公開課細胞的能量通貨ATP

相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷愛學(xué)習(xí)，但由于家貧買不起蠟燭，不能讀書，于是就捉了很多螢火蟲，裝在薄薄的布袋子里。四五十只螢火蟲發(fā)出的光真能抵得上一支點燃的蠟燭呢!他就借著螢火蟲的光刻苦學(xué)習(xí)，后來成為一位有大學(xué)問的人。

1、螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？討論一螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義主要是相互傳遞求偶信號，以便交尾繁衍后代?！策€具有一定的警戒作用和照明作用〕有能量的轉(zhuǎn)化第一頁，共三十一頁。螢火蟲的發(fā)光原理能量熒光素酶＋氧氣熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出誰提供？第二頁，共三十一頁。憶一憶糖類——細胞的主要能源物質(zhì)脂肪——細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)問題1哪些物質(zhì)與能量有關(guān)？問題2哪些結(jié)構(gòu)與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)？第三頁，共三十一頁。糖類、脂肪等物質(zhì)能為生命活動直接供能嗎?討論二第四頁，共三十一頁。AB熒光消失暗處有熒光出現(xiàn)2ml葡萄糖溶液2mlATP溶液CD2ml脂肪溶液2ml蒸餾水無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)15min結(jié)論：葡萄糖、脂肪不能為螢火蟲的發(fā)光器直接供能，ATP能為螢火蟲的發(fā)光器直接供能。實驗探究第五頁，共三十一頁。生物的生命活動ATP氧化分解能量儲存

釋放能量有機物能量第六頁，共三十一頁。2.ATP的結(jié)構(gòu)簡式為？3.ATP簡式中A、P、~分別代表什么？第2節(jié)細胞的能量“通貨〞——ATP1.ATP的中文名稱？三磷酸腺苷討論三A—P~P~P第七頁，共三十一頁。腺苷〔A〕三磷酸腺苷〔ATP〕ATP的分子結(jié)構(gòu)含氮堿基五碳糖（核糖）CNNCCCNHHNNCHOHCCCCOOHHHHCHHOPOHOOHPO～OOHPO～OOH高能磷酸鍵三個磷酸基團第八頁，共三十一頁。假設(shè)用代表腺嘌呤、代表核糖、代表磷酸基團，嘗試構(gòu)建ATP的模型。動動手第九頁，共三十一頁。~~腺嘌呤核糖腺苷(A)磷酸基團〔P〕高能磷酸鍵A—P~P~PATP：PPP

ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫符號，它是各種活細胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物.第十頁，共三十一頁。高能化合物:一般指水解時，能釋放能量在20.92kJ／mol上的化合物。ATP:水解釋放的能量是30.54kJ／mol故ATP叫做高能磷酸化合物.第十一頁，共三十一頁。在細胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量。ATP水解時，斷開1mol高能磷酸鍵能放出能量高達30.54KJ1、計算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP所含的高能磷酸鍵能量的多少倍？算一算94倍第十二頁，共三十一頁。糖類、脂肪等有機物ＡＴＰ儲存有大量的能量，但不能被直接利用儲存的能量相對來說少，但能被直接利用能量≈≈ATP是細胞的能量“通貨〞

是新陳代謝所需能量的直接來源第十三頁，共三十一頁。A–P～P～PPi+能量ADP（二磷酸腺苷）酶１.ATP水解是哪一個高能磷酸鍵先發(fā)生水解？２.ATP水解會形成游離的（）放出（），ATP就轉(zhuǎn)化為（）。３.ADP的中文名稱是什么？４.請寫出ATP水解的反應(yīng)式？遠離Ａ的那個pi能量ADP二磷酸腺苷1、ATP供能時，釋放哪個化學(xué)鍵中的能量？討論四2、ATP供能過程中，可形成哪些產(chǎn)物？第十四頁，共三十一頁。ATP的水解過程ATP

ADP+Pi+能量ATP〔水解〕酶

—為各項生命活動提供能量第十五頁，共三十一頁。ATP哪些生命活動由直接供能?討論五第十六頁，共三十一頁。用于主動運輸（滲透能）ATP用于各種運動，如肌細胞收縮（機械能）用于生物放電（電能）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能）用于生物發(fā)光（光能）

用于大腦思考（電能）第十七頁，共三十一頁。資料：從這那么資料中，你能得出生物體內(nèi)的ATP有什么特點？特點是：含量低，轉(zhuǎn)化快，不能長時間儲存。比一比如果一個人不吃不喝，大約至少能活3天，也就是我們體內(nèi)的自由水可以使人使用3天。那么人體如果沒有ATP的合成，又能活多長的時間呢？1、一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kg的ATP被水解。2、肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是ATP。但在體內(nèi)存在的ATP的量是很少的。在人體安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1～2s所需的能量。3.用32P標(biāo)記磷酸參加細胞培養(yǎng)液中，短時間內(nèi)快速分離出ATP，ATP的總量變化不大，但是大局部ATP末端磷酸基團卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。

第十八頁，共三十一頁。動力工廠-----線粒體在線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)等場所通過呼吸作用分解糖類等有機物，釋放其中的能量，用于生成ATP。ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需的能量從哪里來？討論六能量轉(zhuǎn)換站-----葉綠體綠色植物還通過葉綠體進行光合作用，吸收光能用于合成ATP。ADP+Pi+能量ATPATP合成酶第十九頁，共三十一頁。人、動物、真菌等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+PiATP酶

人、動物、真菌等:通過呼吸作用分解有機物釋放能量綠色植物:呼吸作用和光合作用第二十頁，共三十一頁。ATP主動運輸發(fā)光發(fā)電肌肉收縮大腦思考物質(zhì)合成ADPPi能量酶光合呼吸Pi能量酶呼吸ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：第二十一頁，共三十一頁。細胞的能量“通貨〞吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。

放能反應(yīng)一般與ATP合成的反應(yīng)相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。第二十二頁，共三十一頁。討論七ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反響？物質(zhì)可逆，能量不可逆線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)ATP合成酶ATP水解酶化學(xué)能光能遠離A的~能量ATP酶

酶ADP+Pi+能量第二十三頁，共三十一頁。理一理

有機物ATP—是新陳代謝所需能量的

來源糖類是細胞的主要

物質(zhì)脂肪是細胞內(nèi)良好的

物質(zhì)

光能

—是生命活動的最終能量來源直接

能源儲能ATP是細胞的能量“通貨〞第二十四頁，共三十一頁。練一練把螢火蟲的尾部組織取下，過一段時間熒光就消失了；如果滴一點ATP溶液，熒光將恢復(fù)。這說明螢火蟲的熒光是轉(zhuǎn)化而成的。請寫出相關(guān)的反響式：。ATPADP+Pi+光能酶ATP第二十五頁，共三十一頁。知識遷移：海洋里有一種軟體動物槍烏賊，它有巨大的神經(jīng)細胞，能不斷吸收K+，科學(xué)家做過實驗：用一種有毒物質(zhì)使其神經(jīng)細胞中毒，吸收的功能就消失。如果注入一種物質(zhì)，神經(jīng)細胞又能恢復(fù)不斷吸收的功能，一直到這種物質(zhì)消耗完。請答復(fù)：〔1〕注入的這種物質(zhì)是，其結(jié)構(gòu)簡式可表示為?！?〕神經(jīng)細胞吸收的方式是，此物質(zhì)的吸收除需要注入一種物質(zhì)外，還需要。ATPA—P~P~P主動運輸載體第二十六頁，共三十一頁。課堂小結(jié)請以概念圖的形式小結(jié)ATP的結(jié)構(gòu)與功能ADP+Pi+能量ATP中文名稱結(jié)構(gòu)簡式利用呼吸作用光合作用酶1酶2三磷酸腺苷A—P~P~P直接用于各項生命活動第二十七頁，共三十一頁。精品課件，你值得擁有！第二十八頁，共三十一頁。精品課件，你值得擁有！第二十九頁，共三十一頁。Thankyou!Byebye!第三十頁，共三十一頁。內(nèi)容總結(jié)相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷愛學(xué)習(xí)，但由于家貧買不起蠟燭，不能讀書，于是就捉了很多螢火蟲，裝在薄薄的布袋子里。他就借著螢火蟲的光刻苦學(xué)習(xí)，后來成為一位有大學(xué)問的人。糖類——細胞的主要能源物質(zhì)。脂肪——細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)。3.ATP簡式中A、P、~分別代表什么。在細胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量。A–P～P。１.ATP水解是哪一個高能磷酸鍵先發(fā)生水解。Byebye第三十一頁，共三十一頁。養(yǎng)素過量與中毒維生素A可以促進生長、保護上皮組織，對防治皮膚干燥、眼干、夜盲癥有一定的作用。超量攝入可導(dǎo)致中毒。人體攝入過量的維生素A所引起中毒綜合征，稱維生素A中毒。最早報道于16世紀90年代,北極探險者食用了含有大量維生素A的北極熊肝后數(shù)小時發(fā)生頭痛、嘔吐、嗜睡等癥狀，近年來，國內(nèi)由于濫用維生素A濃縮劑,產(chǎn)生中毒癥狀者也時有報道,值得重視。病因成人多為食用含維生素A極高的食物,如鱈魚、北極熊的肝等；兒童則多因意外服用大劑量維生素A補充劑而引起。

急性維生素A中毒多在食用后3-6小時發(fā)病。多發(fā)生于一次或多次連續(xù)攝入成人膳食推薦攝入量(RNI)的100倍，或兒童大于其RNI的20倍。臨床表現(xiàn)1.急性中毒：表現(xiàn)為食欲減退、煩躁或嗜睡、嘔吐、前囪膨隆、頭圍增大等。顱內(nèi)壓增高在急性中毒中較常見。

2.慢性中毒：早期出現(xiàn)煩躁、食欲減退、低熱、多汗、脫發(fā)，以后有典型的骨痛癥狀，呈轉(zhuǎn)移性疼痛，可伴有軟組織腫脹，有壓痛點而無紅、熱征象，以長骨及四肢骨多見，由于長骨受骨骺包埋，可導(dǎo)致身材矮小。孕婦維生素A中毒可導(dǎo)致胎兒畸形。

治療：應(yīng)立即停服維生素A。預(yù)防：遵守醫(yī)囑，不可過量或過長時間攝入；積極宣傳營養(yǎng)衛(wèi)生常識，改變?yōu)E用維生素A制劑的現(xiàn)象及不良的飲食習(xí)慣。防止醫(yī)源性維生素A中毒的發(fā)生。兒童防治維生素D缺乏性佝僂病應(yīng)采用單純維生素D制劑，避免使用維生素A、維生素D合劑;

孕婦要防止維生素A攝入過量。我國制定的維生素A可耐受最高攝入量(UL)3000μgRE。維生素D過量與中毒病因

短期內(nèi)多次給予大劑量的維生素D治療維生素D缺乏病;維生素D預(yù)防劑量過大，每日攝入量過多，或在數(shù)月內(nèi)反復(fù)肌注大劑量的維生素D;誤將其他代謝性骨骼疾病或內(nèi)分泌疾病診斷為維生素D缺乏病而長期給予以大劑量維生素D治療。維生素D中毒劑量的個體差異較大，一般小兒每日服用2萬-5萬IU，連續(xù)數(shù)周或數(shù)月即可發(fā)生中毒；敏感小兒每日服用4000IU，連續(xù)1-3個月即可中毒。臨床表現(xiàn)患兒服用過量維生素D制劑后，最早出現(xiàn)的癥狀是食欲減退甚至厭食，煩躁、哭鬧、精神不振，多有低熱。可有惡心、嘔吐、腹瀉或便秘，逐漸出現(xiàn)煩渴、尿頻、夜尿多，偶有脫水或酸中毒。長期慢性中毒可致骨髓、腎、血管、皮膚出現(xiàn)相應(yīng)的鈣化，影響體格和智力發(fā)育，嚴重者可致死。治療對維生素D中毒要積極治療。第一，應(yīng)立即停服維生素D制劑及鈣劑。第二，避免曬太陽，采用低鈣飲食。第三，重癥患者需輸液，服用利尿劑，以加速排出。第四，口服腎上腺皮質(zhì)激素(如氫化可的松)，有利于減弱維生素D的作用，服至血鈣正常為止。凡維生素D中毒癥，全部治療必須在醫(yī)師嚴格指導(dǎo)下進行。預(yù)防全面分析患兒佝僂病的輕重程度，不要僅因出汗多，或有出牙晚、走路遲、煩躁、枕禿、體弱中的一兩項就誤認為佝僂病而給予大劑量突擊治療。家長在給孩子服維生素D制劑時應(yīng)按醫(yī)生的囑咐，嚴格掌握預(yù)防或治療用量，服用維生素D期間應(yīng)隨時觀察孩子服藥后的表現(xiàn)，一般每3個月測定血鈣一次，如出現(xiàn)中毒表現(xiàn)，立即去醫(yī)院就診。兒童保健工作者應(yīng)宣傳切勿濫用維生素D制劑，對佝僂病的防治應(yīng)強調(diào)經(jīng)常戶外活動和接受日光照射，不能因缺鈣而反復(fù)注射維生素D。氟過量與中毒氟的慢性中毒主要發(fā)生于高氟地區(qū)，稱為地方性氟病，主要造成骨和牙的損害，即所謂氟骨病和氟斑牙，在我國黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、山西、陜西、河南、山東、寧夏、貴州等地均有流行。氟斑牙多見于兒童，隨年齡增長而病‘情加重；氟骨癥多侵犯成年人，并隨年齡增長而發(fā)病率增高、病情加重，性別差異不顯著。地方性氟病的主要發(fā)病因素1.飲用高氟水：病區(qū)分布最廣、患病人數(shù)最多的一型。2.燃煤污染：明火燒含氟高的煤3.食用高氟食品：如食鹽、糧食、茶葉等高氟4.工業(yè)三廢污染臨床表現(xiàn)(一)氟斑牙受損害時間是恒齒生長期，到恒齒鈣化后即不再受損害。臨床上分為三型:1.白堊型——牙齒表面失去光澤，粗糙似粉筆，觸之有細沙感，可呈點狀或線狀，或為不規(guī)則小片;重者可波及牙的整個表面，非白墓區(qū)呈淡白淺黃色。

2.著色型——表面出現(xiàn)微黃色，逐年加重變?yōu)辄S褐色或黑褐色。3.缺損型——牙釉質(zhì)損害脫落，呈點狀或片狀凹陷，或出現(xiàn)廣泛的黑褐色斑塊，有淺窩或斑樣缺損。氟骨癥早