第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP問(wèn)題探討1、螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3、在螢火蟲(chóng)發(fā)光的過(guò)程中有能量轉(zhuǎn)化嗎？主要是相互傳遞求偶信號(hào)，吸引異性，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)。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(chóng)才能發(fā)光。書(shū)本P86探究一閱讀書(shū)本P86，完成下列問(wèn)題：1.ATP的中文名稱(chēng)是什么？2.嘗試書(shū)寫(xiě)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式3.ATP簡(jiǎn)式中A、P、—、~、分別代表什么？4.ATP含有幾個(gè)磷酸基團(tuán)？（2）ATP是如何為生命活動(dòng)供能的呢？Ca2+ATP

1．參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。Ca2+ADPCa2+ADP

2．在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。

3．載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+

釋放到膜外。(3)ATP的供能機(jī)制ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變。因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。載體蛋白酶活性被激活載體蛋白磷酸化載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變呼吸作用光合作用第五章第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)第五章第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)、生物發(fā)電（滲透能）主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞胞吐（化學(xué)能）蔗糖、蛋白質(zhì)等合成大腦思考（電能）肌肉收縮（機(jī)械能）生物發(fā)光物質(zhì)合成（光能）能量通過(guò)

在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，

是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”ATPATP生命活動(dòng)（吸能反應(yīng)），消耗ATP光合、呼吸作用（放能反應(yīng)），生成ATP

1.ATP的結(jié)構(gòu)。

(1)寫(xiě)出圖中①②③④代表的物質(zhì)。①

,②_____,③_____,④____。

ADPATP腺苷腺嘌呤核糖核苷酸

(1)寫(xiě)出圖中①②③④代表的物質(zhì)。①

,②_____,③_____,④____。

(2)1分子ATP完全水解,可得到哪些成分?

提示:1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸。(3)ATP中的“A”“T”與組成DNA分子的“A”“T”含義是否相同?

提示:不相同。ATP中的“A”指的是腺苷,包括腺嘌呤和核糖,“T”指的是3個(gè);組成DNA分子的“A”指的是腺嘌呤,“T”指的是胸腺嘧啶。腺嘌呤核糖核苷酸腺苷ADPATP【相關(guān)資料】螢火蟲(chóng)的尾部發(fā)光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。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

細(xì)胞中的能量物質(zhì)

化學(xué)能主要能源物質(zhì)主要儲(chǔ)能物質(zhì)糖類(lèi)脂肪糖原淀粉植物儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物儲(chǔ)能物質(zhì)直接能源物質(zhì)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的（活期儲(chǔ)蓄存折、銀行卡）（定期儲(chǔ)蓄存折）生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)（房子等不動(dòng)產(chǎn)）太陽(yáng)能最終的能量來(lái)源：（流通現(xiàn)金、支付寶、微信）ATPA:T：P：-：

腺苷(腺嘌呤和核糖)三個(gè)磷酸基團(tuán)腺苷三磷酸腺嘌呤核糖3個(gè)磷酸基團(tuán)ATP分子的結(jié)構(gòu)核糖腺嘌呤P腺嘌呤核糖核苷酸~P~P123（腺苷一磷酸，AMP）腺苷二磷酸，ADP腺苷三磷酸，ATP普通磷酸鍵～：

高能磷酸鍵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A-P～P～PC、H、O、N、P組成元素：（3個(gè)）（2個(gè)）（1個(gè)）（RNA的基本單位之一）物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)名稱(chēng)A的含義共同點(diǎn)：所有“A”都含有RNADNA核苷酸ATP腺苷(腺嘌呤＋核糖)腺嘌呤腺嘌呤脫氧核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸練習(xí)：化合物中“A”的辨析《金版》P86方法規(guī)律腺嘌呤5.ATP徹底水解會(huì)得到哪些成分？6.ATP中的“A”“T”與組成DNA分子中的“A”“T”含義是否相同？7.每個(gè)ATP分子中含有幾個(gè)磷酸鍵？都易水解釋放能量嗎？8.根據(jù)ATP中腺苷、磷酸基團(tuán)的數(shù)量關(guān)系，分析30個(gè)腺苷和60個(gè)磷酸基團(tuán)最多能組成多少個(gè)ATP。探究二不相同腺苷3腺嘌呤胸腺嘧啶3末端磷酸基團(tuán)易水解釋放能量20《金》P896P86例2P8985個(gè)小分子：1分子核糖、1分子腺嘌呤、3分子磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

腺嘌呤核糖PPP~~~代表特殊的化學(xué)鍵，兩個(gè)相鄰磷酸都帶負(fù)電相互排斥，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，容易斷裂，具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。ATP水解的過(guò)程就是釋放能量的過(guò)程，1molATP水解能量高達(dá)30.54KJ.ATP是高能磷酸化合物ATP≠能量；ATP是直接能源物質(zhì)！1、肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是ATP。而細(xì)胞內(nèi)ATP、ADP的總量?jī)H有2-10mg。在人體安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1～2s所需的能量。2、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。每個(gè)ATP分子每天要被重復(fù)利用2000-3000次。資料：通過(guò)以上資料，你能得到什么信息？

ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化是十分迅速的且處在動(dòng)態(tài)平衡之中（所以含量保持相對(duì)穩(wěn)定）。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。含量少速度快《金》P895閱讀課本P86-87，回答問(wèn)題PiE1CBPiE2A1A21、圖中B、C各指什么？2、E1、E2的來(lái)源分別是？用途？3、A1、A2相同嗎？它們的作用分別是？4、ATP的合成場(chǎng)所是？生理過(guò)程是？5、人體成熟紅細(xì)胞產(chǎn)生ATP的部位是？以及所需ATP來(lái)源？細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)利用葡萄糖進(jìn)行無(wú)氧呼吸探究三A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)合成酶水解酶ATP合成：ATP水解：ADP+Pi+能量ATP合成酶ATPADP+Pi+能量水解酶能量能量綠色植物的光能植物、動(dòng)物、人、微生物有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能能量?jī)?chǔ)存在ATP中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)（線(xiàn)粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）（葉綠體）光合作用呼吸作用吸能反應(yīng)放能反應(yīng)放能反應(yīng)(吸能反應(yīng))ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程是可逆反應(yīng)嗎？ATP水解ATP合成反應(yīng)過(guò)程ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP酶的類(lèi)型反應(yīng)場(chǎng)所能量來(lái)源能量去向*注意：不是可逆反應(yīng)：物質(zhì)可逆，酶不同，能量不可逆水解酶合成酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體、葉綠體ATP中活躍的化學(xué)能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存在ATP的高能磷酸鍵中廣泛存在于細(xì)胞的各個(gè)部位有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能或光能ATP合成酶

水解酶ADP+Pi+能量水解酶合成酶呼吸作用光合作用第五章第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)、生物發(fā)電（滲透能）主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞胞吐（化學(xué)能）蔗糖、蛋白質(zhì)等合成大腦思考（電能）肌肉收縮（機(jī)械能）生物發(fā)光物質(zhì)合成（光能）能量通過(guò)

在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，

是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”ATPATP生命活動(dòng)（吸能反應(yīng)），消耗ATP光合、呼吸作用（放能反應(yīng)），生成ATP《金》P88例5、P894

合成ATP水解典例2：ATP為螢火蟲(chóng)發(fā)光提供能量ATP供能熒光素酶＋O2熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)化場(chǎng)所常見(jiàn)的生理過(guò)程細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葉綠體線(xiàn)粒體核糖體細(xì)胞核主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞呼吸第一階段一些需能反應(yīng)產(chǎn)生ATP：消耗ATP：光反應(yīng)暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等產(chǎn)生ATP：消耗ATP：有氧呼吸第二、三階段自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等產(chǎn)生ATP：消耗ATP：消耗ATP：消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等拓展：能量轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程？光能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能（糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)）ATP中活躍的化學(xué)能（儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中）直接用于各種生命活動(dòng)①②③光合作用呼吸作用ATP水解ATP在能量轉(zhuǎn)換中的作用光能糖類(lèi)等有機(jī)物穩(wěn)定的化學(xué)能散失維持體溫維持各項(xiàng)生命活動(dòng)活躍的化學(xué)能熱能能量呼吸作用ATP根本能源直接能源物質(zhì)ATP光合作用釋放儲(chǔ)存主要能源物質(zhì)利用

人的骨骼肌細(xì)胞中ATP的含量只能維持劇烈運(yùn)動(dòng)3s以?xún)?nèi)的能量供應(yīng)。某運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過(guò)程中，肌肉細(xì)胞中ATP的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化如下圖所示。請(qǐng)回答：（1）a→b的變化過(guò)程，ATP水解釋放的能量用于

。（2）b→c過(guò)程中，ATP含量

，說(shuō)明呼吸作用加強(qiáng)，釋放更多的能量供ADP合成ATP，補(bǔ)充消耗的ATP。（3）從整個(gè)曲線(xiàn)看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，說(shuō)明：

。肌肉收縮等生命活動(dòng)

增加（五）ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的意義ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的_________________，在___________的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了____________；能量供應(yīng)機(jī)制所有生物生物界的統(tǒng)一性拓展：ATP是不是唯一的直接能源物質(zhì)？ATP是主要的高能磷酸化合物，不是唯一，細(xì)胞中還有如GTP、UTP、CTP（NTP）和dATP、dGTP、dTTP、dCTP（dNTP）、磷酸肌酸等高能磷酸化合物；

結(jié)合；

激活.

ATP末端磷酸基團(tuán)脫離，攜能量轉(zhuǎn)移；