第五章第二节《细胞的能量通货-ATP》详解
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本实验的研究目的是研究外源ATP对离体肌 肉的生理作用（设计实验以葡萄糖与之对照）， 因此，必须待离体肌肉自身的 消耗AT之P 后， 才能进行实验。在程序上，必须先滴 加 葡萄糖溶液，观察 肌肉收缩 与否以后，再 滴加 ATP溶液 ，否则会造成 葡萄糖 也能被 肌肉直接利用的假像。
巩固提 高
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K+，科学家做过实验：用一种有 毒物质使其神经细胞中毒，吸收K+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K+ 的功能，一直到这种物质消耗完。请回答：
请同学们认真阅读课本P88页“ATP分子中具有高能磷酸键” 的知识，思考回答下列问题：
一、ATP分子中具有高能磷酸键 1.ATP全称：_三__磷_酸__腺__苷_ 2.ATP的结构简式是：__A_—__P_～___P_～___P _ 3. A:_____腺__苷____ P:_磷__酸_基__团__ －:__普__通_化__学__键__ ～:__高__能_磷__酸__键__ 4.化学物质组成: 腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸基团 5.元素组成: C、H、O、N、P
用于恒定体温
用于各种运动， 如肌细胞收缩
葡萄糖+果糖 酶 蔗糖 用于主动运输 ，
用于细胞内各种吸能反应
细胞的生长分裂等
机械能（如肌细胞收缩）
ATP中 的能 量转 化为
热能（如维持体温） 渗透能（如主动运输） 电能（如电鳐放电） 光能（如萤火虫发光）
化学能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）
ATP：细胞的能量“通货”
2.画出ATP合成的反应式：
ADP +能量 酶 AT
+Pi
P
（3）转化过程
AT 酶
P
酶
ADP + Pi+ 能量
A-P~P~P
能量
(ATP)
图中的两种酶 是否相同 ？
能量
Pi
A-P~P
Pi
(ADP)
（4）ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
人、动物、 真菌、多数细菌等
糖类、脂肪 等有机物氧
化分解
二、ATP与ADP的相互转化
（ 1 ）ATP的水解 1.ATP水解过程中哪个键断裂_远__离__腺__苷_ 的高能_ 磷_酸_ 键 2.ATP分解后形成了哪些物质__A_D_P_+_P_i_ 3.ATP中所释放出来的能量去了哪里_用__于__各_ 项生_ 命_活_ 动
在水解过程中需要什么条件__酶____ 4.画出ATP水解的反应式： A-P ～ P ～ P 酶 A-P ～ P+ Pi + 能量
主要的贮能物质：脂肪 【提出问题】：
是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？是葡 萄糖，脂肪，还是其他物质？
实验:探究萤火虫发光的直接供能物质
荧光素2ml和荧光素酶
A 葡萄糖 B 脂肪
溶液2ml
2ml
C ATP注射
液2ml
置A
B
于
暗
处
实验结论： ATP是直接供能物质
C
为什么ATP能直接为生命活动提供能量呢？
迁移训练 3、ATP转化为 ADP 可表示如下式中X代表（ D ）
A、H2O
B、[H]
C、P
D、Pi
酶
4、关于“ ATP
ADP+Pi+能量”的叙述，不正确
的是（ B ) 酶
A、上述反应存在着能量的释放和贮存
B、所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来
自呼吸作用
C、这一反应无休止地在活细胞内进行
D、这一过程保证了生命活动的顺利进行
三、ATP的利用
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP直接提供能量的，如：萤火虫尾部的发光。
ATP 酶 ADP + Pi + 能量
荧光素+能量+O2 荧光素酶 氧化荧光素+发光
ATP利用的其它举例（下图）
用于大脑思考
用 于 生 物 发 电 发 光
ATP的利用
所以说ATP是细胞内的 一种高能磷酸化合物。
迁移训练
1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基
团和高能磷酸键数目依次（ C ）
A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1
迁移训练
2、ATP中大量化学能储存在( D )
A、腺苷内 B．磷酸基团内 C．腺苷与磷酸基团连接键内 D．高能磷酸键内
吸能反应：伴随ATP的水解
葡萄糖+果糖
ATP
酶 蔗糖
酶 ADP Pi
放能反应：伴随ATP的合成
葡萄糖+氧气 酶 二氧化来自百度文库+水
酶
ADP Pi ATP
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间 循环流通，故把ATP比喻成细胞的能量“通货”
≈ 糖类、脂肪等有机物
能 储存有大量的能量， 量 但不能被直接利用
⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？
主要是相互传递求偶信号，吸引异性，繁衍后代
⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。
⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能， 只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
在生命系统中： 主要的能源物质：糖类
绿色植物
ADP + Pi + 能 量
酶 ATP
思考：ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？
ATP水解
ATP合成
反应条件 水解酶
反应场所 广泛存在于细
胞的各个部位
能量来源 能量去向
高能磷酸键 内的化学能
用于各项 生命活动
合成酶
细胞质基质、线粒体、 叶绿体
有机物中的化学 能或光能
储存在ATP中
物质是可逆的，能量是不可逆的
【强调】
ATP，ADP与腺嘌呤核糖核苷酸的区别：
P ~ P ~P
腺嘌呤
P ~P
核糖 ATP 三磷酸腺苷
腺嘌呤
P
腺嘌呤
核糖
ADP 二磷酸腺苷
核糖
AMP 一磷酸腺苷 又叫腺嘌呤核糖核苷酸
（ 2 ）ATP的合成 1.ATP合成过程中需要些什么物质__A_D_P_+_P_i_
是否需要能量？_需__要____ 还需要什么条件？_酶_______
ＡＴＰ
≈ 储存的能量相对
来说少，但能被 直接利用
ATP--细胞内流通的能量“通货”
拓展
直接能源来源
主要能源物质
能 量 主要储能物质 来 动物特有的储能物质 源
植物特有的储能物质
最终能量来源
ATP
糖类
脂肪 糖原 淀粉 太阳能
巩固提高
ATP能够使离体的刚刚丧失收缩功能的新 鲜骨骼肌缩，这说明ATP是肌肉收缩所需能量 的 直接来源。
假如用
代表腺嘌呤、
代表核
糖、
代表磷酸基团，尝试构建ATP的模型。
～ : 高能磷酸键
~ ~ P P P － : 普通化学键
腺嘌呤（A）
P:磷酸基团
核糖
腺苷 :A 三个 :T
ATP的结构
磷酸基团:P
A:腺苷
特点： 1、一个腺苷 2、两个高能磷酸键 3、三个磷酸基团
ATP分子中具有高能磷酸键，远离 腺苷的高能磷酸键容易断裂发生水 解释，释放高达30.54Kjmol的能量，
巩固提 高
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K+，科学家做过实验：用一种有 毒物质使其神经细胞中毒，吸收K+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K+ 的功能，一直到这种物质消耗完。请回答：
请同学们认真阅读课本P88页“ATP分子中具有高能磷酸键” 的知识，思考回答下列问题：
一、ATP分子中具有高能磷酸键 1.ATP全称：_三__磷_酸__腺__苷_ 2.ATP的结构简式是：__A_—__P_～___P_～___P _ 3. A:_____腺__苷____ P:_磷__酸_基__团__ －:__普__通_化__学__键__ ～:__高__能_磷__酸__键__ 4.化学物质组成: 腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸基团 5.元素组成: C、H、O、N、P
用于恒定体温
用于各种运动， 如肌细胞收缩
葡萄糖+果糖 酶 蔗糖 用于主动运输 ，
用于细胞内各种吸能反应
细胞的生长分裂等
机械能（如肌细胞收缩）
ATP中 的能 量转 化为
热能（如维持体温） 渗透能（如主动运输） 电能（如电鳐放电） 光能（如萤火虫发光）
化学能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）
ATP：细胞的能量“通货”
2.画出ATP合成的反应式：
ADP +能量 酶 AT
+Pi
P
（3）转化过程
AT 酶
P
酶
ADP + Pi+ 能量
A-P~P~P
能量
(ATP)
图中的两种酶 是否相同 ？
能量
Pi
A-P~P
Pi
(ADP)
（4）ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
人、动物、 真菌、多数细菌等
糖类、脂肪 等有机物氧
化分解
二、ATP与ADP的相互转化
（ 1 ）ATP的水解 1.ATP水解过程中哪个键断裂_远__离__腺__苷_ 的高能_ 磷_酸_ 键 2.ATP分解后形成了哪些物质__A_D_P_+_P_i_ 3.ATP中所释放出来的能量去了哪里_用__于__各_ 项生_ 命_活_ 动
在水解过程中需要什么条件__酶____ 4.画出ATP水解的反应式： A-P ～ P ～ P 酶 A-P ～ P+ Pi + 能量
主要的贮能物质：脂肪 【提出问题】：
是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？是葡 萄糖，脂肪，还是其他物质？
实验:探究萤火虫发光的直接供能物质
荧光素2ml和荧光素酶
A 葡萄糖 B 脂肪
溶液2ml
2ml
C ATP注射
液2ml
置A
B
于
暗
处
实验结论： ATP是直接供能物质
C
为什么ATP能直接为生命活动提供能量呢？
迁移训练 3、ATP转化为 ADP 可表示如下式中X代表（ D ）
A、H2O
B、[H]
C、P
D、Pi
酶
4、关于“ ATP
ADP+Pi+能量”的叙述，不正确
的是（ B ) 酶
A、上述反应存在着能量的释放和贮存
B、所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来
自呼吸作用
C、这一反应无休止地在活细胞内进行
D、这一过程保证了生命活动的顺利进行
三、ATP的利用
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP直接提供能量的，如：萤火虫尾部的发光。
ATP 酶 ADP + Pi + 能量
荧光素+能量+O2 荧光素酶 氧化荧光素+发光
ATP利用的其它举例（下图）
用于大脑思考
用 于 生 物 发 电 发 光
ATP的利用
所以说ATP是细胞内的 一种高能磷酸化合物。
迁移训练
1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基
团和高能磷酸键数目依次（ C ）
A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1
迁移训练
2、ATP中大量化学能储存在( D )
A、腺苷内 B．磷酸基团内 C．腺苷与磷酸基团连接键内 D．高能磷酸键内
吸能反应：伴随ATP的水解
葡萄糖+果糖
ATP
酶 蔗糖
酶 ADP Pi
放能反应：伴随ATP的合成
葡萄糖+氧气 酶 二氧化来自百度文库+水
酶
ADP Pi ATP
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间 循环流通，故把ATP比喻成细胞的能量“通货”
≈ 糖类、脂肪等有机物
能 储存有大量的能量， 量 但不能被直接利用
⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？
主要是相互传递求偶信号，吸引异性，繁衍后代
⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。
⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能， 只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
在生命系统中： 主要的能源物质：糖类
绿色植物
ADP + Pi + 能 量
酶 ATP
思考：ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？
ATP水解
ATP合成
反应条件 水解酶
反应场所 广泛存在于细
胞的各个部位
能量来源 能量去向
高能磷酸键 内的化学能
用于各项 生命活动
合成酶
细胞质基质、线粒体、 叶绿体
有机物中的化学 能或光能
储存在ATP中
物质是可逆的，能量是不可逆的
【强调】
ATP，ADP与腺嘌呤核糖核苷酸的区别：
P ~ P ~P
腺嘌呤
P ~P
核糖 ATP 三磷酸腺苷
腺嘌呤
P
腺嘌呤
核糖
ADP 二磷酸腺苷
核糖
AMP 一磷酸腺苷 又叫腺嘌呤核糖核苷酸
（ 2 ）ATP的合成 1.ATP合成过程中需要些什么物质__A_D_P_+_P_i_
是否需要能量？_需__要____ 还需要什么条件？_酶_______
ＡＴＰ
≈ 储存的能量相对
来说少，但能被 直接利用
ATP--细胞内流通的能量“通货”
拓展
直接能源来源
主要能源物质
能 量 主要储能物质 来 动物特有的储能物质 源
植物特有的储能物质
最终能量来源
ATP
糖类
脂肪 糖原 淀粉 太阳能
巩固提高
ATP能够使离体的刚刚丧失收缩功能的新 鲜骨骼肌缩，这说明ATP是肌肉收缩所需能量 的 直接来源。
假如用
代表腺嘌呤、
代表核
糖、
代表磷酸基团，尝试构建ATP的模型。
～ : 高能磷酸键
~ ~ P P P － : 普通化学键
腺嘌呤（A）
P:磷酸基团
核糖
腺苷 :A 三个 :T
ATP的结构
磷酸基团:P
A:腺苷
特点： 1、一个腺苷 2、两个高能磷酸键 3、三个磷酸基团
ATP分子中具有高能磷酸键，远离 腺苷的高能磷酸键容易断裂发生水 解释，释放高达30.54Kjmol的能量，