細胞的能量通貨ATP李越學習教案

1、會計學1第一頁，共35頁。一、一、ATPATP的功能的功能(gngnng)(gngnng) 生命活動的直接生命活動的直接(zhji)(zhji)能能源物質。源物質。第1頁/共34頁第二頁，共35頁。 適用癥適用癥用于輔助用于輔助(fzh)治療進治療進行性肌肉萎縮、腦出血行性肌肉萎縮、腦出血后遺癥、心肌疾患及肝后遺癥、心肌疾患及肝炎等，起到改善患者新炎等，起到改善患者新陳代謝狀況的作用。陳代謝狀況的作用。白色白色(bis)粉末狀，溶粉末狀，溶于水于水片劑片劑(pin j)注射液注射液第2頁/共34頁第三頁，共35頁。合作探究合作探究(tnji)(tnji)：ATPATP模模型的構建型的構建第3頁

2、/共34頁第四頁，共35頁。二、二、ATPATP分子分子(fnz)(fnz)的結構的結構 2 2、結構、結構(jigu)(jigu)簡簡式式: :A-PPP1、中文名稱：、中文名稱：ATPATP是細胞內的一種是細胞內的一種(y zhn)(y zhn)高能磷酸化合物高能磷酸化合物三磷酸腺苷三磷酸腺苷A腺苷腺苷P磷酸基團磷酸基團普通化學鍵普通化學鍵 高能磷酸鍵高能磷酸鍵：是指水解時釋放的能量在：是指水解時釋放的能量在20.92kJ/mol以上的化學鍵以上的化學鍵 第4頁/共34頁第五頁，共35頁。 1、一分子、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基中含有的腺苷、磷酸基團團(j tun)和高能磷酸鍵數目依

3、次（和高能磷酸鍵數目依次（ ）。）。A、1，2，2 B、1，2，1C、1，3，2 D、2，3，1 C遷移遷移(qiny)(qiny)訓練訓練第5頁/共34頁第六頁，共35頁。2、ATP中大量化學能儲存在( )A、腺苷內 B磷酸基團(j tun)內 C腺苷與磷酸基團(j tun)連接鍵內 D高能磷酸鍵內 D遷移遷移(qiny)(qiny)訓練訓練第6頁/共34頁第七頁，共35頁。能量能量A-PPP(ATP)A-PP(ADP)能量能量ATPPiADP +Pi+能量能量(nngling)酶酶Pi酶酶三、三、ATPATP與與ADPADP可以相互可以相互(xingh)(xingh)轉化轉化ATP（水解）

4、酶（水解）酶ATP合成酶合成酶能量能量(nngling)的的 釋放釋放能量的能量的 儲存儲存第7頁/共34頁第八頁，共35頁。人、動物人、動物(dngw)(dngw)、真菌、多數細菌等真菌、多數細菌等綠綠 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用用ADP + Pi +ATP 酶酶有機物氧化有機物氧化分解分解(fnji)所釋放的化所釋放的化學能學能 能能 量量 ADP轉化成ATP時所需能量的主要(zhyo)來源利用的利用的光能光能第8頁/共34頁第九頁，共35頁。ATPATP水解水解ATPATP合成合成反應條件反應條件反應場所反應場所能量來源能量來源能量去向能量去向物質物質

5、(wzh)是可逆的，能量是不可逆的是可逆的，能量是不可逆的水解酶水解酶合成酶合成酶細胞質基質細胞質基質(j zh)(j zh)、線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體高能磷酸鍵高能磷酸鍵內的化學能內的化學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有機物中的化學能或光能學能或光能第9頁/共34頁第十頁，共35頁。1、肌肉收縮的直接能源物質是ATP。在人體安 靜狀態(tài)(zhungti)時，肌肉內ATP含量只能供肌肉收縮12s所需的能量。2、一個人在劇烈運動狀態(tài)(zhungti)下，每分鐘約有 0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動

6、所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)(zhungti)下，24h內竟有40kg的ATP被水解。 結論結論(jiln)：據資料據資料1可知生物體內的可知生物體內的ATP含量很含量很 ， 據資料據資料2可知可知ATP和和ADP的轉化很的轉化很 。課外課外(kwi)信信息息少少迅迅速速第10頁/共34頁第十一頁，共35頁。 ATP用于各種運動，如用于各種運動，如肌細胞收縮肌細胞收縮用于主動運輸用于主動運輸 用于生物用于生物(shngw)發(fā)電發(fā)光發(fā)電發(fā)光用于恒定體溫用于恒定體溫用于大腦用于大腦(dno)思考思考四、ATP的利用(lyng)用于細胞內各用于細胞內各種吸能反應種吸能反應電能熱能電能光能機械能化學能

7、滲透能第11頁/共34頁第十二頁，共35頁。服用劇毒服用劇毒氰化物氰化物立刻踏上黃泉立刻踏上黃泉路路第12頁/共34頁第十三頁，共35頁。 這毒藥這毒藥(dyo)怎么這怎么這 么厲害呢？么厲害呢？第13頁/共34頁第十四頁，共35頁。因為因為(yn wi)(yn wi)氰化物會阻止人體內新的氰化物會阻止人體內新的ATPATP合成合成，這樣細胞的生命活動就不能繼續(xù)，人在短時間，這樣細胞的生命活動就不能繼續(xù)，人在短時間內就會死亡。內就會死亡。第14頁/共34頁第十五頁，共35頁。94倍第15頁/共34頁第十六頁，共35頁。糖類糖類(tn li)、脂肪等有機物、脂肪等有機物儲存有大量儲存有大量(dl

8、ing)的能量，的能量，但不能被直接利用但不能被直接利用儲存儲存(chcn)的能量相的能量相對對來說少，但能被來說少，但能被直接利用直接利用能量能量ATP-ATP-細胞內流通的細胞內流通的能量能量“通貨通貨”第16頁/共34頁第十七頁，共35頁。能能源源來來源源直接能源物質直接能源物質主要能源物質主要能源物質生物體內重要儲能物質生物體內重要儲能物質動物細胞內的儲能物質動物細胞內的儲能物質植物細胞內的儲能物質植物細胞內的儲能物質最終能源來源最終能源來源ATPATP糖類糖類(tn (tn li)li)脂肪脂肪(zhfng)(zhfng)糖原糖原(tn (tn yun)yun)淀粉淀粉太陽能太陽能有

9、關能源物質的回顧與小結：有關能源物質的回顧與小結：第17頁/共34頁第十八頁，共35頁。3 3、ATPATP轉化為轉化為 ADP ADP 可表示如下可表示如下(rxi)(rxi)、式中、式中X X代表（代表（ A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPiD4 4、關于、關于“ ATP ADP+Pi+“ ATP ADP+Pi+能量能量”的敘述，不的敘述，不正確的是（正確的是（ ) )A A、上述反應存在著能量的釋放和貯存、上述反應存在著能量的釋放和貯存(zhcn)(zhcn)B B、所有生物體內、所有生物體內ADPADP轉變成轉變成ATPATP所需的能量都來自所需的能量

10、都來自呼吸作用呼吸作用C C、這一反應無休止地在活細胞內進行、這一反應無休止地在活細胞內進行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 酶酶遷移遷移(qiny(qiny) )訓練訓練B第18頁/共34頁第十九頁，共35頁。第19頁/共34頁第二十頁，共35頁。 海洋里有一種軟體動物海洋里有一種軟體動物(runtdngw)槍烏賊，它槍烏賊，它有巨大的神經細胞，能不斷吸收有巨大的神經細胞，能不斷吸收K+，科學家做過實驗，科學家做過實驗：用一種有毒物質使其神經細胞中毒，吸收：用一種有毒物質使其神經細胞中毒，吸收K+的功能的功能就消失。如果注入一種物質，神經細胞又能

11、恢復不斷吸就消失。如果注入一種物質，神經細胞又能恢復不斷吸收收K+的功能，一直到這種物質消耗完。請回答：的功能，一直到這種物質消耗完。請回答：（1）注入的這種物質是）注入的這種物質是，其結構簡式可表示為，其結構簡式可表示為 。（2）神經細胞吸收）神經細胞吸收K+的方式是的方式是 ，此物質，此物質的吸收除需要注入一種物質外，還需要的吸收除需要注入一種物質外，還需要 。ATPAPPP主動主動(zhdng)(zhdng)運輸運輸載體載體(zit)(zit)蛋白蛋白鞏固提高鞏固提高 第20頁/共34頁第二十一頁，共35頁。 探究一：探究螢火蟲發(fā)光探究一：探究螢火蟲發(fā)光(f un)(f un)的直接供能

12、物的直接供能物質質用小刀將數十只螢火蟲的發(fā)光用小刀將數十只螢火蟲的發(fā)光(f un)(f un)器割下，干燥器割下，干燥后研成粉末狀，取三等份分別裝入三支試管中，編號后研成粉末狀，取三等份分別裝入三支試管中，編號A A、B B、C C，各加入少量的水，使之混合，可見到試管中發(fā)出，各加入少量的水，使之混合，可見到試管中發(fā)出黃色光，約過黃色光，約過15min15min，熒光消失。這時，將，熒光消失。這時，將2ml2ml蒸餾水加蒸餾水加入到入到A A試管中，再將等量葡萄糖溶液加入到試管中，再將等量葡萄糖溶液加入到B B試管中，將試管中，將等量等量ATPATP溶液加入到溶液加入到C C試管中，發(fā)現加入蒸

13、餾水和葡萄糖試管中，發(fā)現加入蒸餾水和葡萄糖溶液的試管中不發(fā)出熒光，而加入溶液的試管中不發(fā)出熒光，而加入ATPATP溶液的試管中發(fā)溶液的試管中發(fā)出熒光。請回答下列問題：出熒光。請回答下列問題：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2mlABCABC第21頁/共34頁第二十二頁，共35頁。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2mlCBAC1.1.選擇螢火蟲的發(fā)光選擇螢火蟲的發(fā)光(f un)(f un)器為實驗材料的優(yōu)點器為實驗材料的優(yōu)點：2.2.將發(fā)光將發(fā)光(f un)(f un)器搗碎的目的：器搗碎的目的：3.3.本實驗的原理

14、是：本實驗的原理是：第22頁/共34頁第二十三頁，共35頁。銀燭秋光冷畫屏銀燭秋光冷畫屏(hupng)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牛織女星臥看牽?？椗?杜牧七夕杜牧七夕 第23頁/共34頁第二十四頁，共35頁。在生命在生命(shngmng)系統(tǒng)中：系統(tǒng)中：主要的能源主要的能源(nngyun)(nngyun)物質：物質：主要主要(zhyo)(zhyo)的貯能的貯能物質：物質：【提出問題提出問題】： 是誰是誰直接直接給螢火蟲發(fā)光提供能量呢？葡給螢火蟲發(fā)光提供能量呢？葡萄糖，脂肪，還是其他物質？萄糖，脂肪，還是其他物質？ 糖類糖類脂肪脂肪第24頁/共34頁第二十五

15、頁，共35頁。第25頁/共34頁第二十六頁，共35頁。 假如假如(jir)用用 代表腺嘌呤、代表腺嘌呤、 代表核糖代表核糖 代表代表磷酸基團，嘗試構建磷酸基團，嘗試構建ATP的模型。的模型。 探究探究(tnji)一一第26頁/共34頁第二十七頁，共35頁。PPP核糖核糖ATP的結構腺嘌呤腺嘌呤第27頁/共34頁第二十八頁，共35頁。PPP 核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤P核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤AMP AMP 一磷酸一磷酸(ln sun)(ln sun)腺腺苷苷又叫腺嘌呤核糖核苷酸又叫腺嘌呤核糖核苷酸【強調【強調(qing dio)(qing dio)】ATPATP，ADPADP與與AMPAMP的區(qū)別：的區(qū)

16、別：ATP ATP 三磷酸三磷酸(ln sun)(ln sun)腺苷腺苷PP 核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤ADP ADP 二磷酸腺苷二磷酸腺苷第28頁/共34頁第二十九頁，共35頁。資料分析資料分析(fnx)(fnx)：一個成年人在靜止狀態(tài)：一個成年人在靜止狀態(tài)下，下，24h24h內竟有內竟有40kg40kg的的ATPATP轉化成轉化成ADPADP。在劇。在劇烈運動下，每分鐘約烈運動下，每分鐘約0.5kg0.5kg的的ATPATP分解釋放能分解釋放能量，供運動所需。而細胞內量，供運動所需。而細胞內ATPATP、ADPADP的總量的總量僅有僅有2-10mg2-10mg。從以上從以上(yshng)資料我們

17、可以獲得什資料我們可以獲得什么信息？么信息？第29頁/共34頁第三十頁，共35頁。ATPATP中的中的能量能量(nn(nngligling)ng)轉化轉化為為機械能（如肌細胞收縮機械能（如肌細胞收縮(shu su)）熱能（如維持熱能（如維持(wich)體溫）體溫）滲透能滲透能（如主動運輸）（如主動運輸）電能電能（如電鰩放電）（如電鰩放電）光能光能（如螢火蟲發(fā)光）（如螢火蟲發(fā)光）化學能化學能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）第30頁/共34頁第三十一頁，共35頁。下圖表示的是下圖表示的是ATP與與ADP之間的之間的轉化圖，可以確定轉化圖，可以確定()AA為為ATP，B為為ADP

18、B酶酶1和酶和酶2是同一種是同一種(y zhn)酶酶CX1和和X2是同一種是同一種(y zhn)物質物質D能量能量1和能量和能量2的來源相同的來源相同針對針對(zhndu)訓練訓練第31頁/共34頁第三十二頁，共35頁。ATP ADP + Pi + 能量能量(nngling) ATP水解酶水解酶 ATP合成酶合成酶 吸能反應總是與吸能反應總是與ATPATP水解反應相聯系水解反應相聯系, ,由由ATPATP水解提供能量水解提供能量. . 放能反應總是與放能反應總是與ATPATP合成合成(hchng)(hchng)反應相反應相聯系聯系, ,釋放的能量貯存在釋放的能量貯存在ATPATP中中. .四、四、ATPATP的利用的利用(lyng)(lyng)： 第32頁/共34頁第三十三頁，共35頁。 1、ATP的結構的結構(jigu)簡式簡式 AP P P 2、ATP和和ADP的相互的相互(xingh)轉化轉化ATP ADP+ Pi + 能量能量(nngling) ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶4、ATP的利用的