1、第2節 細胞的能量“通貨”ATP第5章 細胞的能量供應和利用電燈和螢火蟲都可以發出光電燈和螢火蟲都可以發出光亮。那么，這兩種發光原理亮。那么，這兩種發光原理是什么？是什么？【相關資料相關資料】螢火蟲的螢火蟲的尾部發光細胞中有熒光素和熒尾部發光細胞中有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就光素酶。熒光素接受能量后就被激活，在熒光素酶的催化作被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發生用下，激活的熒光素與氧發生化學反應，形成氧化熒光素并化學反應，形成氧化熒光素并且發出熒光。且發出熒光。能量能量熒光素酶熒光素酶氧氣氧氣熒光素熒光素激活的激活的熒光素熒光素熒光熒光氧化熒氧化熒光素光素發出發出【適

2、應癥適應癥】 用于用于進行性肌萎縮進行性肌萎縮、腦出血后遺癥腦出血后遺癥、心功能不心功能不全全等的輔助治療。等的輔助治療。【藥物原理藥物原理】 當體內吸收、分泌、肌肉收縮及進行生化合成反當體內吸收、分泌、肌肉收縮及進行生化合成反應等需要能量時，三磷酸腺苷（應等需要能量時，三磷酸腺苷（ATP）即分解成二磷）即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同時釋放出能量。酸腺苷及磷酸基，同時釋放出能量。想一想： 在細胞內哪些物質較有可能為螢在細胞內哪些物質較有可能為螢火蟲尾部細胞的發光提供能量？火蟲尾部細胞的發光提供能量？葡萄糖葡萄糖脂肪脂肪細胞生命活動所需要細胞生命活動所需要的主要能源物質的主要能源物質細胞內良好的

3、儲能物質細胞內良好的儲能物質ATPATP提供能量提供能量 誰誰是為螢火蟲尾部細胞的發光是為螢火蟲尾部細胞的發光直直接接提供能量的呢？提供能量的呢？用小刀將數十只螢火蟲用小刀將數十只螢火蟲的發光器割下的發光器割下, ,干燥后研干燥后研磨成粉末磨成粉末, ,取四等份分別取四等份分別裝入四支試管裝入四支試管, ,各加入少各加入少量水使之混合量水使之混合, ,置于暗處置于暗處, ,可見試管內有淡黃色熒可見試管內有淡黃色熒光出現光出現, ,約過約過1515分鐘熒光分鐘熒光消失，然后消失，然后合作探究合作探究1 1熒熒光光消消失失暗處暗處ABCD葡萄糖溶液葡萄糖溶液ATP溶液溶液脂肪溶液脂肪溶液蒸餾水蒸餾

4、水觀察觀察預期結果如何？就此你得出一個預期結果如何？就此你得出一個怎樣的結論？怎樣的結論？15min暗處暗處熒熒光光消消失失暗處暗處ABCD葡萄糖溶液葡萄糖溶液ATP溶液溶液脂肪溶液脂肪溶液蒸餾水蒸餾水有熒光有熒光出現出現無熒光無熒光出現出現無熒光無熒光出現出現無熒光無熒光出現出現直接能源物質直接能源物質15min暗處暗處糖類糖類脂肪脂肪細胞生命活動所需要細胞生命活動所需要的主要能源物質的主要能源物質細胞內良好的儲能物質細胞內良好的儲能物質ATPATP直接直接能源物質能源物質太陽能太陽能最終的能源物質最終的能源物質2.ATP2.ATP的結構簡式為？的結構簡式為？3. ATP3. ATP簡式中簡

5、式中A A、P P、分別代表什么？分別代表什么？1.ATP1.ATP的中文名稱？的中文名稱？一、一、ATPATP的結構的結構1.1.中文名稱：中文名稱：三磷酸腺苷三磷酸腺苷腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸基團磷酸基團 （P）PPP高能磷酸鍵高能磷酸鍵腺苷腺苷(A)A AP PP PP P 2.2.結構簡式：結構簡式：P P： 磷酸基團磷酸基團： 高能磷酸鍵高能磷酸鍵（3 3個）個）（2 2個）個）：普通磷酸鍵普通磷酸鍵 （1 1個）個）A A： 腺苷腺苷 = =腺嘌呤腺嘌呤+ +核糖核糖1.ATP1.ATP的結構式可以簡寫為（的結構式可以簡寫為（ ）BA、APPP B、APPPC、APPP D、APP

6、P練習一練習一2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數目依次是（數目依次是（ ）。）。 A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 C 一般將水解時，能夠釋放一般將水解時，能夠釋放20.92kJmol能量的化合物都叫做高能化合物。能量的化合物都叫做高能化合物。 1molATP水解時釋放的能量高達水解時釋放的能量高達30.54kJ，所以，所以ATP是高能磷酸化合物是高能磷酸化合物。 資資 料料想一想： 在螢火蟲尾部細胞的發光過程中直在螢火蟲尾部細胞的發光過

7、程中直接提供能量的物質是接提供能量的物質是ATP。那能量主要。那能量主要存在與存在與ATP分子的什么結構中？是怎樣分子的什么結構中？是怎樣被釋放出來的？被釋放出來的？A-PPP水解酶水解酶 A-PP+ Pi +ADP能量能量 ATP為各項生命活為各項生命活動提供能量動提供能量3.ATP的水解的水解不穩定不穩定,易斷裂易斷裂,也易形成也易形成 2004 2004年雅典奧運會，劉年雅典奧運會，劉翔在翔在110110米欄決賽中，以米欄決賽中，以1212秒秒8888的成績，平了由英國選的成績，平了由英國選手科林手科林杰克遜杰克遜19931993年創造的年創造的世界紀錄，打破世界紀錄，打破1212秒秒9

8、595的奧的奧運會紀錄。這枚金牌是中國運會紀錄。這枚金牌是中國男選手在奧運會上奪得的第男選手在奧運會上奪得的第一枚田徑金牌。一枚田徑金牌。 研究顯示：研究顯示：一個成人一天在靜止狀態下一個成人一天在靜止狀態下所消耗的所消耗的ATPATP為為48kg48kg，在緊張活動的情況下，在緊張活動的情況下，ATPATP的消耗可達的消耗可達0.5kg/min0.5kg/min。而人體中。而人體中ATPATP的總的總量只有大約量只有大約2mg2mg，劇烈運動時只能維持，劇烈運動時只能維持3s3s。 二、二、生物體細胞內生物體細胞內ATPATP與與ADPADP的相互轉化。的相互轉化。能量能量A-PPP(ATP

9、)A-PP(ADP)能量能量Pi酶酶Pi酶酶動態平衡動態平衡ATPATP的特點：的特點：含量少且相對穩定，轉換迅速！含量少且相對穩定，轉換迅速！處于動態平衡中，保證了穩定供能。處于動態平衡中，保證了穩定供能。ADPADP轉化成轉化成ATPATP時所需能量的主要來源時所需能量的主要來源動物、人、等動物、人、等綠色植物綠色植物能能 量量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 合成酶合成酶糖類、脂肪等有糖類、脂肪等有機物氧化分解機物氧化分解ATP酶酶 酶酶ADP +Pi +能量能量 合作探究合作探究2 2： ATPATP與與ADPADP的相互轉化的相互轉化是否可逆是否

10、可逆? ?2 2、ATPATP合成合成與與ATPATP分解的比較：分解的比較：反反 應應ATPADP+Pi+能量能量ADP+Pi+能量能量ATP反應類型反應類型酶的類型酶的類型場所場所能量來源能量來源能量去向能量去向酶酶酶酶水解反應水解反應合成反應合成反應水解酶水解酶合成酶合成酶活細胞所有部位活細胞所有部位線粒體、葉綠體、線粒體、葉綠體、細胞質基質等細胞質基質等高能磷酸鍵中高能磷酸鍵中的化學能的化學能有機物中的化學能有機物中的化學能、光能、光能用于各項生命活動用于各項生命活動儲存于高能磷酸鍵儲存于高能磷酸鍵中中結論結論 ：物質是可逆的，能量是不可逆的物質是可逆的，能量是不可逆的 3. ATP轉

11、化為轉化為 ADP 可表示如下：式中可表示如下：式中X代表（代表（ ）A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPi練一練練一練DA4. 對于反應式：對于反應式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正確的是能量，以下提法正確的是 ( ) A、物質是可逆的，能量是不可逆的、物質是可逆的，能量是不可逆的 B、物質和能量都是可逆、物質和能量都是可逆 的的C、物質和能量都是不可逆的、物質和能量都是不可逆的 D、物質是不可逆的，能量是可逆的、物質是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）等釋放能量等釋放能量( (放能放能反應反應) )

12、合成合成水解水解生命活動生命活動( (吸能吸能反應反應) )ATPATP是細胞內流通的能量是細胞內流通的能量“通貨通貨”三、三、ATP的利用的利用ATP哪些生命活動由哪些生命活動由 直接供能直接供能? 用于主動運輸用于主動運輸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生物放電用于生物放電葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于細胞內各種吸用于細胞內各種吸能反應能反應用于生物發光用于生物發光用于大腦思考用于大腦思考ATP機械能機械能（如肌細胞收縮）（如肌細胞收縮）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、大腦思考）（如電鰩放電、大腦思考）光能光能（如螢火蟲發

13、光）（如螢火蟲發光）轉轉化化為為葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶化學能化學能（如蛋白質合成）（如蛋白質合成）1.ATP的結構簡式的結構簡式 AP P P2.ATP和和ADP相互轉換相互轉換ATP ADP+Pi + 能量能量 ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶3.ATP的利用的利用細胞的能量細胞的能量“通貨通貨”能源物質：能源物質：主要能源物質：主要能源物質：儲能物質：儲能物質：主要儲能物質：主要儲能物質：直接能源物質：直接能源物質：最終能源物質：最終能源物質：糖類、脂肪、蛋白質、糖類、脂肪、蛋白質、ATP糖類糖類脂肪、淀粉（植物細胞）、糖原（動物細胞）脂肪、淀粉（植物細胞）、糖原（動物細胞）脂肪脂肪ATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）太陽能太陽能1 1、ATPATP在細胞內的含量及其生成是（在細胞內的含量及其生成是（ ） A 、很多，很快很多，很快 B 、很少，很慢很少