第五章細胞的能量供應和利用第2節細胞的能量“貨幣”ATP01問題探討銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星。秋夕【作者】杜牧【朝代】唐討論1、螢火蟲發光的生物學意義是什么？2、螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？3、在螢火蟲發光的過程中有能量轉化嗎？主要是相互傳遞信號，以便繁衍后代“求偶行為”螢火蟲腹部后端細胞內的熒光素，是其特有的發光物質有，細胞中有機物儲存的化學能轉化為光能糖、脂肪生命活動直接利用ATP細胞中的糖類、脂肪等有機物都儲存著化學能，但是直接給細胞的生命活動提供能量的卻是另一種有機物——ATP。螢火蟲的發光原理探究一、ATP的結構【自主獨學】閱讀課本86頁ATP是一種高能磷酸化合物內容，回答問題。1.完成學法77頁知識梳理和自學檢測2.ATP中的特殊化學鍵為什么特殊？3.為什么說ATP是一種高能磷酸化合物5探究一、ATP的結構ATP中。

（

）腺苷三磷酸A-P~P~P腺苷磷酸基團T：三一：普通化學鍵6探究一、ATP的結構RNADNA核苷酸ATP腺苷(腺嘌呤＋核糖)腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸思考：不同物質中“A”的含義兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等。原因具有較高的轉移勢能。特點末端的磷酸基團有一種脫離下來與其他分子結合的趨勢。結果其他分子OPO－OO－CHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～O－ADPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－ATP比ATP穩定酶探究一、ATP的結構A－P～P～PATP是一種高能磷酸化合物30.54kJ/mol放能該過程是釋放能量的過程脫落，挾能量與其他分子結合。ATP水解探究一、ATP的結構用于大腦思考（電能）用于肌肉收縮（機械能）用于細胞內各種吸能反應（化學能）用于生物放電（電能）用于生物發光（光能）用于主動運輸（勢能）探究三、ATP的利用聯系之前所學內容和生活經驗，分析ATP可以為哪些生命活動提供能量?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ATP中的化學能耗能的生命過程探究三、ATP的利用主動運輸①Ca2＋主動運輸的載體蛋白也是催化ATP水解的_______，膜內側的Ca2＋與其載體結合時就激活該酶，將ATP水解。②ATP水解釋放的

與載體蛋白結合即____________的磷酸化。③載體蛋白磷酸化導致其______________發生變化。

物質從ATP獲得磷酸基團的過程稱為磷酸化，是獲能的過程；磷酸化后的蛋白質空間結構發生改變，活性也被改變，因而可以參與各種化學反應。思考、ATP水解釋放的能量去往何方？用于細胞內物質運輸（動能）肌動蛋白利用ATP沿細胞骨架運輸囊泡內的物質肌動蛋白細胞骨架ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究顯示，一個成年人一天在靜止狀態下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運動的狀態下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉化成ADP。1成人體內ATP總量約2~10mg，人體安靜狀態下，肌肉內ATP含量只能供肌肉收縮1~2s。2每個細胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解。3ATP合成和水解都非常迅速探究二、ATP和ADP的相互轉化對于正常的細胞來說，ATP和ADP這種相互轉化，時刻不停的發生并處于動態平衡當中。ATP如何滿足細胞對能量的需求探究二、ATP和ADP的相互轉化在活細胞中，如圖所示的循環過程永不停息地進行著。請運用所學知識，分析回答ATP和ADP循環中的有關問題。(1)A1和A2分別起什么作用？

二者相同嗎？

___________________。(2)①中動植物細胞中能量E1的來源有哪些？去向？②中能量E2的來源、去向有哪些？_____________________________________________（3）綜上所述，你認為ATP、ADP之間的相互轉化過程是可逆的嗎？細胞內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，是生物界的共性物質可逆、能量不可逆、整個過程是不可逆的。學法78-79深度思考反應ATP水解ATP合成反應式酶場所能量來源能量去向活細胞所有部位線粒體、葉綠體、細胞質基質等特殊的化學鍵呼吸作用所釋放的能量、光能用于各項生命活動儲存于特殊的化學鍵中結論：物質是可逆的，反應、能量是不可逆的探究二、ATP和ADP的相互轉化ADP＋Pi＋能量ATP水解酶ADP＋Pi＋能量ATP合成酶水解酶合成酶吸能反應和放能反應PPP～～PP～Pi能量Pi能量水解合成含義：細胞內需要吸收能量的化學反應舉例：蛋白質的合成吸能反應放能反應含義：細胞內釋放能量的化學反應舉例：葡萄糖的氧化分解有機物中的化學能ATP中的化學能耗能的生命過程細胞中流通的能量“貨幣”熒光素ATP激活的熒光素熒光素酶+氧氣氧化熒光素發出熒光螢火蟲的發光原理小結直接能源物質主要能源物質細胞內良好的儲能物質動物細胞內的儲能物質植物細胞內的儲能物質最終能量來源ATP糖類脂肪糖原脂肪淀粉脂肪太陽能歸

納探究一：探究生命活動的直接能源物質用小刀將數十只螢火蟲的發光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩支小試管中，各加入少量且等量的水，使之混合，可見到試管中發出淡黃色熒光，約過

15min熒光消失，如下圖。這時，再將ATP溶液加入其中一支試管中，將等量葡萄糖溶液加入另一支試管中，發現加

ATP溶液的試管中發出熒光，而加葡萄糖溶液的試管中不發熒光。1、向A、B兩試管中加水后，兩試管均發熒光，這說明水對生物正常的生命活動有重要意義，這主要是因為.2、為什么研磨成粉末的發光器還可以發光呢？3、為什么要向試管分別加入等量的蒸餾水、葡萄糖等溶液？4、實驗結果說明什么？消耗自身原本存在的能提供能量的物質，防止自身的能源物質對結果造成干擾許多重要的生物化學反應需要在水中進行控制無關變量螢火蟲發光這一過程的能量是由ATP提供的探究一：探究生命活動的直接能源物質用小刀將數十只螢火蟲的發光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩支小試管中，各加入少量且等量的水，使之混合，可見到試管中發出淡黃色熒光，約過

15min熒光消失，如下圖。這時，再將ATP溶液加入其中一支試管中，將等量葡萄糖溶液加入另一支試管中，發現加

ATP溶液的試管中發出熒光，而加葡萄糖溶液的試管中不發熒光。5、若向切下的螢火蟲發光器上滴加葡萄糖溶液，結果也出現熒光，為什么？6、根據5中結果，推測葡萄糖、ATP與生命活動供能之間的關系。消耗自身原本存在的能提供能量的物質，防止自身的能源物質對結果造成干擾葡萄糖進入發光器細胞被氧化分解轉化成ATP供發光（1）ATP只能作為能源物質嗎？（2）有其他的直接能源物質嗎？資料2

如果將ATP中的堿基A替換為G、U、C，分別為鳥苷三磷酸、尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起組成NTP家族，其脫去核糖第二位C上的O原子組成dNTP家族，均為高能化合物。資料1

20世紀50年代，研究者發現ATP在神經系統的信息傳遞中可以作為一種興奮性的神經遞質發揮作用，并且在內臟、中樞及外周神經系統等多個部位的細胞質膜上發現了ATP受體，可見ATP還是一種能在細胞間傳遞信息的信號分子。ATP是一種能源物質，也是能在細胞間傳遞信息的信號分子。結論：結論：除了ATP外，鳥苷三磷酸GTP、尿苷三磷酸UTP和胞苷三磷酸CTP，也可以直接供能。勇于質疑?當堂檢測251、海洋中電鰻有放電現象,其電能是(

)A、由熱能轉變而來B、由有機物進行氧化分解釋放的化學能轉變而來C、由光能轉變而來D、由ATP轉變成ADP時釋放的化學能轉變而來2、生物體在新陳代謝過程中,具有重要作用的兩類物質是(

)A、有機酸和糖類B、酶和ATPC、核酸和ATP D、三磷酸腺苷和脂肪3、下圖是有關ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源示意圖,據圖完成下列問題。

(1)1分子ATP中含有個特殊化學鍵。(2)在動物肌細胞中,進行②反應時,能量來自。(3)進行①反應時能量用于,進行②反應時能量用于。2BD儲存在ATP的特殊化學鍵中的化學能合成ATP各項生命活動當堂檢測264、

ATP被比喻為生物體的能量貨幣，下列相關敘述錯誤的是()

A、

ATP是細胞中的直接能源物質 B、ATP與ADP的相互轉化，可以實現能量的儲存與釋放 C、ATP含有C、H、O、N、P D、ATP與ADP的相互轉化，需要相同的酶催化5、下列有關ATP的敘述，正確的是() A．ATP在細胞中含量非常豐富，因此被形象地稱為“能量貨幣 B．ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”是同一物質 C．ATP和ADP的轉化過程中物質和能量均能重復利用 D．正常細胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內變化DD當堂檢測27

CDABC蒸餾水等量搗碎的發光器和生理鹽水0.1%葡萄糖