第5章细胞的能量供应和利用

第第2 2节节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP-2-相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里四五十只萤火虫发在薄薄的布袋子里四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人为一位有大学问的人1 1、萤火虫发光的生物学意义是什么？、萤火虫发光的生物学意义是什么？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？3 3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？讨论一讨论一-3-生物的生命活动需要生物的生命活动需要 能量！能量！主要能源主要能源物质？物质？良好储能良好储能物质？物质？糖糖类类脂脂肪肪这些物质能为生命活动直接供能吗这些物质能为生命活动直接供能吗?讨论二讨论二-4-用小刀将数十只萤火虫的发光器取下用小刀将数十只萤火虫的发光器取下,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入取两等份分别装入两支试管两支试管,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合,置于置于暗处暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现可见试管内有淡黄色荧光出现,约约过过1515分钟荧光消失，然后分钟荧光消失，然后AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2ml2mlATP注射注射液液2ml2mlAB实验探究实验探究-5-AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2mlATP注射注射液液2ml从从A、B试管的实验现象中你得出的结论是试管的实验现象中你得出的结论是?AB葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能。

能讨论三讨论三-6-1.ATP1.ATP的结构简式为？的结构简式为？3.3.ATPATP简式简式中中A A、P P、分别代表什么？分别代表什么？第第2 2节节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP2.ATP2.ATP的中文名称？的中文名称？三磷酸腺苷三磷酸腺苷讨论四讨论四（学生阅读（学生阅读P88页）APPP -7-腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷腺苷(A)磷酸基团磷酸基团 （P）高能磷酸键高能磷酸键APPPATP：PPP-8-1.ATP1.ATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（）BA、APPP B、APPPC、APPP D、APPP练一练练一练2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（数目依次是（）A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 C C-9-3.3.（多选题）以下哪个化合物中含有（多选题）以下哪个化合物中含有P P元素（元素（）A A、核苷酸、核苷酸 B B、磷脂、磷脂 C C、脂肪、脂肪 D D、ATPATPB DB D练一练练一练4.ATP4.ATP中大量化学能储存在中大量化学能储存在()()A A、腺苷内、腺苷内 B B磷酸基团内磷酸基团内 C C腺苷与磷酸基团连接键内腺苷与磷酸基团连接键内 D D高能磷酸键内高能磷酸键内 D-10-ATP的的水解水解过程过程APPPPiAPP能量能量(30.54kj/mol)ATP ADP+Pi+能量能量ATP（水解）酶（水解）酶为生命活动提供能量为生命活动提供能量 为各项为各项生命活动提供生命活动提供能量能量1 1、ATPATP供能时，释放哪个化学键中的能量？供能时，释放哪个化学键中的能量？2 2、ATPATP供能过程中，可形成哪些产物？供能过程中，可形成哪些产物？讨论五讨论五-11-1 1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释放能量，供运动所需。

一个成年人在安分解释放能量，供运动所需一个成年人在安静的状态下，静的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP被水解2 2、肌肉收缩的直接能源物质是、肌肉收缩的直接能源物质是ATPATP在人体安静状态在人体安静状态时，肌肉内时，肌肉内ATPATP含量只能供肌肉收缩含量只能供肌肉收缩1 12s2s所需的能量所需的能量资料：资料：通过以上资料，你能得到什么信息？通过以上资料，你能得到什么信息？讨论六讨论六-12-ATP合成酶合成酶ADP+Pi ATP能量能量+ATP ADP+P i+能量能量ATPATP（水解）（水解）酶酶 二、二、ATPATP与与ADPADP可以相互转化可以相互转化-13-ATP和和ADP的相互转化是否是可逆反应？的相互转化是否是可逆反应？ATP酶酶 酶酶ADP+Pi+能量能量讨论七讨论七-14-动力工厂动力工厂-线粒体线粒体在在线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质等场所通过等场所通过呼吸作用分解呼吸作用分解糖类糖类等有机物，释放等有机物，释放其中的其中的能量能量，用于生成，用于生成ATPADP 转化成转化成ATP所需的能量从哪里来？所需的能量从哪里来？讨论八讨论八能量转换站能量转换站-叶绿体叶绿体绿色植物还绿色植物还通过叶绿体进行通过叶绿体进行光合作用，吸收光合作用，吸收光能光能用于合用于合成成ATP。

15-人、动物、真菌等人、动物、真菌等绿色植物能量能量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+PiATP 酶酶 人、动物、真菌等人、动物、真菌等:通过通过呼吸作用呼吸作用分解有机物释放能量分解有机物释放能量绿色植物绿色植物:呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用-16-ATPATP合成合成ATPATP分解分解场场所所细细胞内所有需要胞内所有需要的的进进行生命活行生命活动动的的结结构构酶酶“能量能量”呼吸作用分解有机物呼吸作用分解有机物释释放的和放的和光合作用中吸收的光合作用中吸收的储储存在存在ATPATP 中的化学能中的化学能ATP和和ADP的相互转化是否是可逆反应？的相互转化是否是可逆反应？物质可逆，能量不可逆物质可逆，能量不可逆线粒体、叶绿体、线粒体、叶绿体、细胞质基质细胞质基质ATPATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶化学能化学能光能光能远离远离A的的能量能量-17-5.ATP转转化化为为 ADP 可表示如下：式中可表示如下：式中X代表（代表（）6.关于关于动动物物细细胞中胞中ATP的正确叙述（的正确叙述（）A、ATP在在动动物体物体细细胞中普遍存在，但含量不多胞中普遍存在，但含量不多B、当它、当它过过分减少分减少时时，可由，可由ADP在不依在不依赖赖其他物其他物质质 条件下直接形成条件下直接形成C、它含有三个高能磷酸、它含有三个高能磷酸键键D、ATP转变为转变为ADP的反的反应应是可逆的是可逆的A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPi练一练练一练DA-18-7.对于反应式：对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（能量，以下提法正确的是（）A、物质是可逆的，能量是不可逆的、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆、物质和能量都是可逆 的的C、物质和能量都是不可逆的、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的、物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶A A8.ATP在细胞内的含量及其生成是（在细胞内的含量及其生成是（）A.很多，很快很多，很快 B.很少，很慢很少，很慢 C.很多，很慢很多，很慢 D.很少，很快很少，很快D D练一练练一练-19-ATP哪些生命活动由哪些生命活动由 直接供能直接供能?讨论九讨论九-20-用于主动运输用于主动运输（渗透能渗透能）ATP用于各种运动，如肌细用于各种运动，如肌细胞收缩（胞收缩（机械能机械能）用于生物放电用于生物放电（电能电能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应（化学能化学能）用于生物发光用于生物发光（光能光能）用于大脑思考用于大脑思考（电能电能）-21-练一练练一练9.把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失了；如果滴一点了；如果滴一点ATP溶液，荧光将恢复。

这说明萤溶液，荧光将恢复这说明萤火虫的荧光是火虫的荧光是 转化而成的转化而成的请写出相关的反应式：请写出相关的反应式：ATP ADP+Pi+光能光能酶酶ATP-22-小结小结 酶酶1一一.ATP具有高能磷酸键具有高能磷酸键1.ATP的分子结构简式是：的分子结构简式是：AP P P2.ATP的中文名称是：三磷酸腺苷的中文名称是：三磷酸腺苷二二.ATP与与ADP的相互转化的相互转化ATP酶酶2ADP+Pi+能量能量三三.ATP的来源的来源光合作用、呼吸作用等光合作用、呼吸作用等四四.ATP的利用的利用直接用于各项生命活动直接用于各项生命活动-23-能能源源来来源源能量的能量的直接直接来源来源主要主要能源物质能源物质生物体内重要生物体内重要储能储能物质物质动物动物细胞内的细胞内的储能储能物质物质植物植物细胞内的细胞内的储能储能物质物质最终最终的能源来源的能源来源ATPATP糖类糖类脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太阳能太阳能有关能源物质的回顾与小结：有关能源物质的回顾与小结：-24-过关检测过关检测 19971997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗博耶和英年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗博耶和英国的约翰沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量国的约翰沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。

进行自身再生方面取得的成就三磷酸腺苷三磷酸腺苷”简称简称“腺三磷腺三磷”，又叫，又叫ATPATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化的中心物质回答下列问题：量转化的中心物质回答下列问题：ATPATP的分子简式是，其中的分子简式是，其中A A代表，代表，P P代表，代表高能磷酸键代表，代表高能磷酸键ADPADP和和ATPATP相互转变的反应式：相互转变的反应式：在动物细胞中，在动物细胞中，ADPADP转变成转变成ATPATP的能量主要来自作用，的能量主要来自作用，通常需要分解，消耗气；对于植物来通常需要分解，消耗气；对于植物来说，说，ADPADP转变成转变成ATPATP的能量还可来自作用在生物体的能量还可来自作用在生物体内，内，ATPATP水解成水解成ADPADP时，释放的能量直接用于时，释放的能量直接用于25-知识迁移：知识迁移：海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，能不断吸收巨大的神经细胞，能不断吸收K+，科学家，科学家做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就消失。

如果注入一种中毒，吸收的功能就消失如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸收的功能，物质，神经细胞又能恢复不断吸收的功能，一直到这种物质消耗完请回答：一直到这种物质消耗完请回答：（1）注入的这种物质是）注入的这种物质是 ，其结，其结构简式可表示为构简式可表示为2）神经细胞吸收的方式是）神经细胞吸收的方式是 ，此物质的吸收除需要注入一种物质外，还此物质的吸收除需要注入一种物质外，还需要需要ATPAPPP主动运输主动运输载载体体-26-。