的能量“通貨”——ATP

1、草蜢覬覦綠葉的芬芳草蜢覬覦綠葉的芬芳我一定要好好地飽餐一頓！我一定要好好地飽餐一頓！堅(jiān)持就是勝利，前方就是終點(diǎn)了！堅(jiān)持就是勝利，前方就是終點(diǎn)了！我心飛翔，沒(méi)有什么不可以超越！我心飛翔，沒(méi)有什么不可以超越！ 能量總在生物體每一個(gè)細(xì)胞中激蕩著，能量總在生物體每一個(gè)細(xì)胞中激蕩著，流動(dòng)著！流動(dòng)著！ 只有不斷地?cái)z取補(bǔ)充能量，我們的生命只有不斷地?cái)z取補(bǔ)充能量，我們的生命才能夠維持下去！才能夠維持下去！你知道誰(shuí)在為我們你知道誰(shuí)在為我們提供能量嗎？提供能量嗎？在生命系統(tǒng)中：在生命系統(tǒng)中：主要的能源物質(zhì)：主要的能源物質(zhì)：最終的能量來(lái)源：最終的能量來(lái)源：主要的貯能物質(zhì)：主要的貯能物質(zhì)： 那么又是誰(shuí)那么又是誰(shuí)直接直

2、接給我們的生命活給我們的生命活動(dòng)提供能量呢？動(dòng)提供能量呢？糖類糖類脂肪脂肪太陽(yáng)能太陽(yáng)能1 1、細(xì)胞內(nèi)存在有、細(xì)胞內(nèi)存在有糖類、脂肪糖類、脂肪等有機(jī)物，這些有機(jī)等有機(jī)物，這些有機(jī) 物含有物含有大量且穩(wěn)定的能量大量且穩(wěn)定的能量，但某項(xiàng)生命活動(dòng)可能不用，但某項(xiàng)生命活動(dòng)可能不用 大量的能量就足以進(jìn)行，而且糖類、脂肪中儲(chǔ)存的能大量的能量就足以進(jìn)行，而且糖類、脂肪中儲(chǔ)存的能 量又過(guò)于穩(wěn)定，量又過(guò)于穩(wěn)定，不易被生物體利用不易被生物體利用，細(xì)胞又是怎樣解，細(xì)胞又是怎樣解 決這一矛盾的呢？決這一矛盾的呢？2、糖類等有機(jī)物氧化分解所釋放的能量能不能被生物、糖類等有機(jī)物氧化分解所釋放的能量能不能被生物體直接利用（如

3、主動(dòng)運(yùn)輸）？為什么？體直接利用（如主動(dòng)運(yùn)輸）？為什么？不能，因?yàn)閺挠袡C(jī)物中釋放出來(lái)的能量需要轉(zhuǎn)化成不能，因?yàn)閺挠袡C(jī)物中釋放出來(lái)的能量需要轉(zhuǎn)化成一種活躍的化學(xué)能一種活躍的化學(xué)能，各種能量只有轉(zhuǎn)化成這種活躍，各種能量只有轉(zhuǎn)化成這種活躍的化學(xué)能以后才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)的化學(xué)能以后才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng) 。1.1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？相互相互傳遞求偶信號(hào)傳遞求偶信號(hào)，以便交尾、繁衍后代。，以便交尾、繁衍后代。2.2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素?zé)晒馑?.3.螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)

4、換嗎？螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？有。螢火蟲腹部細(xì)胞內(nèi)一些有。螢火蟲腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變成只有在轉(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。討論：討論： 用小刀將數(shù)十只螢火蟲的用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下發(fā)光器割下, ,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末, ,取五等份分別裝入五支試管取五等份分別裝入五支試管, ,各各加入少量水使之混合加入少量水使之混合, ,置于暗處置于暗處, ,可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn)可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn), ,約過(guò)約過(guò)1515分鐘熒光消失分鐘熒光消失螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器 ab醫(yī)用葡萄醫(yī)用葡萄糖溶液糖溶液

5、2ml2mlatpatp注射液注射液2ml2ml蒸餾水蒸餾水2ml2mlcbacdede蛋白質(zhì)溶蛋白質(zhì)溶液液脂肪溶液脂肪溶液一一. .atpatp分子中具有高能磷酸鍵分子中具有高能磷酸鍵2 2、atpatp的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: :a-ppp atp的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)核糖核糖ppp腺嘌呤a:a:腺苷腺苷 p: p:磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán):高能磷酸鍵高能磷酸鍵 1、atp的全稱：的全稱：三磷酸腺苷三磷酸腺苷(30.54kj/mol)(30.54kj/mol)atpatp是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物1 1.一個(gè)成年人在平靜狀態(tài)下，一個(gè)成年人在平靜狀態(tài)下，2424小時(shí)將有小時(shí)將有40

6、kg40kg的的atp atp 發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)atpatp、adpadp的總量?jī)H有的總量?jī)H有2mg2mg10mg10mg。2.2.用用3232p p標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時(shí)間內(nèi)快速分標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時(shí)間內(nèi)快速分 離出離出atpatp，atpatp的總量變化不大，但是大部分的總量變化不大，但是大部分atpatp末端末端 磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。二二.atp和和adp可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化能量能量a-ppp(atp)a-pp(adp)能量能量atp酶酶 酶酶piadp +pi +能量能量酶酶pi酶酶1 1、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化過(guò)程

7、過(guò)程(2) atp(2) atp的含量處在動(dòng)態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定的含量處在動(dòng)態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定供能。供能。(1) (1) 伴隨能量的儲(chǔ)存和釋放伴隨能量的儲(chǔ)存和釋放 atp 酶酶 adp +pi+能量（能量（能量“通貨通貨”）2 2、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)物和人等動(dòng)物和人等綠色植物綠色植物能量能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 動(dòng)物、人等動(dòng)物、人等:通過(guò)通過(guò)呼吸作用呼吸作用分解有機(jī)物釋放的能量分解有機(jī)物釋放的能量綠色植物綠色植物:呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用比比 較較： 有機(jī)物有機(jī)

8、物atp atp 是新陳代謝所需能量的是新陳代謝所需能量的 來(lái)源來(lái)源糖類是生命活動(dòng)的主要糖類是生命活動(dòng)的主要 物質(zhì)物質(zhì)脂肪是生物體的脂肪是生物體的 物質(zhì)物質(zhì)光能光能 是生命活動(dòng)的是生命活動(dòng)的最終最終能量來(lái)源能量來(lái)源直接直接 能源能源儲(chǔ)能儲(chǔ)能a-ppp水解酶水解酶 合成酶合成酶a-pp+ pi +能量能量思考：此反應(yīng)式是否為思考：此反應(yīng)式是否為可逆可逆反應(yīng)？反應(yīng)？1.催化劑不同2.反應(yīng)場(chǎng)所不同3.能量的來(lái)源和去向不同atp與與adp相互轉(zhuǎn)化過(guò)程是可逆反應(yīng)嗎？相互轉(zhuǎn)化過(guò)程是可逆反應(yīng)嗎？atp水解水解atp合成合成反應(yīng)條件反應(yīng)條件能量能量反應(yīng)場(chǎng)所反應(yīng)場(chǎng)所物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的物質(zhì)是可逆的，能量

9、是不可逆的水解酶水解酶合成酶合成酶高能磷酸鍵內(nèi)高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)有機(jī)物中的化學(xué)能和光能能和光能廣泛存在于細(xì)廣泛存在于細(xì)胞的各個(gè)部位胞的各個(gè)部位葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)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)分裂等生長(zhǎng)分裂等atp三三.atp.atp的利用的利用用于各種運(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atp機(jī)械能機(jī)械能（如如肌細(xì)胞收縮）肌細(xì)胞收縮）滲透能滲透能（如如主動(dòng)運(yùn)輸）主動(dòng)運(yùn)輸）電能電能（如如電鰩放電）電鰩放電）光能光能（如如螢火蟲發(fā)光）螢火蟲發(fā)光）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為化學(xué)

10、能化學(xué)能（如如葡萄糖和果糖合成蔗糖）葡萄糖和果糖合成蔗糖）純凈的純凈的atpatp是白色粉末狀，能夠溶于水，可作為一種藥品，是白色粉末狀，能夠溶于水，可作為一種藥品，atpatp片劑片劑可以口服，而可以口服，而atpatp注射液注射液可以肌肉注射或靜脈滴注。一方面是用于可以肌肉注射或靜脈滴注。一方面是用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾??；另一方面輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病；另一方面atpatp可以提供能量可以提供能量，起到改善患者新陳代謝狀況的作用。，起到改善患者新陳代謝狀況的作用。目前普遍用于目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、腦動(dòng)脈硬化、冠狀動(dòng)脈硬化心力衰竭、心肌

11、梗塞、腦動(dòng)脈硬化、冠狀動(dòng)脈硬化等等，并發(fā)現(xiàn)其等等，并發(fā)現(xiàn)其具有抗癌作用，可望成為有前景的抑癌劑。具有抗癌作用，可望成為有前景的抑癌劑。功能功能: :atp主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸發(fā)光發(fā)電發(fā)光發(fā)電肌肉收縮肌肉收縮大腦思考大腦思考物質(zhì)合成物質(zhì)合成adppi能量能量酶酶光合光合呼吸呼吸pi能量能量酶酶呼呼 吸吸四四. .理解理解:atp:atp是細(xì)胞的能量是細(xì)胞的能量“通貨通貨” （直接能源（直接能源）atp adp+pi+能量能量酶酶 酶酶 * *需需( (吸吸) )能反應(yīng)能反應(yīng)總是與總是與atpatp水解水解的反應(yīng)相聯(lián)的反應(yīng)相聯(lián)系系, ,由由atpatp水解提供能量水解提供能量. . * *放能反應(yīng)放能

12、反應(yīng)總是與總是與atpatp的合成的合成相聯(lián)系相聯(lián)系, ,釋放的釋放的能量貯存在能量貯存在atpatp中中. .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，但不能被但不能被直接直接利用利用儲(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，但能被直接直接利用利用據(jù)計(jì)算，一分子葡萄糖所含的能量據(jù)計(jì)算，一分子葡萄糖所含的能量是一分子所含的能量的是一分子所含的能量的倍倍。能量能量說(shuō)明：說(shuō)明：1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kj的能量的能量atpatp是細(xì)胞的能量是細(xì)胞的能量“通貨通貨”（直接能源（直接能源）atp全稱：三磷酸腺苷全稱：

13、三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：形成途徑：形成途徑：與與adpadp相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化利用：各種形式的能量利用：各種形式的能量光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用atp adp+piatp adp+pi+ +能量能量酶酶 酶酶a-ppp1.atp1.atp的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成（的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成（ ） a.a - p - pa.a - p - p p b.a - pp b.a - p p p p p c.a c.ap pp - p d.ap - p d.ap p p p p pb2. atp2. atp分子中大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在分子中大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在 _內(nèi)。內(nèi)。 2 2分子分子adpadp中含有的腺苷、

14、磷酸基團(tuán)、高能磷酸鍵的中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)、高能磷酸鍵的 數(shù)目依次是數(shù)目依次是_、_、_個(gè)。個(gè)。高能磷酸鍵高能磷酸鍵24 23.30 3.30 個(gè)腺苷和個(gè)腺苷和 60 60 個(gè)磷酸基最多能組成個(gè)磷酸基最多能組成 atp atp （ ） a.10 a.10 個(gè)個(gè) b.20 b.20 個(gè)個(gè) c.30 c.30 個(gè)個(gè) d.60 d.60 個(gè)個(gè) 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)成核酸的基本單位脫去兩個(gè)磷酸，該物質(zhì)就是構(gòu)成核酸的基本單位之一，稱為（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

15、 d d、 鳥嘧啶核苷酸鳥嘧啶核苷酸 a5 5 “高能磷酸鍵高能磷酸鍵”的的“高能高能”是指該鍵（是指該鍵（ ）a a 鍵能高鍵能高b b 活化能高活化能高c c 水解釋放出的自由能高水解釋放出的自由能高d d a a 、 b b 、 c c 三者都是三者都是 6 6、atpatp之所以能作為能量的直接來(lái)源是因?yàn)椋ㄖ阅茏鳛槟芰康闹苯觼?lái)源是因?yàn)椋?）a a、atpatp在細(xì)胞中數(shù)量非常多在細(xì)胞中數(shù)量非常多 b b、atpatp中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定 c c、atpatp中的高能磷酸鍵儲(chǔ)藏的能量多且很不穩(wěn)定中的高能磷酸鍵儲(chǔ)藏的能量多且很不穩(wěn)定 d d、atpatp是生物體內(nèi)惟

16、一可以釋放能量的化合物是生物體內(nèi)惟一可以釋放能量的化合物c7 下列關(guān)于人體細(xì)胞的下列關(guān)于人體細(xì)胞的 atp 的敘述中，正確的是（的敘述中，正確的是（ ）a atp 雖在人體細(xì)胞中普遍存在，但含量不多雖在人體細(xì)胞中普遍存在，但含量不多 b atp 在人體細(xì)胞中普遍存在，含量很高在人體細(xì)胞中普遍存在，含量很高 c 它含有三個(gè)高能磷酸鍵它含有三個(gè)高能磷酸鍵 d 當(dāng)它過(guò)分減少時(shí)，可由當(dāng)它過(guò)分減少時(shí)，可由 adp 在不依賴其他物質(zhì)的條件在不依賴其他物質(zhì)的條件下直接形成下直接形成 8 8、atpatp在細(xì)胞內(nèi)的含量及其生成是（在細(xì)胞內(nèi)的含量及其生成是（ ） a a 、很多，很快、很多，很快 b b 、很少

17、，很慢、很少，很慢 c c 、很多，很慢、很多，很慢 d d 、很少，很快、很少，很快9.9.下列關(guān)于下列關(guān)于atpatp的描述中，正確的是（的描述中，正確的是（ ）a a、atpatp分子中所有化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量，所以被稱為高能分子中所有化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量，所以被稱為高能 磷酸化合物磷酸化合物b b、三磷酸腺苷可簡(jiǎn)寫為、三磷酸腺苷可簡(jiǎn)寫為a-p-pp a-p-pp c c、atpatp中大量的能量都儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)中中大量的能量都儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)中d d、atpatp中大量的能量?jī)?chǔ)存在高能磷酸鍵中中大量的能量?jī)?chǔ)存在高能磷酸鍵中d da10、下列哪些過(guò)程會(huì)使細(xì)胞中、下列哪些

18、過(guò)程會(huì)使細(xì)胞中adp的含量增加的是：的含量增加的是：（ ）。）。 原尿中的葡萄糖進(jìn)入血液的腎小管上皮細(xì)胞原尿中的葡萄糖進(jìn)入血液的腎小管上皮細(xì)胞 氧進(jìn)入紅細(xì)胞跟血紅蛋白結(jié)合氧進(jìn)入紅細(xì)胞跟血紅蛋白結(jié)合 葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞 k+、na+進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞紡錘體牽引染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)紡錘體牽引染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng) a b c d 1111下列生理過(guò)程中不需要消耗下列生理過(guò)程中不需要消耗 atp atp 的是（的是（ ）a a 在核糖體上合成血紅蛋白在核糖體上合成血紅蛋白 b b 在肺泡表面進(jìn)行氣體交換在肺泡表面進(jìn)行氣體交換 c c 小腸吸收氨基酸小腸吸收氨基酸 d

19、 d 神經(jīng)沖動(dòng)的中樞傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)的中樞傳導(dǎo) 12 12 綠色植物細(xì)胞的下列結(jié)構(gòu)或部位中，不能產(chǎn)生綠色植物細(xì)胞的下列結(jié)構(gòu)或部位中，不能產(chǎn)生 atp atp 的是（的是（ ） a a 葉綠體葉綠體 b b 線粒體線粒體c c 核糖體核糖體 d d 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 13.13.關(guān)于關(guān)于“ “ atp adp+pi+atp adp+pi+能量能量”的敘述，不正確的是的敘述，不正確的是（ ）a.a.上述反應(yīng)存在著能量的釋放和貯存上述反應(yīng)存在著能量的釋放和貯存b.b.所有生物體內(nèi)所有生物體內(nèi)adpadp轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成atpatp所需的能量都來(lái)自呼吸作用所需的能量都來(lái)自呼吸作用c.c.這一反應(yīng)無(wú)休止地在

20、活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行這一反應(yīng)無(wú)休止地在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行d.d.這一過(guò)程保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行這一過(guò)程保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行b酶酶酶酶知識(shí)遷移：知識(shí)遷移： 海洋里有一種軟體動(dòng)物槍烏賊，它有巨大的神經(jīng)海洋里有一種軟體動(dòng)物槍烏賊，它有巨大的神經(jīng)細(xì)胞，能不斷吸收細(xì)胞，能不斷吸收k+，科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn)：用一種，科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn)：用一種有毒物質(zhì)使其神經(jīng)細(xì)胞中毒，吸收的功能就消失。有毒物質(zhì)使其神經(jīng)細(xì)胞中毒，吸收的功能就消失。如果注入一種物質(zhì)，神經(jīng)細(xì)胞又能恢復(fù)不斷吸收如果注入一種物質(zhì)，神經(jīng)細(xì)胞又能恢復(fù)不斷吸收的功能，一直到這種物質(zhì)消耗完。請(qǐng)回答：的功能，一直到這種物質(zhì)消耗完。請(qǐng)回答：（1）注入的這種物質(zhì)是）注入的這種物質(zhì)是，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為為 。各部分分別代表什么？。各部分分別代表什么？（2）神經(jīng)細(xì)胞吸收的方式是）神經(jīng)細(xì)胞吸收的方式是 ，此物質(zhì)的，此物質(zhì)的吸收除需要注入一種物質(zhì)外，還需要吸收除需要注入