第五章第二節(jié)《細胞的能量通貨-ATP》

⒈螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？⒉螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？⒊螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？主要是相互傳遞求偶信號，吸引異性，繁衍后代腹部后端細胞內(nèi)的熒光素是其特有的發(fā)光物質(zhì)。有。其腹部細胞內(nèi)一些有機物中儲存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時，螢火蟲才能發(fā)光。在生命系統(tǒng)中：主要的能源物質(zhì)：主要的貯能物質(zhì)：【提出問題】：是誰直接給螢火蟲發(fā)光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪，還是其他物質(zhì)？

糖類脂肪

實驗:探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)A脂肪2ml葡萄糖溶液2mlBCATP注射液2mlAB置于暗處熒光素2ml和熒光素酶實驗結(jié)論：ATP是直接供能物質(zhì)

C為什么ATP能直接為生命活動提供能量呢？

請同學(xué)們認真閱讀課本P88頁“ATP分子中具有高能磷酸鍵”的知識，思考回答下列問題：一、ATP分子中具有高能磷酸鍵1.ATP全稱：_________2.ATP的結(jié)構(gòu)簡式是：______________3.A:___________P:________－:___________～:___________

4.化學(xué)物質(zhì)組成:

5.元素組成:

三磷酸腺苷A—P～P～P腺苷磷酸基團普通化學(xué)鍵高能磷酸鍵腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸基團C、H、O、N、P

假如用代表腺嘌呤、代表核糖、代表磷酸基團，嘗試構(gòu)建ATP的模型。PPP~~腺嘌呤（A）核糖ATP的結(jié)構(gòu)A:腺苷P:磷酸基團～

:高能磷酸鍵－

:普通化學(xué)鍵磷酸基團腺苷三個:A:T:P特點：1、一個腺苷2、兩個高能磷酸鍵3、三個磷酸基團為什么說ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？ATP分子中具有高能磷酸鍵，遠離腺苷的高能磷酸鍵容易斷裂發(fā)生水解釋，釋放高達30.54Kjmol的能量，所以說ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數(shù)目依次（）A、1，2，2B、1，2，1C、1，3，2D、2，3，1

C遷移訓(xùn)練2、ATP中大量化學(xué)能儲存在()A、腺苷內(nèi)B．磷酸基團內(nèi)C．腺苷與磷酸基團連接鍵內(nèi)D．高能磷酸鍵內(nèi)D遷移訓(xùn)練能量二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化（1

）ATP的水解1.ATP水解過程中哪個鍵斷裂________

_

__2.ATP分解后形成了哪些物質(zhì)________3.ATP中所釋放出來的能量去了哪里______

_

__在水解過程中需要什么條件______4.畫出ATP水解的反應(yīng)式：ADP+Pi遠離腺苷的高能磷酸鍵用于各項生命活動酶A-P～

P～

PA-P

～

PPi++酶PPP~~核糖腺嘌呤P核糖腺嘌呤AMP一磷酸腺苷又叫腺嘌呤核糖核苷酸ATP，ADP與腺嘌呤核糖核苷酸的區(qū)別：ATP三磷酸腺苷PP~核糖腺嘌呤ADP二磷酸腺苷【強調(diào)】（2

）ATP的合成

1.ATP合成過程中需要些什么物質(zhì)________是否需要能量？_______還需要什么條件？________

2.畫出ATP合成的反應(yīng)式：ADP+Pi需要酶ATPADP+Pi酶+能量（3）轉(zhuǎn)化過程A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量ATP

PiADP+Pi+能量酶酶圖中的兩種酶是否相同？能量Pi酶酶人、動物、真菌、多數(shù)細菌等綠色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

酶糖類、脂肪等有機物氧化分解

能量（4）ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量的主要來源思考：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎？ATP水解ATP合成反應(yīng)條件反應(yīng)場所能量來源能量去向物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的水解酶合成酶細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能用于各項生命活動儲存在ATP中廣泛存在于細胞的各個部位有機物中的化學(xué)能或光能3、ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下式中X代表（）A、H2OB、[H]C、PD、PiD4、關(guān)于“ATPADP+Pi+能量”的敘述，不正確的是（)A、上述反應(yīng)存在著能量的釋放和貯存B、所有生物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)變成ATP所需的能量都來自呼吸作用C、這一反應(yīng)無休止地在活細胞內(nèi)進行D、這一過程保證了生命活動的順利進行酶

酶遷移訓(xùn)練B三、ATP的利用細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的，如：螢火蟲尾部的發(fā)光。ATPADP+Pi+能量酶熒光素+能量+O2氧化熒光素+發(fā)光熒光素酶ATP利用的其它舉例（下圖）用于大腦思考用于生物發(fā)電發(fā)光

用于主動運輸，細胞的生長分裂等ATP的利用用于恒定體溫用于各種運動，如肌細胞收縮葡萄糖+果糖蔗糖酶用于細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)ATP中的能量轉(zhuǎn)化為機械能（如肌細胞收縮）熱能（如維持體溫）滲透能（如主動運輸）電能（如電鰩放電）光能（如螢火蟲發(fā)光）化學(xué)能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）伴隨ATP的水解ATPADP伴隨ATP的合成ATP：細胞的能量“通貨”吸能反應(yīng)：放能反應(yīng)：酶酶Pi蔗糖葡萄糖+果糖葡萄糖+氧氣ADPPiATP能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通，故把ATP比喻成細胞的能量“通貨”酶酶二氧化碳+水糖類、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--細胞內(nèi)流通的能量“通貨”能量來源直接能源來源主要能源物質(zhì)主要儲能物質(zhì)動物特有的儲能物質(zhì)植物特有的儲能物質(zhì)最終能量來源ATP糖類脂肪糖原淀粉太陽能拓展

ATP能夠使離體的剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌縮，這說明ATP是肌肉收縮所需能量的

。

本實驗的研究目的是研究外源ATP對離體肌肉的生理作用（設(shè)計實驗以葡萄糖與之對照），因此，必須待離體肌肉自身的

消耗之后，才能進行實驗。在程序上，必須先滴加

，觀察

與否以后，再滴加

，否則會造成

也能被肌肉直接利用的假像。直接來源ATP葡萄糖溶液肌肉收縮ATP溶液

葡萄糖鞏固提高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K+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K+的功能，一直到這種物質(zhì)消耗完。請回答：（1）注入的這種物質(zhì)是————，其結(jié)構(gòu)簡式可表示為。（2）神經(jīng)細胞吸收K+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主動運輸載體蛋白鞏固提高1.在劇烈運動時,人體骨骼肌所需要的能量直接來源于()

A.肌糖原B.脂肪C.葡萄糖D.ATP2.如果ATP脫去了三個磷酸基團,該物質(zhì)就是()

A.腺嘌呤核糖核苷酸B.鳥嘌呤核糖核苷酸

C.腺苷

D.尿嘧啶核糖核苷酸3.生物體在新陳代謝過程中,具有重要作用的兩類物質(zhì)是()

A.有機酸和糖類

B.酶和ATP

C.核酸和ATP

D.三磷酸腺苷DAB4.下列關(guān)于ATP分子的敘述,錯誤的是()A.一分子ATP中含有一分子核糖、一分子含氮堿基和三分子磷酸基團B.ATP脫去所有高能磷酸鍵后就是ADPC.ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素D.ATP脫去了所有高能磷酸鍵后可作為合成核糖核酸的基本單位B5.下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是(

)A.綠色植物在光下能夠合成ATP,在暗處不能合成ATPB.ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C.原核細胞中沒有線粒體,不能合成ATPD.ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示的是同一物質(zhì)B6.一般情況下,生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)、儲備能源物質(zhì)依次是(

)

A.糖類蛋白質(zhì)脂肪

B.ATP糖類脂肪

C.糖類ATP脂肪

D.糖類ATP蛋白質(zhì)7.ATP之所以作為能量的直接來源是因為(

)

A.ATP在細胞內(nèi)數(shù)量很多

B.ATP中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定

C.ATP中的高能磷酸鍵儲存的能量多且不穩(wěn)定

D.ATP是生物體內(nèi)的唯一可以釋放能量的化合物CC8.下列對ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的敘述,正確的是()A.ATP水解和合成時所需要的酶都是一樣B.ATP水解時釋放能量,合成ATP時儲存能量C.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是一個動態(tài)平衡的過程D.植物細胞和動物細胞發(fā)生ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的生理過程一樣B化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體主要是細胞核來源

一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶

作用場所細胞內(nèi)、外或生物體外均可

生理功能

生物催化作用

作用原理

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

一、酶的作用、本質(zhì)二.酶的特性（1）_____：催化效率約是無機催化劑的107～1013倍。（2）_____：每一種酶只能催化________化學(xué)反應(yīng)。（3）作用條件較溫和：在___

_條件下，酶的

活性最高?！军c撥】酶與無機催化劑的相同之處①化學(xué)反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變；②加快化學(xué)反應(yīng)的速度，縮短達到平衡的時間，但不能改變平衡點；③都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

高效性專一性一種或一類最適溫度和pH與酶有關(guān)的曲線分析1.表示酶高效性的曲線未加酶加入酶加入無機催化劑平衡點時間（1）與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達到化學(xué)平衡所需的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。（3）酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。2.表示酶專一性的曲線無酶條件(加酶B)加酶A1012345A反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率3.影響酶促反應(yīng)