1、细胞的能量“货币”ATP本节目标本节目标 01ATPATP是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化合物ATPATP与与ADPADP可以相互转化可以相互转化 02 03ATPATP的利用的利用讨论：1、萤火虫发光的生物学意义是什么？2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3、在萤火虫发光的过程中有能量的转化吗？课堂导入1想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关生物学问题。有关生物学问题。讨论：讨论：1.1.萤火虫发光的生物学意义是什萤火虫发光的生物学意义是什么？么？2.2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？主要是为了互相传递信号，繁衍后代主要是
2、为了互相传递信号，繁衍后代萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质是其特有的发光物质3.3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？有，萤火虫腹部细胞内有，萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化一些有机物中储存的化学能，只有转变成光能学能，只有转变成光能时，萤火虫才能发光时，萤火虫才能发光萤火虫发光的原理萤火虫发光的原理萤火虫尾部的发光细胞中含有萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素荧光素和和荧荧光素酶光素酶。荧光素接受。荧光素接受ATPATP提供的能量后就被提供的能量后就被激活。在激活。在荧光素酶的催化作用下荧光素酶的催化作用下，荧光
3、素，荧光素与氧发生化学反应，形成与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且氧化荧光素并且发出荧光发出荧光。科学家运用这一原理，将荧光。科学家运用这一原理，将荧光素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的而培育出一种能发光的“荧光树荧光树”。能量能量荧光素酶荧光素酶氧气氧气荧光素荧光素激活的激活的荧光素荧光素氧化荧光素氧化荧光素发出发出荧光荧光萤火虫发光需要 主要能源物质？主要储能物质？糖类脂肪这些物质能为萤火虫发光直接供能吗?葡萄糖细胞的直接供能者ATP请阅读课本请阅读课本P P
4、8686，归纳总结：，归纳总结：1 1、ATPATP的全称：的全称： . .2 2、结构简式：、结构简式： . . A A ：_（由（由_和和_结合而成）结合而成） P P ：_;_; ：_;_; ：_腺腺 苷苷腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖特殊化学键特殊化学键磷酸基团磷酸基团普通化学键普通化学键30.54KJ/mol30.54KJ/mol高能磷酸化合物高能磷酸化合物ATPATP是细胞内的一种：是细胞内的一种： 。 新课讲授 腺嘌呤核糖PPP腺苷三磷酸ATP是一种高能磷酸化合物 腺嘌呤核糖PPP腺苷腺嘌呤核糖核苷酸（组成RNA的基本单位之一） 腺苷二磷酸 （ADP） 腺苷三磷酸 （ATP） A- PPP
5、 新课讲授 腺嘌呤核糖PPP代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥，使得这种化学键不稳定，容易断裂，具有较高的转移势能。ATP水解的过程就是释放能量的过程， 1molATP水解能量高达30.54KJ.ATP是高能磷酸化合物考考你：物质结构物质名称“A”的含义核糖APPPATP.A U G C .A-PP 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脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸 水解酶1、ATP转化成ADP的过程APPP APP +PiADP腺苷二磷酸不稳定,易断裂,也易形成ATP和ADP可以相互转化ATP and ADP can be transfo
6、rmed into each otherATPADPPiPi能量能量能量能量水水解解酶酶合合成成酶酶ATPATP与与ADPADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡动态平衡之中。之中。ATPATP在细胞内的含量很少，但在细胞内的在细胞内的含量很少，但在细胞内的转化是十分迅速转化是十分迅速的，构成稳定的供能环境。的，构成稳定的供能环境。A-PPPA-PP来源来源: :特殊化特殊化学键的断裂学键的断裂去路去路: :直接直接为为各项生命活各项生命活动提供能量动提供能量来源来源: :光合作光合作用和呼吸作用用和呼吸作用去路去路: :用于用于ATP中中形成形成
7、ATP合成合成：ATP水解水解：ATPATP和和ADPADP转化的反应式转化的反应式ADP+ PADP+ Pi i + + 酶酶 ATPATPATP ATP 酶酶 ADP + PADP + Pi i + + ADP + Pi + ADP + Pi + 能量能量ATPATP水解酶水解酶ATPATP合成酶合成酶ATPATP疑惑：疑惑： ATPATP与与ADPADP相互转化过程相互转化过程是可逆反应是可逆反应吗？吗？不是可逆反应：不是可逆反应：（1 1）反应条件不同；（）反应条件不同；（2 2）能量来源和去路不同；）能量来源和去路不同；（3 3）反应场所不同。）反应场所不同。 ATP水解水解 ATP
8、合成合成反应类型反应类型ATP ADP+Pi+能量能量ADP+Pi+能量能量 ATP反应条件反应条件反应场所反应场所能量来源能量来源能量去向能量去向*注意：不是可逆反应：注意：不是可逆反应：物质可逆，酶不同，能量不可逆物质可逆，酶不同，能量不可逆水解酶水解酶合成酶合成酶细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体、叶绿体特殊化学键内的化学能特殊化学键内的化学能用于各项生命活动用于各项生命活动储存在储存在ATP中中广泛存在于细胞的各个部位广泛存在于细胞的各个部位有机物中的化学能或光能有机物中的化学能或光能ATP合成酶合成酶 水解酶水解酶ADP +Pi+能量能量水解酶水解酶合成酶合成酶动物、人、真
9、菌、多数细菌等绿色植物 能 量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP +Pi+ 酶糖类、脂肪等有机物氧化分解放能3、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源线粒体、细胞质基质叶绿体光能用于大脑思考用于大脑思考主动运输（主动运输（渗透能渗透能）肌细胞收缩（肌细胞收缩（机械能机械能）琵琶鱼琵琶鱼 发光发光(光能光能)电鳐放电（电能）电鳐放电（电能）A-PP P酶酶能量能量A-PP + Pi + ATP水解：水解：ATP的利用The use of ATP吸能反应吸能反应：（化学能）：（化学能）氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 能量能量酶酶与与ATP水解相联系水解相联系化合物合成吸收的能量来自于化合物合成吸收的能量来
10、自于ATP水解水解ATP是如何为主动运输供能的呢？Ca2+ATP1参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。Ca2+ADP2在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。Ca2+ADP3载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。4.载体蛋白去磷酸化-构型恢复 ATP ATP水解释放的水解释放的 使使 等分子等分子 化。这些分子被化。这些分子被 后，后，发生发生 变化，变化， 也被改变，因而可以参
11、与各种也被改变，因而可以参与各种 。磷酸基团磷酸基团磷酸磷酸蛋白质蛋白质空间结构空间结构活性活性化学反应化学反应磷酸化磷酸化呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）等释放能量等释放能量( (放能放能反应反应) )合成合成水解水解生命活动生命活动( (吸能吸能反应反应) )ATPATP是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”四、认同四、认同ATP是细胞内的能量通货是细胞内的能量通货ATP的利用The utilization of ATP细胞中细胞中绝大多数绝大多数需要能量的生命活动都是由需要能量的生命活动都是由ATP直接直接提供能量的。提供能量的。吸能反应吸能反应总是与A
12、TP水解反应相联系,由ATP水解提供能量。放能反应放能反应总是与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在ATP中。ATPATP是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”ATP作为驱动细胞生命活动的直接能源物质，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的货币。新课讲授直接能源物质-ATP新课讲授主要能源物质-糖类主要能源物质-糖类储能物质-脂肪新课讲授生命活动主要承担者-蛋白质新课讲授总结归纳1.ATP的结构简式的结构简式APPP2.ATP和和ADP相互转换相互转换ATPATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶 ADP+Pi + 能量能量 3.ATP
13、的利用的利用【典例分析典例分析】1.(2020合肥高一检测合肥高一检测)下列关于下列关于ATP的叙述中正确的是的叙述中正确的是() A.腺苷三磷酸可简写为腺苷三磷酸可简写为APPP B.ATP被称为高能磷酸化合物的原因是所有化学键都储存大量能被称为高能磷酸化合物的原因是所有化学键都储存大量能量量 C.ATP中的大量能量都储存在腺苷和磷酸基团中中的大量能量都储存在腺苷和磷酸基团中 D.ATP中的大量能量储存在特殊的化学键中中的大量能量储存在特殊的化学键中D【变式训练变式训练】下列有关下列有关ATP结构简图的叙述结构简图的叙述,正确的是正确的是()A.图中的图中的A代表腺苷代表腺苷,b、c为特殊的
14、化学键为特殊的化学键B.a是组成是组成DNA的基本单位之一的基本单位之一C.ATP是生物体内的储能物质是生物体内的储能物质D.“ATP”中的中的“A”与与RNA中的碱基中的碱基“A”表示的不是同一种物质表示的不是同一种物质D【典例分析典例分析】(2020合肥高一检测合肥高一检测)下图为细胞中下图为细胞中ATP与与ADP相互转相互转化示意图化示意图,有关叙述错误的是有关叙述错误的是( )A.在一个活细胞中在一个活细胞中,时刻进行时刻进行着过程和着过程和B.过程和也可以发生在同过程和也可以发生在同一个细胞器内一个细胞器内C.过程中需要的能量不是过程释放过程中需要的能量不是过程释放的的D.维持人体体温的热能主要来自过程维持人体体温的热能主要来自过程中的能量中的能量D【变式训练变式训练】下列对下列对ADP+Pi+能量能量 ATP反应式描述正确的是反应式描述正确的是()A.ATP分子由分子由1个腺苷和个腺苷和2个磷酸基团组成个磷酸基团组成B.所有生命活动都需要向左进行的反应所有生命活动都需要向左进行的反应C.ATP和和ADP之间可以时刻转化之间可以时刻转化,处于动态平衡之中处于动态平衡之中D.绿色植物体内合成绿色植物体内合成ATP所需的能量完全来自光合作用所需的能量完全来自光合作用C谢谢大家
