第五章

细胞的能量供应和利用

第2节 细胞的能量“通货”—ATP

车胤囊萤相传，我国晋朝时有个青年叫 车胤，他酷爱学习，但由于家贫晚 上照明都成问题，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 为一位有大学问的人。

【相关资料】萤火虫的尾部发光器中有荧光素和荧光 素酶。荧光素接受能量后就被 激活，在荧光素酶的催化作用 下，激活的荧光素与氧发生化 学反应，形成氧化荧光素并且 发出荧光。发光的化学反应式为：

荧光素+能量+O2

荧光素酶

氧化荧光素+H2O 发出荧光

想一想：

在细胞内哪些物质较有可能为萤火虫尾 部细胞的发光直接提供能量？葡萄糖 ATP细胞生命活动所需要的主要能源物质

提供能量

谁是为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量的呢？

合作探究1:探究生命活动的直接能源物质。【材料用具】 萤火虫尾部发光器数个、试管、滴管、葡萄糖、脂肪、 ATP、蒸馏水等。 【实验设计】 实验步骤 1、 2、 3、…… 预期的实验现象及结论

A BC15min 光 消 失

2ml蒸馏水

暗处 荧

2ml葡萄糖溶液

暗处2mlATP溶液

观察

A BC暗处 荧15min 光 消 失

2ml蒸馏水

无荧光 出现无荧光 出现 有荧光 出现

2ml葡萄糖溶液

暗处2mlATP溶液 直接能源物质

结论： ATP是生物体生命 活动的直接能源物质。

一、ATP的结构

2分钟快速阅读88页第2段

1.ATP的中文名称？

三磷酸腺苷 2.ATP的化学组成如何？结构简式如何表示？

一、ATP分子的结构ATP全称——三磷酸腺苷

高能磷酸键

P~P~P核糖 腺嘌呤 腺苷(A)

三个磷酸基团

一、ATP分子的结构ATP全称：三磷酸腺苷1、ATP的结构简式： A——腺苷

A—P~P~PP——磷酸基团 T——三个

~ ——高能磷酸键

反馈练习在如图所示的四种化合物的化学组成中，与圆圈中“A” 所对应的名称相符合的是( )

A.①﹣腺嘌呤核糖核苷酸 B.②﹣腺苷 C.③﹣腺嘌呤脱氧核苷酸 D.④﹣腺嘌呤

三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别

ATP

P

~ ~P

P

腺嘌呤

核糖P腺嘌呤

腺嘌呤核糖核苷酸

核糖

资料一般水解时，能够释放20.92kJ/mol能量的 化合物都叫做高能化合物。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ /mol ,所以ATP是高能磷酸化合物。

想一想：在萤火虫尾部细胞的发光过程中 直接提供能量的物质是ATP,ATP 的能量是怎样释放出来的？

ATP的水解 A-P~P~P ATP水解酶

A-P~P ADP + Pi + 能量

为各项生命活动 直接提供能量

资料分析1.一个成年人在平静状态下，24

小时将有40kg的ATP发生转化，而细胞内ATP、ADP的总量仅有2mg~10mg。 2.用32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分

离出ATP,ATP的总量变化不大，但是大部分ATP末端磷酸基团却已经带有放射性标记。

思考：ATP与ADP之间存在着怎样的关系？

二、ATP与ADP可以相互转化ATP能量水解酶 合成酶

ADP +Pi +能量能量

A-P~P~P(ATP)酶 动态平衡 酶

Pi

A-P~P(ADP)

Pi

ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 动物和人 绿色植物

ADP+Pi

能量

酶

ATP

合作探究2:ATP与ADP的相互转化是否可逆?ATP水解 酶 能量 反应场所 水解酶 高能磷酸键内 的化学能 分布的场所较广 ATP合成 合成酶 有机物中的化学 能或光能 叶绿体、线粒体 和细胞质基质

物质是可逆的，能量和酶是不可逆的

呼吸作用(葡萄糖等氧化分解)

三、ATP 的利用

释放能量(放能反应)合成

ATP水解

生命活动(需/吸能反应)

ATP是细胞的

能量“通货”