1、第三章第三章 第一节第一节ATPATP是细胞内的是细胞内的“能量通货能量通货”讨论讨论:1.萤火虫发光的原因及生物学意义是什么?2.萤火虫体内特殊的发光物质是什么?3.萤火虫发光的过程是怎样的，有能量的转换吗?问题探讨萤火虫萤火虫探究：萤火虫发光的奥秘1.1.萤火虫发光的原因及生物学意义萤火虫发光的原因及生物学意义是什么？是什么？生物学意义：求偶信号、警戒生物学意义：求偶信号、警戒作用、照明作用。作用、照明作用。2.2.荧光素发光中过程中的能量发生了怎样的转化？荧光素发光中过程中的能量发生了怎样的转化？化学能转化成了光能化学能转化成了光能探究：萤火虫发光的奥秘 能量能量 荧光素荧光素+氧气氧气
2、 氧化荧光素氧化荧光素 荧光素氧化酶荧光素氧化酶ATP萤火虫，试管，滴管，蒸馏水，适宜浓度的葡萤火虫，试管，滴管，蒸馏水，适宜浓度的葡萄糖溶液，适宜浓度的萄糖溶液，适宜浓度的ATPATP溶液等需要的材料溶液等需要的材料实验目的：探究荧光素发光的直接能源物质探究荧光素发光的直接能源物质实验材料：实验步骤：探究：萤火虫发光的奥秘1.1.荧光素提取：用小刀将数十只萤火虫发光器取下，干燥后研磨成荧光素提取：用小刀将数十只萤火虫发光器取下，干燥后研磨成粉末备用；粉末备用；2.2.取荧光素均分成三等份加入到三只试管中，并同时向每支试管中加入少取荧光素均分成三等份加入到三只试管中，并同时向每支试管中加入少量
3、（量（2ml2ml）蒸馏水）蒸馏水使之混合成溶液使之混合成溶液，编号，编号A A、B B、C C，并置于暗处静置并置于暗处静置15min.15min.；探究：萤火虫发光的奥秘u刚开始可见试管内淡黄色荧光出现，约过刚开始可见试管内淡黄色荧光出现，约过15min15min后，荧光消失。后，荧光消失。置于暗处ABC等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+2+2mlml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+2+2mlml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+2+2mlml蒸馏水蒸馏水3.3.静置静置15min15min后，往后，往A A、B B、C C 中分别加入中分别加入2ml
4、2ml蒸馏水、蒸馏水、2ml2ml适宜浓度的葡适宜浓度的葡萄糖溶液和萄糖溶液和2ml2ml适宜浓度的适宜浓度的ATPATP溶液；溶液；探究：萤火虫发光的奥秘4.4.将将3 3支试管置于暗处，观察记录三支试管发光情况支试管置于暗处，观察记录三支试管发光情况。置于暗处ABC2ml2ml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+2ml+2ml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+2ml+2ml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+2ml+2ml蒸馏水蒸馏水2ml2ml适宜浓度的适宜浓度的葡萄糖溶液葡萄糖溶液2ml2ml适宜浓度的适宜浓度的ATPATP溶液溶液ABC2m
5、l2ml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+1ml+1ml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+1ml+1ml蒸馏水蒸馏水等量且适量的荧等量且适量的荧光素光素+1ml+1ml蒸馏水蒸馏水2ml2ml适宜浓度的适宜浓度的葡萄糖溶液葡萄糖溶液2ml2ml适宜浓度的适宜浓度的ATPATP溶液溶液结果预测：若只有若只有C C试管发出荧光，试管发出荧光，A A、B B试管不发光试管不发光若只有若只有B B试管发出荧光，试管发出荧光，A A、C C试管不发光试管不发光若若B B、C C试管均发出荧光，试管均发出荧光，A A试管不发光试管不发光荧光素发光的直接能源物质是荧光素发光的
6、直接能源物质是ATPATP荧光素发光的直接能源物质是葡萄糖荧光素发光的直接能源物质是葡萄糖荧光素发光的直接能源物质是葡萄糖和荧光素发光的直接能源物质是葡萄糖和ATPATP探究：萤火虫发光的奥秘探究：萤火虫发光的奥秘ATP是细胞内的直接能源物质糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质ATPATP银银行行卡卡饭卡饭卡ATP的结构特点核糖磷酸基团腺嘌呤PPPA-PPP中文名：中文名：腺苷三磷酸腺苷三磷酸普通磷酸键普通磷酸键结构简式：结构简式：腺苷腺苷(A)(A)A A：P P：磷酸基团磷酸基团腺苷腺苷T T：三三ATPATP ATP ATP能直接供能与它的结构密切相关能直接供能与它的结构密切相关,那么那么ATP
7、ATP分子的结构有什么分子的结构有什么特点呢特点呢?(?(阅读书本阅读书本P65P65第第2 2段）段）一个核糖，一个腺嘌呤、一个核糖，一个腺嘌呤、三个磷酸基团三个磷酸基团结构组成：结构组成：高能高能磷酸键磷酸键C C、H H、O O、N N、P P组成元素：组成元素：ATP的结构特点A-PPPATPATP的两个高能磷酸键一样吗的两个高能磷酸键一样吗?27.6kJ/mol30.54kJ/mol能量越高，越不稳定，高能磷酸键越容易水解！能量越高，越不稳定，高能磷酸键越容易水解！ATPATP水解酶水解酶+Pi+能量ATP易于水解A-PPPA-PPADP磷酸分子 ATP作为生命活动的直接能源物质，在
8、供能时，如何释放能量？其产物又是什么？（阅读课本P65页第4段落）ATP水解释放的能量可水解释放的能量可用于各项生命活动用于各项生命活动ATP易于水解ATP易于水解腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸核糖腺嘌呤PRNARNA的基本组成单位之一的基本组成单位之一核糖磷酸基团腺嘌呤PPP腺苷腺苷(A)(A)AMPAMPADPADPATPATPAMPAMP：腺苷一磷酸：腺苷一磷酸ADPADP：腺苷二磷酸：腺苷二磷酸ATPATP：腺苷三磷酸：腺苷三磷酸ATP的合成资料资料1 1：一个成人一天在静止状态下所消耗的：一个成人一天在静止状态下所消耗的ATPATP为为48kg,48kg,在紧在紧张活动的情况下张活
9、动的情况下,ATP,ATP的消耗可达的消耗可达0.5kg/min0.5kg/min。而细胞内。而细胞内ATPATP、ADPADP的总量仅有的总量仅有2-10mg2-10mg，只能供肌肉收缩，只能供肌肉收缩12S12S所需的能量。所需的能量。ATPATP在体内含量低，但需求量大！在体内含量低，但需求量大！通过阅读资料通过阅读资料1 1，我们知道，我们知道ATPATP在体内的含量有怎样的特点？在体内的含量有怎样的特点？ATP的合成阅读教材P65页第5段，回答下列问题：ATPATP的合成需要具备哪些条件的合成需要具备哪些条件?写出合成写出合成ATPATP的反应式：的反应式：合成合成ATPATP需要的
10、能量来自哪里需要的能量来自哪里?ADP,PiADP,Pi，能量，合成酶，能量，合成酶放能反应放能反应ATPATP水解酶水解酶+PiPi+能量能量A-PA-PP PP PA-PA-PP P下列属于吸能反应的是下列属于吸能反应的是_，属于放能反应的是属于放能反应的是_。A.A.细胞内糖的氧化细胞内糖的氧化B.B.氨基酸合成蛋白质氨基酸合成蛋白质 C.C.葡萄糖合成淀粉葡萄糖合成淀粉 D.D.二氧化碳和水合成葡萄糖二氧化碳和水合成葡萄糖E.E.麦芽糖分解成葡萄糖麦芽糖分解成葡萄糖F.F.植物细胞的光合作用植物细胞的光合作用B B、C C、D D、F FA A、E E什么是什么是吸能反应吸能反应和和放
11、能反应放能反应？思考思考所有细胞中最重要的放能反应所有细胞中最重要的放能反应植物细胞中最重要的吸能反应植物细胞中最重要的吸能反应ATP的合成一般的合成代谢反应是吸能反应一般的合成代谢反应是吸能反应一般的分解代谢反应是放能反应一般的分解代谢反应是放能反应ATP的合成能量能量ATPATP水解酶水解酶ATPATPADPADP+PiPi+ATPATP合成酶合成酶u 思考：思考：ATPATP与与ADPADP之间的转化反应是可逆反应吗？之间的转化反应是可逆反应吗？可逆反应：可逆反应：指在相同的条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应物质可逆，能量不可逆！物质可逆，能量不可逆！合成ATP的能
12、量来源：呼吸作用（释放的化学能）、光合作用（吸收的光能）ATP水解的能量来源：高能磷酸键的水解ATP与ADP保持动态平衡 ATPATP是细胞中是细胞中放能反应放能反应和和吸能反应的纽带吸能反应的纽带ATP与ADP保持动态平衡 资料2：每个ATPATP分子，每天在人体内要被循环水解、分子，每天在人体内要被循环水解、合成合成20002000到到30003000次，相当于每小时至少循环近百次。次，相当于每小时至少循环近百次。ATPATP易于再生，易于再生，ATP-ADPATP-ADP循环循环转化迅速转化迅速 ATPATPADP+PiADP+Pi释释放放能能量量吸吸收收能能量量合合成成酶酶水水解解酶酶
13、ATP与ADP保持动态平衡u 思考思考：运动时较安静时，：运动时较安静时，ATPATP的合成速率相同吗？的合成速率相同吗？ATPATP的的含量又有何变化？含量又有何变化？VS剧烈运动剧烈运动安静状态安静状态ATPADP+PiADP+PiATP动态平衡动态平衡合成速率更快水解速率更快水解速率较慢合成速率较慢ATPATP的水解的水解ATPATP的合成的合成反应式ATP ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量 ATP反应条件ATP水解酶ATP合成酶场所细胞内消耗能量的地方细胞质基质、线粒体、叶绿体能量来源ATP高能磷酸键水解放出呼吸作用释放的化学能，光合作用吸收的光能能量去向供细胞各类生命活动合成AT
14、P的高能磷酸键酶酶酶酶ATPATP的水解反应、合成反应的比较的水解反应、合成反应的比较小结1 1、细胞中的许多反应是吸能反应，例如氨基酸合成蛋白质的反应。（细胞中的许多反应是吸能反应，例如氨基酸合成蛋白质的反应。（）2 2、ATPATP是由一个脱氧核糖、一个腺苷和三个磷酸基团组成的高能磷酸化合是由一个脱氧核糖、一个腺苷和三个磷酸基团组成的高能磷酸化合物。（物。（）3 3、ATPATP和核酸都是由和核酸都是由C C、H H、O O、N N、P P元素组成。（元素组成。（）4 4、ATPATP的水解是放能反应，的水解是放能反应，ATPATP水解成水解成ADPADP的过程中放出的能量来自于连接的过程中放出的能量来自于连接在腺苷上的高能磷酸键的断裂。（在腺苷上的高能磷酸键的断裂。（）5 5、ATPATP与与ADPADP之间的相互转化过程是可逆的。（之间的相互转化过程是可逆的。（）6 6、ATPATP水解放能时，有水分子生成。（水解放能时，有水分子生成。（）随堂测验思考：人体在正常摄食后，食物中的能量是如何转移到人体在正常摄食后，食物中的能量是如何转移到ATPATP中，并用于肌中，并用于肌肉的收缩的呢？肉的收缩的呢？食物食物葡萄糖、脂肪酸等葡萄糖、脂肪酸等消化、吸收消化、吸收呼吸作用呼吸作用释放能量释放能量ADP+PiADP+PiATPATP肌肉收缩肌肉收缩释放能量释放能量合合成成水水解解
