第五章第二節(jié)《細(xì)胞的能量通貨-ATP》

⒈螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？⒉螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？⒊螢火蟲(chóng)發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？主要是相互傳遞求偶信號(hào)，吸引異性，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)。有。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。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(wèn)題】：是誰(shuí)直接給螢火蟲(chóng)發(fā)光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪，還是其他物質(zhì)？

糖類(lèi)脂肪

實(shí)驗(yàn):探究螢火蟲(chóng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)提供能量呢？

請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀課本P88頁(yè)“ATP分子中具有高能磷酸鍵”的知識(shí)，思考回答下列問(wèn)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(jiǎn)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(tuán)普通化學(xué)鍵高能磷酸鍵腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸基團(tuán)C、H、O、N、P

假如用代表腺嘌呤、代表核糖、代表磷酸基團(tuán)，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(tuán)～

:高能磷酸鍵－

:普通化學(xué)鍵磷酸基團(tuán)腺苷三個(gè):A:T:P特點(diǎn)：1、一個(gè)腺苷2、兩個(gè)高能磷酸鍵3、三個(gè)磷酸基團(tuán)為什么說(shuō)ATP是細(xì)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(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易斷裂發(fā)生水解釋?zhuān)尫鸥哌_(dá)30.54Kjmol的能量，所以說(shuō)ATP是細(xì)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(tuán)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(chǔ)存在()A、腺苷內(nèi)B．磷酸基團(tuán)內(nèi)C．腺苷與磷酸基團(tuán)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(guò)程中哪個(gè)鍵斷裂________

_

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

_

__在水解過(guò)程中需要什么條件______4.畫(huà)出ATP水解的反應(yīng)式：ADP+Pi遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵用于各項(xiàng)生命活動(dòng)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(qiáng)調(diào)】（2

）ATP的合成

1.ATP合成過(guò)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(huà)出ATP合成的反應(yīng)式：ADP+Pi需要酶ATPADP+Pi酶+能量（3）轉(zhuǎn)化過(guò)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(dòng)物、真菌、多數(shù)細(xì)菌等綠色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

酶糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物氧化分解

能量（4）ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來(lái)源思考：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)條件反應(yīng)場(chǎng)所能量來(lái)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(xì)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(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存在ATP中廣泛存在于細(xì)胞的各個(gè)部位有機(jī)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(lái)自呼吸作用C、這一反應(yīng)無(wú)休止地在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行D、這一過(guò)程保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行酶

酶遷移訓(xùn)練B三、ATP的利用細(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：螢火蟲(chóng)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(dòng)運(yùn)輸，細(xì)胞的生長(zhǎng)分裂等ATP的利用用于恒定體溫用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮葡萄糖+果糖蔗糖酶用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)ATP中的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（如肌細(xì)胞收縮）熱能（如維持體溫）滲透能（如主動(dòng)運(yùn)輸）電能（如電鰩放電）光能（如螢火蟲(chóng)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(xì)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(guò)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(xì)胞的能量“通貨”酶酶二氧化碳+水糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物ＡＴＰ儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，但能被直接利用能量≈≈ATP--細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”能量來(lái)源直接能源來(lái)源主要能源物質(zhì)主要儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物特有的儲(chǔ)能物質(zhì)植物特有的儲(chǔ)能物質(zhì)最終能量來(lái)源ATP糖類(lèi)脂肪糖原淀粉太陽(yáng)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(shuō)明ATP是肌肉收縮所需能量的

。

本實(shí)驗(yàn)的研究目的是研究外源ATP對(duì)離體肌肉的生理作用（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以葡萄糖與之對(duì)照），因此，必須待離體肌肉自身的

消耗之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在程序上，必須先滴加

，觀察

與否以后，再滴加

，否則會(huì)造成

也能被肌肉直接利用的假像。直接來(lái)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(dòng)物槍烏賊，它有巨大的神經(jīng)細(xì)胞，能不斷吸收K+，科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn)：用一種有毒物質(zhì)使其神經(jīng)細(xì)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(xì)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(qǐng)回答：（1）注入的這種物質(zhì)是————，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為。（2）神經(jīng)細(xì)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(dòng)運(yùn)輸載體蛋白鞏固提高1.在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),人體骨骼肌所需要的能量直接來(lái)源于()

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

A.腺嘌呤核糖核苷酸B.鳥(niǎo)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(guò)程中,具有重要作用的兩類(lèi)物質(zhì)是()

A.有機(jī)酸和糖類(lèi)

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(cuò)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(tuán)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(lái)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(xì)胞中沒(méi)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(chǔ)備能源物質(zhì)依次是(

)

A.糖類(lèi)蛋白質(zhì)脂肪

B.ATP糖類(lèi)脂肪

C.糖類(lèi)ATP脂肪

D.糖類(lèi)ATP蛋白質(zhì)7.ATP之所以作為能量的直接來(lái)源是因?yàn)?

)

A.ATP在細(xì)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(chǔ)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(duì)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的敘述,正確的是()A.ATP水解和合成時(shí)所需要的酶都是一樣B.ATP水解時(shí)釋放能量,合成ATP時(shí)儲(chǔ)存能量C.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程D.植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞發(fā)生ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的生理過(guò)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(chǎng)所核糖體主要是細(xì)胞核來(lái)源

一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

作用場(chǎng)所細(xì)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(wú)機(jī)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(diǎn)撥】酶與無(wú)機(jī)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(dá)到平衡的時(shí)間，但不能改變平衡點(diǎn)；③都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

高效性專(zhuān)一性一種或一類(lèi)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(wú)機(jī)催化劑平衡點(diǎn)時(shí)間（1）與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（3）酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。2.表示酶專(zhuān)一性的曲線無(wú)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)