細(xì)胞的能量通貨ATP

細(xì)胞的能量通貨ATP演示文稿當(dāng)前1頁，總共49頁。優(yōu)選細(xì)胞的能量通貨ATP當(dāng)前2頁，總共49頁。

我們的日常生活每天都需要必要的開銷，這些消費(fèi)要通過我們手里的流通貨幣。

如果我們拿著存折去商店買一些小東西，比如一根雪糕，在進(jìn)行交易時就會很不方便。2、導(dǎo)入新課當(dāng)前3頁，總共49頁。

細(xì)胞利用能量也是如此。

ATP分子就是那個可以在細(xì)胞內(nèi)流通的“貨幣”，即能量的“通貨”。

在細(xì)胞中的“存折”就相當(dāng)于儲存著能量的有機(jī)物大分子，如糖類和脂肪。這些有機(jī)物中儲存著大量而穩(wěn)定的化學(xué)能，不易被細(xì)胞直接利用。當(dāng)前4頁，總共49頁。第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”

——ATP一、什么是ATP

三、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化四、ATP的生理功能二、ATP分子的結(jié)構(gòu)當(dāng)前5頁，總共49頁。銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。

——杜牧

一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星。點(diǎn)點(diǎn)螢火之光照亮了我們童年的幻夢……當(dāng)前6頁，總共49頁。1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3.螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？

相互傳遞求偶信號，以便交尾、繁衍后代。

螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。

有。螢火蟲腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)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。思考：當(dāng)前7頁，總共49頁。一、認(rèn)識ATP

生命系統(tǒng)必須依靠物質(zhì)和能量來維持，生命活動需要能量。在細(xì)胞中存在著一種活躍的有機(jī)物，它不似糖類、脂肪那樣穩(wěn)定，而是極易分解和重新合成。在合成與分解的過程中伴隨著能量的儲存與釋放。細(xì)胞中絕大多數(shù)需能化學(xué)反應(yīng)都是由它直接提供能量的。這種活躍的有機(jī)物就是ATP。當(dāng)前8頁，總共49頁。ATP是絕大多數(shù)生命活動所需能量的直接來源。覓食求偶繁殖當(dāng)前9頁，總共49頁。二、ATP分子的結(jié)構(gòu)1、ATP全稱三磷酸腺苷

A------腺苷T------三個P------磷酸基團(tuán)

~

代表一種特殊的化學(xué)鍵，叫高能磷酸鍵。其結(jié)構(gòu)式可簡寫為A-P~P~P，其中：生物化學(xué)中常將水解時釋放的能量大于20。9KJ/mol的磷酸鍵稱為高能磷酸鍵。當(dāng)前10頁，總共49頁。ATP的結(jié)構(gòu)A–P～P～P

A：腺苷P：磷酸基團(tuán)～：高能磷酸鍵結(jié)構(gòu)簡式：=腺嘌呤+核糖（3個）（2個）-：普通磷酸鍵（1個）當(dāng)前11頁，總共49頁。ATP分子中大量的化學(xué)能就儲存在高能磷酸鍵中；ATP分子中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵易水解；1mol高能磷酸鍵水解可以釋放30.54kJ能量，所以ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。當(dāng)前12頁，總共49頁。ATP的水解本質(zhì)上就是ATP分子中高能磷酸鍵的水解，也就是高能磷酸鍵的斷裂，在斷裂的同時，儲存在鍵中的大量能量釋放出來。當(dāng)前13頁，總共49頁。三、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的作用下，ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵很容易水解，也很容易重新形成。水解時伴隨有能量的釋放，

P脫離開來形成Pi，ATP就轉(zhuǎn)化為ADP，即二磷酸腺苷；重新形成時則伴隨有能量的儲存。AP~P~

PADPATP當(dāng)前14頁，總共49頁。ATP水解酶A-P~P~PA-P~P+Pi+能量1ATP合成及水解反應(yīng)式(1)ATP水解ATP合成酶能量2A-P~P~PA-P~P+Pi+(2)ATP合成當(dāng)前15頁，總共49頁。反應(yīng)示意圖：各生命活動ATPADPPi能量2合成酶水解酶能量1Pi光合作用呼吸作用當(dāng)前16頁，總共49頁。ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否為可逆反應(yīng)？想一想不是，可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：正逆反應(yīng)都在同一條件下進(jìn)行。當(dāng)前17頁，總共49頁。ATP水解ATP合成反應(yīng)類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)反應(yīng)催化劑ATP水解酶ATP合成酶反應(yīng)場所廣泛存在于細(xì)胞的各個需能部位線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體基粒能量來源高能磷酸鍵水解光能（光合作用）有機(jī)物中的化學(xué)能（呼吸作用）能量去向直接供生命活動

需要儲存在ATP的高能磷酸鍵中當(dāng)前18頁，總共49頁。物質(zhì)承載著能量E=mc2把日本打的不要不要的！可見知識的重要性！好好學(xué)吧，goodgoodstudy，daydayup！當(dāng)前19頁，總共49頁。1、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化在物質(zhì)上是可逆的。2、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化在能量上是不可逆的。結(jié)論當(dāng)前20頁，總共49頁。注意

因?yàn)锳TP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不可逆，故不能說是一個動態(tài)平衡反應(yīng)，只能說ATP和ADP的含量處于動態(tài)平衡之中。當(dāng)前21頁，總共49頁。ATP的含量很少，但ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化非常迅速，從而保證了生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境。一般地說，ATP在細(xì)胞內(nèi)形成后不到1min的時間就要發(fā)生轉(zhuǎn)化。這樣累計(jì)下來，生物體內(nèi)ATP轉(zhuǎn)化的總量是很大的。當(dāng)前22頁，總共49頁。

例如，一個成年人在靜止的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化；在緊張活動的情況下，ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min。當(dāng)前23頁，總共49頁。四、ATP的生理功能

新陳代謝過程中的各種化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的吸收與釋放。ATP是生物體進(jìn)行各種生命活動所需能量的直接來源。當(dāng)前24頁，總共49頁。1、新陳代謝過程中的吸能反應(yīng)

與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系，細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供的。

機(jī)械能（如肌細(xì)胞收縮）熱能（如維持體溫）滲透能（如主動運(yùn)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）ATP中儲存的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化為當(dāng)前25頁，總共49頁。2、新陳代謝過程中的放能反應(yīng)

與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系，能量儲存在ATP中，如糖類等有機(jī)物的分解。當(dāng)前26頁，總共49頁。用于大腦思考用于生物發(fā)電發(fā)光用于主動運(yùn)輸、細(xì)胞的生長分裂等用于恒定體溫用于各種運(yùn)動，如肌細(xì)胞收縮ATP當(dāng)前27頁，總共49頁。結(jié)論ATP是細(xì)胞內(nèi)聯(lián)系能量變化的橋梁，是溝通吸能反應(yīng)與釋能反應(yīng)的樞紐。正是由于細(xì)胞內(nèi)有ATP這種能量“通貨”，細(xì)胞才能及時而持續(xù)的滿足各項(xiàng)生命活動對能量的需求。當(dāng)前28頁，總共49頁。思考：

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？2870÷30.54=93.975當(dāng)前29頁，總共49頁。2.有人說，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)為這個比喻有道理嗎？

有道理。糖類和脂肪中的能量多且穩(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中分子中活躍的化學(xué)能，才能被細(xì)胞直接利用。當(dāng)前30頁，總共49頁。1、ATP全稱：三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)簡式：A-P～P～P與ADP相互轉(zhuǎn)化：

酶IIATPADP+Pi+能量

酶I釋能：30.54kJ/mol課堂小結(jié)利用：為各種生命活動提供能量轉(zhuǎn)化成各種形式的能量當(dāng)前31頁，總共49頁。(1)能源物質(zhì)氧化分解釋放的化學(xué)能：呼吸作用；(2)氨氣等氧化分解釋放的化學(xué)能：化能合成作用；(3)光能：光合作用。2、合成ATP的能量來源當(dāng)前32頁，總共49頁。能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)。其中，糖類

是主要能源物質(zhì)，脂肪是主要的儲

能物質(zhì)，蛋白質(zhì)在極度饑餓、嚴(yán)重

疾病時可分解供能。3、能源物質(zhì)小結(jié)當(dāng)前33頁，總共49頁。直接能源物質(zhì)ATP主要能源物質(zhì)糖類生物體內(nèi)重要儲能物質(zhì)脂肪動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)糖原植物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)淀粉最終能源來源太陽能當(dāng)前34頁，總共49頁。4、生物界的能量轉(zhuǎn)換過程光能、電能活躍化學(xué)能（ATP、NADPH）穩(wěn)定化學(xué)能（有機(jī)物）活躍化學(xué)能（ATP，供生命活動需要）光反應(yīng)暗反應(yīng)呼吸作用光合作用當(dāng)前35頁，總共49頁。

（2008上海）1個葡萄糖分子有氧呼吸釋放能量為m，其中40%用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP，若1個高能磷酸鍵所含能量為n，則1個葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生ATP分子數(shù)為（）

A.2n/5mB.2m/5nC.n/5mD.m/5n高考鏈接B

解析：ADP轉(zhuǎn)化為ATP過程中形成一個新的高能磷酸鍵，所以則1個葡萄糖分子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生ATP的分子數(shù)為（m*40%）/n=2m/5n。當(dāng)前36頁，總共49頁。

（2007海南）下面關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是（）

A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布

B.ATP合成所需的能量由磷酸提供

C.ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸

D.正常細(xì)胞中的ATP與ADP的比值在一定的范圍內(nèi)變化B

解析：綠色植物細(xì)胞中合成ATP的能量可來自光反應(yīng)中的光能和呼吸作用中有機(jī)物分解產(chǎn)生的化學(xué)能；動物細(xì)胞合成ATP的能量可來自呼吸作用中有機(jī)物分解產(chǎn)生的化學(xué)能。ATP中的高能磷酸鍵是生物存儲能量的一種形式。當(dāng)前37頁，總共49頁。

（2009上海）下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中，正確的是（）

A.適宜光照下，葉綠體和線粒體合成的ATP都需要O2B.只要提供O2，線粒體就能為葉綠體提供CO2和ATPC.無光條件下，線粒體和葉綠體都產(chǎn)生ATPD.葉綠體和線粒體都有ATP合成酶，都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)D

解析：葉綠體合成ATP不需要消耗氧氣，所以A錯，在線粒體中合成CO2時，需要丙酮酸和水發(fā)生反應(yīng)，形成CO2、H、和ATP，在有氧呼吸的第三個階段，需要氧氣參與合成水并釋放大量的能量，所以只提供O2，線粒體不能產(chǎn)生CO2；在無光條件下，葉綠體不能產(chǎn)生ATP。當(dāng)前38頁，總共49頁。1.如果一個ATP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（）

A.腺嘌呤核苷酸B.鳥嘌呤核苷酸

C.胞嘧啶核苷酸D.鳥嘧啶核苷酸A課堂練習(xí)當(dāng)前39頁，總共49頁。2.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡寫為（）

A.A-P-P~PB.A-P~P~PC.A~P~P-PD.A~P~P~PB3.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵數(shù)目依次是（）

A.1，2，2B.1，2，1C.1，3，2D.2，3，1C當(dāng)前40頁，總共49頁。4.ATP之所以能作為能量的直接來源是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.ATP在細(xì)胞中數(shù)量非常多

B.ATP中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定

C.ATP中的高能磷酸鍵儲藏的能量多且很不穩(wěn)定

D.ATP是生物體內(nèi)惟一可以釋放能量的化合物C當(dāng)前41頁，總共49頁。5.對于反應(yīng)式：ATPADP+Pi+能量，以下提法正確的是（）

A.物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的

B.物質(zhì)和能量都是可逆的

C.物質(zhì)和能量都是不可逆的

D.物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的酶酶A當(dāng)前42頁，總共49頁。6.生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動的直接能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終能源依次是（）

A.太陽能糖類ATPB.ATP糖類脂肪

C.ATP脂肪太陽能

D.ATP葡萄糖太陽能D當(dāng)前43頁，總共49頁。8.生物體內(nèi)既能儲存能量，又能為生命活動直接提供能量的物質(zhì)是（）

A.葡萄糖B.糖原C.三磷酸腺苷D.脂肪7.高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程有（

）

A.呼吸作用、滲透作用

B.呼吸作用、蒸騰作用

C.光合作用、呼吸作用

D.光合作用、主動運(yùn)輸CC當(dāng)前44頁，總共49頁。9.ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP需要（

）

A.磷酸、腺苷、能量、酶

B.磷酸、腺苷、能量

C.腺苷、能量、酶