人教版第五章第二節

細胞的能量“貨幣”ATP目錄一、ATP是高能磷酸化合物二、ATP與ADP可以相互轉化三、ATP的利用為什么稱ATP是細胞的能量貨幣？發光的螢火蟲資料1:螢火蟲發光需要能量螢火蟲的發光是生物發光的一種。螢火蟲的發光原理是：螢火蟲有專門的發光細胞，在發光細胞中有兩類化學物質，一類被稱作螢光素，另一類被稱為熒光素酶。熒光素能在熒光素酶的催化下消耗能量，并與氧氣發生反應，反應中產生激發態的氧化熒光素，當氧化熒光素從激發態回到基態時釋放出光子，產生亮光。問題1:螢火蟲發光需要的能量可能來自于什么物質？脂肪、糖類、ATP小組合作探究設計實驗，探究哪種物質才是使螢火蟲發光的直接能源物質。實驗材料：螢火蟲發光細胞干燥后研磨成的粉末、試管、蒸餾水；等濃度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液等。小組合作探究實驗過程：小組合作探究實驗結論：ATP是使螢火蟲發光的直接能源物質。資料2:ATP的結構1.ATP的中文名稱腺苷三磷酸腺苷三磷酸2.ATP的結構簡式A-P~P~PtriphosphateATPATPadenosineAA表示：___________P表示：___________~表示：___________腺苷磷酸基團特殊化學鍵（磷酸酐鍵）3.ATP的結構腺嘌呤核糖αβγ特殊化學鍵特殊化學鍵磷酯鍵腺苷2.ATP的結構簡式A-P~P~PA表示：________P表示：________~表示：________腺苷磷酸基團特殊化學鍵（磷酸酐鍵）腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)資料2:ATP的結構思考：1、ATP有哪些結構特點？遠離腺苷（A）的特殊化學鍵很容易水解，同時這個化學鍵也容易重新形成2、從ATP結構分析，ATP為何能夠作為直接能源物質？一ATP是一種高能磷酸化合物兩個相鄰磷酸基團都帶負電荷而相互排斥特殊化學鍵不穩定導致末端磷酸基團有一種離開ATP與其他分子結合的趨勢導致具有較高的轉移勢能導致脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合，從而使后者發生變化。1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。資料3:螢火蟲發光能持續較長的時間思考：結合教材87-88頁內容分析，螢火蟲為什么含有少量的ATP卻能持續發光幾個小時？經測定，一只螢火蟲發光大約每小時要消耗ATP0.2kg，但螢火蟲體內的ATP總含量只有0.01mg左右。晚上7點一直到11:30是螢火蟲發光的活躍期，螢火蟲在這段時間能持續的發光，吸引異性。二ATP和ADP可以相互轉化1.ATP與ADP的轉化PPPPPPi能量能量Pi水解合成ATP與ADP的相互轉化，時刻不停地發生并且處于動態平衡之中資料4:思考：1、為什么術后給不能進食的病人注射葡萄糖和綜合營養液能補充能量？2、綠色植物中ATP的能量來源是什么？醫生通常給術后不能進食的病人注射葡萄糖和綜合營養液補充能量植物在光照的條件下，葉綠體能合成ATP，也能合成糖類，植物在無光時，葉綠體不能合成ATP，也不能制造糖類。綠色植物：光能；呼吸作用有機物分解釋放的能量動物，真菌，大多數細菌：呼吸作用有機物分解釋放的能量ATPADP＋Pi＋能量水解酶合成酶二ATP和ADP可以相互轉化2.ATP與ADP的轉化過程中的能量變化二ATP和ADP可以相互轉化3.ATP與ADP的轉化歸納ATP的合成ATP的水解反應式ADP＋Pi＋能量→ATPATP→ADP＋Pi＋能量反應條件場所能量來源（去向）酶酶合成酶水解酶細胞質基質、線粒體、葉綠體細胞內消耗能量的地方呼吸作用釋放的化學能、光合作用吸收的光能供細胞各類生命活動的需要細胞內的化學反應可以分為吸能反應和放能反應。吸能反應與ATP的水解有關，由ATP水解提供能量；放能反應與ATP合成有關，釋放的能量儲存在ATP中。三ATP的利用細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。用于主動運輸用于生物放電用于生物發光用于肌肉收縮用于細胞內各種吸能物質用于大腦思考ATP中活躍的化學能化學能轉化為滲透能（如主動運輸）化學能轉化為光能（螢火蟲發光）化學能轉化為熱能（維持恒溫動物的體溫）化學能轉化為化學能（細胞內物質的合成：蛋白質的合成）化學能轉化為機械能（如肌細胞收縮）化學能轉化為電能（生物電，電鰻放電）轉化為三ATP的利用ATP為主動運輸供能示意圖載體蛋白膜內側膜外側膜內側膜外側載體蛋白的磷酸化ATP為主動運輸供能示意圖膜內側膜外側ATP為主動運輸供能示意圖PPPPPPi能量能量Pi水解合成吸能反應放能反應細胞呼