第5章細胞的能量供應和利用“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。”讓我們重溫唐代詩人杜牧這情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點點流螢，思考有關的生物學問題。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？問題與探討螢火蟲尾部的發光細胞中含有熒光素和熒光素酶。熒光素接受ATP提供的能量后就被激活。在熒光素酶的催化作用下，熒光素與氧發生化學反應，形成氧化熒光素并且發出熒光。科學家運用這一原理，將熒光素酶基因導入植物后，再用熒光素溶液澆灌植物，使轉基因植物在黑暗中發光，從而培育出一種能發光的“熒光樹”。第5章細胞的能量供應和利用第2節細胞的能量貨幣-ATP一、ATP是一種高能磷酸化合物二、ATP的利用主要內容PPPA~~腺嘌呤核糖核苷酸腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）腺苷一磷酸

（AMP）ATP的結構及ATP與RNA的關系①②③④①②③④腺苷結構簡式：RNA的組成單位一、ATP是一種高能磷酸化合物腺苷腺嘌呤特殊的化學鍵ATP的供能原理兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等ATP中特殊化學鍵不穩定，末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢，即具有較高的轉移勢能ATP在酶的作用下水解時，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ATP水解是一個釋放能量的過程1molATP水解釋放的能量高達30.54kJATP是一種高能磷酸化合物一、ATP是一種高能磷酸化合物腺嘌呤核糖P~~PPATP與ADP可以相互轉化一、ATP是一種高能磷酸化合物A-P~P~P水解酶A-P~P+Pi合成酶能量能量30.54KJ/mol（ADP）（ATP）一、ATP是一種高能磷酸化合物ATP與ADP可以相互轉化ATP與ADP可以相互轉化一、ATP是一種高能磷酸化合物A-P~P~P水解酶A-P~P+Pi合成酶能量能量30.54KJ/mol（ADP）（ATP）高能磷酸化合物1.ATP和ADP相互轉化不是可逆反應。原因：酶不同；能量來源和去向不同2.ATP含量很少，ATP和ADP相互轉化，時刻不停地發生且處于動態平衡中3.ATP和ADP相互轉化的能量供應機制普遍存在，體現了生物界的統一性。ATP與ADP可以相互轉化一、ATP是一種高能磷酸化合物酶酶水解反應（需要水）合成反應水解酶合成酶活細胞所有部位線粒體、葉綠體、細胞質基質等特殊化學鍵中的化學能有機物中的化學能、光能用于各項生命活動儲存于高能磷酸鍵中物質是可逆的，能量是不可逆的ATP→ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量→ATP反應反應類型酶的類型場所能量來源能量去向結論

ATP的特點：含量少且相對穩定，轉換迅速！處于動態平衡中，保證了穩定供能。1.如圖為ATP的結構示意圖，①③④表示組成ATP的物質或基團，②表示化學鍵。下列敘述正確的是()A．①為腺嘌呤，即ATP分子結構簡式中的“A”B．①和④構成RNA分子的基本組成單位之一C．化學鍵②為普通磷酸鍵D．在ATP－ADP循環中③可重復利用一、ATP是一種高能磷酸化合物二、ATP的利用主要內容二、ATP的利用用于主動運輸用于各種運動用于生物發電葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于細胞內各種吸能反應用于大腦思考ATP二、ATP的利用二、ATP的利用①參與Ca2+主動運輸的載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內側的Ca2+與其相應位點結合時，其酶活性就被激活了。②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結合，這一過程伴隨著能量的轉移，這就是載體蛋白的磷酸化。③載體蛋白磷酸化導致其空間結構發生變化，使Ca2+的結合位點轉向膜外側，將Ca2+釋放到膜外。原理：ATP水解釋放的磷酸基團可以使蛋白質等分子磷酸化，使其空間結構發生變化，活性改變。二、ATP的利用吸能反應一般與ATP的水解相聯系放能反應一般與ATP的合成相聯系，如：細胞呼吸

能量通過ATP分子在吸能反應與放能反應之間流通。因此，ATP是細胞內能量流通的“貨幣”。2.鈣離子釋放到細胞膜外是一個主動運輸的過程。下圖是ATP為鈣離子運輸提供能量的示意圖。下列有關該過程的敘述，錯誤的是()A．參與Ca2＋主動運輸的載體蛋白能催化ATP水解B．脫離ATP分子的末端磷酸基團使載體蛋白磷酸化C．載體蛋白磷酸化導致載體蛋白空間結構發生變化D．載體蛋白磷酸化時能量轉移到ADP分子上3.有關ATP的敘述，下列說法錯誤的是()A．動物CO中毒，會降低Ca2＋通過離子泵跨膜運輸的速率B．ATP與ADP循環中，放能反應釋放的能量可用于吸能反應C．熒光素接受ATP提供的能量后即發出熒光D．物質跨膜運輸消耗ATP時，載體蛋白磷酸化后構象改變4.每個細菌內的ATP含量基本相同，可利用以下反應原理來檢測樣品中細菌數量。下列相關敘述錯誤的是()熒光素＋ATP＋O2熒光素酶(―→)氧化熒光素＋AMP＋PPi＋H2O＋熒光A．所用檢測試劑中應含有熒光素、熒光