5.2第2节细胞的能量通货——ATP

第5章 细胞的能量供应和利用

第2节 细胞的能量“通货”— 细胞的能量“通货” ATP

问题探讨

萤火虫发光需要能量吗? 萤火虫发光需要能量吗

萤火虫的发光原理能量 激活的 荧光素酶 氧化荧 发出 荧光 荧光素 荧光素 +氧气 光素

谁提供？ 谁提供？

提出问题: 提出问题:

萤火虫发光所需的能量是由葡萄 脂肪直接提供的吗？ 糖、脂肪直接提供的吗？还是其 他物质？ 他物质？作出假设: 作出假设脂肪等) 葡萄糖(或脂肪等)是萤火 虫发光的直接能源物质

2ml蒸馏水 ml蒸馏水

A2ml葡萄糖溶液 ml葡萄糖溶液

无荧光 出现 无荧光 出现 荧 光 15min 消 失暗处

B

C D

2ml脂肪溶液 ml脂肪溶液

无荧光 出现

2mlATP溶液 mlATP溶液

有荧光 出现

上述实验结果能说明什么问题？

萤火虫发光所需的能量是由 ATP直接提供的。 ATP直接提供的。 直接提供的

ATP——细胞的能量“通货” 细胞的能量“通货” 细胞的能量 直接能源) (直接能源糖类、 糖类、脂肪等有机物 能 量 储存有大量的能量， 储存有大量的能量， 但不能被直接利用

≈

ATP 储存的能量,但能被 直接利用

≈的能量

“ATP究竟有何结构特点使其能充当 究竟有何结构特点使其能充当 能量通货的角色？ 能量通货的角色？”

, 的能量的

一、化学组成： 腺嘌呤、核糖、磷酸 化学组成： 腺嘌呤、核糖、

核糖 腺嘌呤磷酸 基团 磷酸 基团 磷酸 基团

三个磷酸基团 一磷酸腺苷(AMP)(腺嘌呤核糖核苷酸) 一磷酸腺苷(AMP)(腺嘌呤核糖核苷酸) 二磷酸腺苷( 二磷酸腺苷(ADP) ATP( 三磷酸腺苷) ATP 三磷酸腺苷

★ATP元素组成： ATP元素组成： 元素组成

二、ATP的结构和功能 的结构和功能1.结构：ATP是_____________的英文名称缩 .结构： 是 三磷酸腺苷 的英文名称缩 其结构简式是______________,一个ATP 写，其结构简式是 A—P~P~P ,一个 ~ ~ 分子中含有一个腺苷，三个__________, 分子中含有一个腺苷，三个 磷酸基团 ，两个 _____________,ATP分子中大量的化学能储存 分子中大量的化学能储存 高能磷酸键 ， 高能磷酸键 中 在_______________中。 2.功能：ATP是细胞内的一种 高能磷酸 化合 .功能： 是细胞内的一种__________化合 是细胞内的一种 直接给细胞生命活动提供能量。 物，直接给细胞生命活动提供能量。

高能磷酸化合物： 高能磷酸化合物： 是指水解时释放的能量在20.92KJ/mol 是指水解时释放的能量在 以上的磷酸化合物，

三、ATP和ADP的相互转化 ATP和ADP的相互转化 1.在有关酶的催化下，ATP分子中远离 在有关酶的催化下，ATP分子中远离 腺苷的

高能磷酸键很容易水解， ____的高能磷酸键很容易水解 ____的高能磷酸键很容易水解，并释放 能量。 能量。 2.在有关酶的催化下，ADP可以接受能 在有关酶的催化下，ADP可以接受能 磷酸 同时与一个游离的_____结合， _____结合 量，同时与一个游离的_____结合，重 新形成ATP ATP。 新形成ATP。 3.ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是 ATP和ADP相互转化的能量供应机制， 相互转化的能量供应机制 生物界的______ 生物界的______ 共性

的形成途径(或能量来源 或能量来源) ATP的形成途径 或能量来源

动物和人细胞质 基质、 基质、 线粒体

绿色植物

磷酸肌酸 肌酸细胞质基质、 细胞质基质、 线粒体、 线粒体、叶绿 体

酶

ADP + Pi +

能量

ATP

磷酸肌酸( 肌酸( ) 磷酸肌酸(C~P)+ADP ATP+肌酸(C) ) 肌酸

三、ATP和ADP相互转化 和 相互转化

断键 能量

A-P~P ~P(ATP)酶图中的两种酶 酶 是否相同 ？

能量 分解酶

合成酶

Pi

A-P~P

Pi(ADP)

肌肉细胞每分钟要使其全部ATP循环一 循环一 肌肉细胞每分钟要使其全部 每个肌肉细胞活动1秒钟 约需1000万 秒钟， 次，每个肌肉细胞活动 秒钟，约需 万 个ATP分子。 分子。 分子

用

三、 ATP的利用 的利用

于 生 物 发 电 发 光

用于大脑思考

ATP

用于

用于 用于

四、 ATP的利用 的利用机械能( 肌细胞收缩) 机械能(如肌细胞收缩) 热能( 维持体温) 热能(如维持体温) 渗透能( 渗透能(如主动运输 )

ATP

转 化 为

电能( 电能(生物电及神经传导 )如电 鳐放电、用于大脑思考 鳐放电、 光能( 萤火虫发光) 光能(如萤火虫发光) 化学能(物质合成、 化学能(物质合成、如葡萄糖和果 糖合成蔗糖) 糖合成蔗糖)

胞吞和胞吐， 胞吞和胞吐，

细胞分裂