第2節(jié)

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP1、螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？相互傳遞求偶信號(hào)，以便繁衍后代。2、螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3、螢火蟲(chóng)發(fā)光需不需要能量呢？需要，且有能量轉(zhuǎn)換能量熒光素酶＋氧氣熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出

螢火蟲(chóng)發(fā)光需要

能量！主要能源物質(zhì)？主要儲(chǔ)能物質(zhì)？糖類(lèi)脂肪想一想

誰(shuí)為螢火蟲(chóng)尾部細(xì)胞發(fā)光直接提供能量呢？？？也能供能ATP是一種高能磷酸化合物ATPisahigh-energyphosphoricacidcompound探究一、螢火蟲(chóng)發(fā)光的直接能源物質(zhì)?【材料用具】【作出假設(shè)】【提出問(wèn)題：】ATP是直接的能源物質(zhì)螢火蟲(chóng)發(fā)光的直接能源物質(zhì)是什么？【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：】活螢火蟲(chóng)數(shù)只，生理鹽水，葡萄糖，脂肪、ATP熒光素+能量+O2

氧化熒光素+H2O熒光素酶（發(fā)出熒光）【實(shí)驗(yàn)原理】用小刀將數(shù)十只螢火蟲(chóng)的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分別裝入四支試管,各加入少量生理鹽水使之混合,置于暗處,可見(jiàn)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……熒光消失暗處ABCD２ｍｌ葡萄糖溶液２ｍｌATP溶液２ｍｌ脂肪溶液２ｍｌ蒸餾水觀察15min暗處熒光消失暗處ABCD２ｍｌ葡萄糖溶液２ｍｌATP溶液２ｍｌ脂肪溶液２ｍｌ蒸餾水有熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)直接能源物質(zhì)15min暗處2.ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為？3.ATP簡(jiǎn)式中A、T、P、~分別代表什么？1.ATP的中文名稱(chēng)？一.ATP功能：生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)1.中文名稱(chēng)：腺苷三磷酸二、ATP是一種高能磷酸化合物2．ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A－P～P～PA：P：～：—：腺苷磷酸基團(tuán)特殊的化學(xué)鍵普通的化學(xué)鍵3、組成元素:C、H、O、N、P4、化學(xué)結(jié)構(gòu):A核糖腺嘌呤腺苷（A）AMP腺苷一磷酸ADP腺苷二磷酸~PP~PATP腺苷三磷酸說(shuō)明：AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一。物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)名稱(chēng)“A”的含義核糖AP~PP~ATP….AUGC….A-P～P～PATP核糖AP腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤核糖核苷酸DNARNA腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸易錯(cuò)點(diǎn)：不能正確區(qū)分不同化合物中“A“的含義5.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)高能量：(2)不穩(wěn)定：由于兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有一種離開(kāi)ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ/mol，是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物A-P~P~P水解酶A-P~P+Pi+(ADP)能量不穩(wěn)定,易斷裂,也易形成ATP作為高能磷酸化合物，在供能時(shí)，如何釋放能量？(ATP)磷酸資料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。資料：資料2、人體在安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP含量約2mg~10mg，只能供肌肉收縮1～2s所需的能量。細(xì)胞中ATP含量少?gòu)囊陨腺Y料中，你能得出生物體內(nèi)的ATP有什么特點(diǎn)？三、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化（觀察下圖，思考討論）1、此過(guò)程中體現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)式如何書(shū)寫(xiě)？ATP合成酶

水解酶ADP+Pi+能量2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：IMN1、ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中，且轉(zhuǎn)化的速率越快，單位時(shí)間供能越多。2、ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制普遍存在，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。3、ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量主要來(lái)源哪里？動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

合成酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體葉綠體4.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是否可逆？反應(yīng)式ATP

ADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量

ATP場(chǎng)所生物體的需能部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體物質(zhì)變化

反應(yīng)

反應(yīng)能量變化

能量

能量能量來(lái)源特點(diǎn)時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于

之中水解吸收合成釋放細(xì)胞呼吸作用光能動(dòng)態(tài)平衡水解酶合成酶注：ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程應(yīng)判斷為不是可逆的，從兩者相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式來(lái)看“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的”因?yàn)椋?）所需的酶種類(lèi)不同；（2）能量的來(lái)源和去向不同。（3）反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所不同；特殊化學(xué)鍵ATP機(jī)械能（如肌細(xì)胞收縮）滲透能（如主動(dòng)運(yùn)輸）電能（如電鰻放電）光能（如螢火蟲(chóng)發(fā)光）轉(zhuǎn)化為葡萄糖+果糖→蔗糖酶化學(xué)能（如蛋白質(zhì)合成）細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的，如大腦思考、電鰻發(fā)電和物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸都需要消耗ATP四.ATP的利用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。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)。2、能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用。ATP儲(chǔ)存的能量相對(duì)較少，但能被直接利用。ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”放能反應(yīng)與吸能反應(yīng)ATP水解ATP合成1、吸能反應(yīng)一般是與_____