必修一5.2細(xì)胞的能量“通貨”——ATP

1、細(xì)胞的能量“通貨”ATP,在生命系統(tǒng)中：,主要的能源物質(zhì)：,最終的能量來(lái)源：,主要的貯能物質(zhì)：,那么又是誰(shuí)直接給我們的生命活動(dòng)提供能量呢？,糖類,脂肪,太陽(yáng)能,“ 銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如冰，臥看牽?？椗恰！弊屛覀冎販靥拼?shī)人杜牧這情景交融的詩(shī)句，想象夜空中與星光媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思考有關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題。,螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？,螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？,螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？,主要是相互傳遞求偶信號(hào)，以便交尾，繁衍后代。,腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素是其特有的發(fā)光物質(zhì)。,有。其腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí)，螢火蟲才能發(fā)光。,用小刀

2、將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取兩等份分別裝入兩支試管,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn),約過(guò)15分鐘熒光消失，然后,實(shí)驗(yàn)探究,從A、B試管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中你得出的結(jié)論是?,A試管中葡萄糖不能為螢火蟲的發(fā)光器直接供能，B試管中ATP能直接供能。,*需(吸)能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量. *放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中. 也就是說(shuō),能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流動(dòng). 所以也把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”。,一、ATP的生理功能： 新陳代謝所需能量的直接來(lái)源。,用于大腦思考,用

3、于生物發(fā)電發(fā)光,用于主動(dòng)運(yùn)輸 ，細(xì)胞的生長(zhǎng)分裂等,ATP,ATP的利用,用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮,思考與討論,有道理。糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定，不能被細(xì)胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活躍的化學(xué)能，才能被細(xì)胞直接利用。,在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量。 1、計(jì)算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP所含能量的多少倍？ 2、有人說(shuō)，如果把糖類和脂肪比作大額支票，ATP則相當(dāng)于現(xiàn)金。你認(rèn)為之和比喻有道理嗎？,糖類、脂肪等有機(jī)物,儲(chǔ)存有大量的能量， 但不能被直接利用,儲(chǔ)存的能量相對(duì) 來(lái)說(shuō)少，但能被 直接利用,據(jù)計(jì)算，一分子葡萄糖所含的

4、能量 是一分子所含的能量的倍。,能量,二、ATP的結(jié)構(gòu),HNH C N N C CH C C H O O O H 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,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,1、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（默寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并注明名稱）,APPP,高能磷酸鍵,腺苷,磷酸基團(tuán),磷酸基團(tuán),二、ATP的結(jié)構(gòu),ATP：三磷酸腺苷的英文縮寫符號(hào)。,2、ATP是一種高能磷酸化合物,APPP,ATP（水解）酶,各項(xiàng)需能的生命活動(dòng),高能磷酸化合物指水解

5、時(shí)釋放的能量在20.92KJ/mol以上的磷酸化合物，ATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54KJ/mol。,3、ATP的水解為生命活動(dòng)提供能量,1、一個(gè)人在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。一個(gè)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。在人體安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮12s所需的能量。,資料：,通過(guò)以上資料，你能得到什么信息？,機(jī)體內(nèi)ATP的總量是很少的，而消耗量是很大的，說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)的ATP含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP能相互轉(zhuǎn)化且十分迅速。,4、ATP的形成途徑,、對(duì)于動(dòng)物

6、和人來(lái)說(shuō),ADP+Pi +,能量,動(dòng)物和人,呼吸作用,酶,ATP,、對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō),ADP+Pi+,能量,綠色植物,呼吸作用,光合作用,酶,ATP,合成酶,ATP,水解酶,三、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,ADP+P i+能量,ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖,思考：此反應(yīng)式是否為可逆反應(yīng)？,ADP（A-PP）,酶,能量,Pi,ATP （A-PPP）,酶,Pi,生命活動(dòng),細(xì)胞分裂,物質(zhì)吸收,肌肉收縮,合成代謝,神經(jīng)傳導(dǎo),生物電,能量,ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程不是可逆反應(yīng)的原因,物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的,水解酶,合成酶,高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能,化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）光能（光合作用）,廣泛存在于細(xì)胞的需

7、能部位,葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),ATP ADP+P i+能量,ADP+P i+能量ATP,用于各項(xiàng)生命活動(dòng),儲(chǔ)存于形成的高能磷酸鍵中,2、下列哪些過(guò)程會(huì)使細(xì)胞中ADP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 血紅蛋白變?yōu)檠鹾涎t蛋白 甘油進(jìn)入紅細(xì)胞 K+、Na+進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞 A B C D ,1、在中，大量的化學(xué)能貯存在 腺苷與磷酸之間 磷酸基內(nèi)部 腺苷內(nèi)部 磷酸基之間,課堂練習(xí),D,A,3、下列關(guān)于 ATP ADP+Pi+能量的反應(yīng)式的 敘述，其中正確的是（ ） A反應(yīng)中能量不可逆，物質(zhì)可逆 B反應(yīng)中能量可逆，物質(zhì)不可逆 C兩者均可逆 D生物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP

8、所需的能量均來(lái)自呼 吸作用,A,4生物體新陳代謝所需能量的直接來(lái)源是（ ）。A葡萄糖 B脂肪 CATP D光能,C,5ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（ ）。 AAPPP； BAPP P； CA P P P； DAP P P；,D,6在ATP分子中很容易斷裂和重新形成的化學(xué)鍵是（ ）。A靠近腺苷的高能磷酸鍵； B遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵； C腺苷與相鄰磷酸基間的鍵； D以上三鍵都是,B,7三個(gè)ATP含有（ ）個(gè)高能磷酸鍵。 A9個(gè)； B6個(gè)； C5個(gè)； D3個(gè),B,9如圖所示，能表 示動(dòng)物肌細(xì)胞內(nèi)ATP 含量與氧供給關(guān)系的 曲線是 ( ) A、a B、b C、c D、d,8 ATP分子中大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在 _內(nèi)

9、。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)、高能磷酸鍵的數(shù)目依次是 _、_、 _個(gè)。,高能磷酸鍵,2,4,2,ATP 含量,O2供給量,a,b,c,d,B,10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，這種神經(jīng)細(xì)胞能不斷吸進(jìn)K，科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn)：用一種有毒物質(zhì)使神經(jīng)細(xì)胞中毒，泵入K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)不斷吸進(jìn)K的功能，一直到該物質(zhì)消耗完。 請(qǐng)分析科學(xué)家注入了何種物質(zhì)？理由是什么？,答：注入的是：ATP,理由是：神經(jīng)細(xì)胞吸進(jìn)K的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗ATP。,11、（ 2006天津卷）下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是 A線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所 B光

10、合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來(lái)自ATP CATP分子由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成 D細(xì)胞連續(xù)分裂時(shí)，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,D,高考掃描,12、(08廣東生物)4關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是 A無(wú)氧條件下，光合作用是細(xì)胞ATP的唯一來(lái)源 B有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATP C線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧 D細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來(lái)源于線粒體和葉綠體,B,13、（09廣東文基）69正常精細(xì)胞形成精子的過(guò)程中，細(xì)胞的很多結(jié)構(gòu)退化消失，但保留了大量線粒體，因?yàn)榫€粒體可以合成精子運(yùn)動(dòng)所需的 A乙醇 BATP C胰島素 D淀粉,B,2.提示：吸能反應(yīng)：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)，需要消耗能量，是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時(shí)釋放能量來(lái)提供的。放能反應(yīng)：如丙酮酸的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)，儲(chǔ)存在ATP中。 3.提示：在儲(chǔ)存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是ATP分子中含有的化學(xué)能比較少，一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的化學(xué)能大約只是一分子葡萄糖的1/