優(yōu)質(zhì)課第二節(jié)細胞的能量通貨ATP

1、優(yōu)質(zhì)課第二節(jié)細胞的能量通貨ATP一個有趣的實驗兩支試管兩支試管置于暗處置于暗處可見熒光可見熒光15分鐘后，分鐘后，熒光消失熒光消失A醫(yī)用葡萄糖溶液醫(yī)用葡萄糖溶液2mlBATP注射液注射液2ml兩支試管兩支試管置于暗處置于暗處觀察觀察無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)討論：上述實驗說明了什么問題？討論：上述實驗說明了什么問題？數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器干燥后，數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器干燥后，研磨成粉末，取等量加入試管，研磨成粉末，取等量加入試管， 再各加入少量水混合再各加入少量水混合AB 結(jié)結(jié)論：論：ATP能能直直接接被被生生 新陳代謝所需要的能量是由細胞新陳代謝所需要的能量是由細胞內(nèi)內(nèi)ATP提供的

2、，提供的，ATP是生物新陳代謝是生物新陳代謝所需能量的直接來源。所需能量的直接來源。 糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物中糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物中的能量不能直接被生物體利用，只有的能量不能直接被生物體利用，只有在細胞中隨有機物逐步分解而釋放出在細胞中隨有機物逐步分解而釋放出來，并且儲存在來，并且儲存在ATP中才能被利用。中才能被利用。 1、中文名稱：、中文名稱：_2、英文縮寫：、英文縮寫：_3、結(jié)構(gòu)簡式：、結(jié)構(gòu)簡式： _ 4、 “A” 表示表示: _ “” 表示表示: _ “T”表示表示: _ “P”表示表示:_ 三磷酸腺苷三磷酸腺苷ATP腺苷腺苷三個三個磷酸基團磷酸基團高能磷酸鍵高能磷酸鍵一、一

3、、ATP分子中具有高能磷酸鍵分子中具有高能磷酸鍵A P P P核糖核糖1. 1. ATPATP的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)式式腺苷腺苷腺嘌呤腺嘌呤磷酸基團磷酸基團高能磷酸鍵高能磷酸鍵AP P P腺苷腺苷磷酸基團磷酸基團高能磷酸鍵高能磷酸鍵特點特點（腺嘌呤腺嘌呤+核糖核糖） ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)核糖核糖PP P腺嘌呤脫去兩個磷酸脫去兩個磷酸基基團變成什么了呢？團變成什么了呢？腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸-是是RNA的基本組成單位之一的基本組成單位之一(AMP即一磷酸腺苷即一磷酸腺苷)核糖核糖 A P P 1、一分子、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數(shù)中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數(shù)目

4、依次（目依次（ ） A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 2、ATP中大量化學(xué)能儲存在中大量化學(xué)能儲存在( ) A、腺苷內(nèi)、腺苷內(nèi) B磷酸基團內(nèi)磷酸基團內(nèi) C腺苷與磷酸基團連接鍵內(nèi)腺苷與磷酸基團連接鍵內(nèi) D高能磷酸鍵內(nèi)高能磷酸鍵內(nèi) C遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練D能量能量(1).ATP(1).ATP的水解的水解1.ATP1.ATP水解過程中哪個鍵斷裂水解過程中哪個鍵斷裂? ?_ _ _ _ _2.ATP2.ATP分解后形成了哪些物質(zhì)分解后形成了哪些物質(zhì)?_?_3.ATP3.ATP中所釋放出來的能量去了哪里中所釋放出來的能量去了哪里? ? _ _ _ _ _ 在水解過程中需要什么條

5、件在水解過程中需要什么條件? _? _4 4.畫出畫出ATPATP水解的反應(yīng)式：水解的反應(yīng)式：ADP+PiADP+Pi遠離腺苷的高能磷酸鍵遠離腺苷的高能磷酸鍵用于各項生命活動用于各項生命活動酶酶A-P A-P P P P P ( ( ATP ATP ) )A-P A-P P P ( ( ADPADP ) )PiPi+ + +酶酶二二.ATP和和ADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化 ATP ATP的水解實際上是的水解實際上是ATPATP分子中分子中的水解。的水解。1 1分子分子ATPATP水解時釋放的能量高達水解時釋放的能量高達30.54kJ/mol30.54kJ/mol， 是一種是一種(2).ATP

6、(2).ATP的合成的合成 1.ATP1.ATP合成過程中需要些什么物質(zhì)合成過程中需要些什么物質(zhì)? _? _ 是否需要能量？是否需要能量？_ 還需要什么條件？還需要什么條件？_ 2. 2.畫出畫出ATPATP合成的反應(yīng)式：合成的反應(yīng)式：ADP+PiADP+Pi需要需要酶酶ATPATPADP +PiADP +Pi酶酶+ +能量能量2021/4/2711資料分析：資料分析：ATPATP在體內(nèi)含量很少，（細胞內(nèi)含量為在體內(nèi)含量很少，（細胞內(nèi)含量為2-10mg)2-10mg)，但一，但一個成年人在安靜的狀態(tài)下，個成年人在安靜的狀態(tài)下，24h24h內(nèi)竟有內(nèi)竟有40kg40kg的的ATPATP轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化成成

7、ADPADP。一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有。一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解釋放能量，供運動所需。說明什么？分解釋放能量，供運動所需。說明什么？ 說明說明ATP和和ADP轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化迅速，迅速，并且處于并且處于動態(tài)平衡動態(tài)平衡中，中，保證了生命活動的穩(wěn)定供能，代謝的正常進保證了生命活動的穩(wěn)定供能，代謝的正常進行行。此外，此外，ATP和和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，也是也是生物界的共性生物界的共性。2021/4/2712能量能量酶酶2能量能量酶酶1（A-PPP）（A-PP）(3).(3).轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化過程(能量的儲存能量的儲存

8、)(能量的能量的 釋放釋放)圖中的兩種酶是否相同圖中的兩種酶是否相同 ？（A-PPP）（A-PP）思考：思考：ATPATP與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎？相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎？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胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體葉綠體高能磷酸鍵高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能內(nèi)的化學(xué)能用于各項用于各項生命活動生命活動儲存在儲存在ATPATP中中廣泛存在于細廣泛存在于細胞的各個部位胞的各個部位有機物中的化學(xué)有機物中的化學(xué)能或光能能或光能動物和人等動物和人等綠綠 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

9、用用ADP + Pi +ATP 酶酶糖類、脂肪糖類、脂肪等有機物氧等有機物氧 化分解化分解 能能 量量(4).ADP(4).ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATPATP時所需能量的主要來源時所需能量的主要來源3 3、ATPATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 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、關(guān)于、關(guān)于“ “ ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能量”的敘述，不正確的敘述，不正確 的是（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

10、體內(nèi)ADPADP轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成ATPATP所需的能量都來所需的能量都來 自呼吸作用自呼吸作用 C C、這一反應(yīng)無休止地在活細胞內(nèi)進行、這一反應(yīng)無休止地在活細胞內(nèi)進行 D D、這一過程保證了生命活動的順利進行、這一過程保證了生命活動的順利進行酶酶 酶酶遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練B 細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATPATP直接直接提供能量的，如：螢火蟲尾部的發(fā)光。提供能量的，如：螢火蟲尾部的發(fā)光。ATP ADP + Pi +ATP ADP + Pi + 能量能量酶酶熒光素熒光素+ +能量能量+O+O2 2 氧化熒光素氧化熒光素+ +發(fā)光發(fā)光熒光素酶熒光素酶ATP

11、ATP利用的其它舉例（下圖）利用的其它舉例（下圖）三三.ATP.ATP的利用的利用用于大腦思考用于大腦思考ATP三三.ATP.ATP的利用的利用用于各種運動，如用于各種運動，如肌細胞收縮肌細胞收縮葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖 蔗糖蔗糖 用于細胞內(nèi)各種用于細胞內(nèi)各種吸吸能反應(yīng)能反應(yīng)ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)是生命活動的直接能源物質(zhì)用于主動運輸用于主動運輸 、細胞、細胞的生長、分裂等的生長、分裂等生物發(fā)光、發(fā)電生物發(fā)光、發(fā)電ATPATP中中的能的能量轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)化為化為機械能機械能（如肌細胞收縮）（如肌細胞收縮）熱能熱能（如維持體溫）（如維持體溫）滲透能滲透能（如主動運輸）（如主動運輸）電能電能（如電

12、鰩放電）（如電鰩放電）光能光能（如螢火蟲發(fā)光）（如螢火蟲發(fā)光）化學(xué)能化學(xué)能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）2021/4/2719有機物：有機物：( (糖類，脂肪）糖類，脂肪） ATP：大額支票大額支票銀行銀行線粒體線粒體現(xiàn)金現(xiàn)金ATPATP是細胞內(nèi)流通的能量是細胞內(nèi)流通的能量“通貨通貨”伴隨伴隨ATPATP的水解的水解伴隨伴隨ATPATP的合成的合成吸能反應(yīng)：吸能反應(yīng)：放能反應(yīng)：放能反應(yīng)：蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖葡萄糖葡萄糖+ +氧氣氧氣 能量通過能量通過ATPATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通，故把循環(huán)流通，故把ATPATP比

13、喻成比喻成細胞的能量細胞的能量“通貨通貨”二氧化碳二氧化碳+ +水水吸能和放能反應(yīng)是吸能和放能反應(yīng)是生物體生物體的吸能和的吸能和放能放能,而不是指而不是指ATP生物的吸能和放能反應(yīng)生物的吸能和放能反應(yīng)2021/4/2721能源物質(zhì)：能源物質(zhì)：主要能源物質(zhì)：主要能源物質(zhì)：儲能物質(zhì)：儲能物質(zhì)：主要儲能物質(zhì)：主要儲能物質(zhì)：直接能源物質(zhì)：直接能源物質(zhì)：最終能源物質(zhì)：最終能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP糖類糖類脂肪、淀粉（植物細胞）、糖原（動物細胞）脂肪、淀粉（植物細胞）、糖原（動物細胞）脂肪脂肪ATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）太陽能太陽能組成元素：組成元素：結(jié)構(gòu)簡式：結(jié)構(gòu)簡式

14、：ATPATP的水解：的水解：ATPATP的功能：的功能：細胞生命活動的細胞生命活動的直接供能物質(zhì)直接供能物質(zhì)ATPATPC、H、O、N、PATPATP的合成：的合成：APPP 1.對于反應(yīng)式：對于反應(yīng)式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正確的是（能量，以下提法正確的是（ ）A、物質(zhì)是可逆的的，能量是不可逆的、物質(zhì)是可逆的的，能量是不可逆的 B、物質(zhì)和能量都是可逆、物質(zhì)和能量都是可逆 的的C、物質(zhì)和能量都是不可逆的、物質(zhì)和能量都是不可逆的 D、物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的、物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的2.關(guān)于關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是的敘述，錯誤的是()AATP中含有中含有C、H、O、N、

15、P元素元素 B活細胞中活細胞中ATP與與ADP之間的轉(zhuǎn)化時刻發(fā)生之間的轉(zhuǎn)化時刻發(fā)生CATP是生物體所有生命活動的能源是生物體所有生命活動的能源 D動物形成動物形成ATP的途徑主要是細胞呼吸的途徑主要是細胞呼吸酶酶酶酶CA3.如果一個如果一個ATP脫去兩個磷酸，該物質(zhì)就是構(gòu)成核酸脫去兩個磷酸，該物質(zhì)就是構(gòu)成核酸的基本單位之一，稱為（的基本單位之一，稱為（ ） A、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸 B、鳥嘌呤核糖核苷酸、鳥嘌呤核糖核苷酸 C、胞嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸 D、 鳥嘧啶核糖核苷酸鳥嘧啶核糖核苷酸4.高等植物體內(nèi)產(chǎn)生高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程有（的生理過程有（ ） A 呼

16、吸作用呼吸作用 、蒸騰作用、蒸騰作用 B 光合作用、蒸騰作用光合作用、蒸騰作用 C 光合作用、主動運輸光合作用、主動運輸 D 光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用 AD5.5.如圖表示的是如圖表示的是ATPATP和和ADPADP之間的轉(zhuǎn)化圖，可以確定之間的轉(zhuǎn)化圖，可以確定( ( ) )A AA A為為ADPADP，B B為為ATPATPB B能量能量1 1和能量和能量2 2來源相同來源相同C C酶酶1 1和酶和酶2 2是同一種酶是同一種酶D DX X1 1和和X X2 2是同一種物質(zhì)是同一種物質(zhì)D6.下列過程中含量增加的是（）下列過程中含量增加的是（）進入小腸上皮細胞進入小腸上皮細胞苯進入生物

17、細胞苯進入生物細胞氧氣進入組織細胞氧氣進入組織細胞甘油進入小腸上皮細胞甘油進入小腸上皮細胞7.綠色植物細胞中，能生成綠色植物細胞中，能生成ATP的細胞器有（的細胞器有（ ） A、葉綠體和線粒體、葉綠體和線粒體 B、線粒體和核糖體、線粒體和核糖體 C、核糖體和高爾基體、核糖體和高爾基體 D、高爾基體和線粒體、高爾基體和線粒體 8.8.海洋中電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是由（海洋中電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是由（ ）A A 有機物進行氧化分解釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來；有機物進行氧化分解釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來；B B 由熱能轉(zhuǎn)變而來；由熱能轉(zhuǎn)變而來；C C 由光能轉(zhuǎn)變而來；由光能轉(zhuǎn)變而來；D D 由由ATPATP轉(zhuǎn)

18、變面轉(zhuǎn)變面ADPADP時釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來。時釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來。9.309.30個腺苷和個腺苷和6060個磷酸基最多能組成個磷酸基最多能組成ATPATP（ ）個。）個。A A，10 B10 B，20 C20 C，30 D30 D，6060DB2021/4/272810.人的骨骼肌中，人的骨骼肌中，ATP的含量僅供的含量僅供劇烈運動劇烈運動3秒鐘內(nèi)的能量供給。某運秒鐘內(nèi)的能量供給。某運動員參加短跑比賽過程中，骨骼肌動員參加短跑比賽過程中，骨骼肌細胞中的細胞中的ATP的相對含量的相對含量 隨時間變隨時間變化的曲線如右圖。化的曲線如右圖。01/s3abcATP的的相相對對含含量量（1） a b的過程中說明的過程