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大脑思考、肌肉收缩大脑思考、肌肉收缩消耗能量的生命活动过程：大脑思考、肌肉收缩消耗能量的生命活动过程：为细胞的生命活动直接提供能量的物质是？【资料卡】【资料卡】19341934年年,罗曼在研究罗曼在研究肌肉肌肉细胞的收缩机理时，细胞的收缩机理时，发现了发现了一种化合物。在肌肉细胞耗一种化合物。在肌肉细胞耗能的生理过程中总伴随该物能的生理过程中总伴随该物质的分解放能。质的分解放能。19351935年年,罗罗曼确定了这种化合物的分子曼确定了这种化合物的分子式为腺苷三磷酸（英文缩写式为腺苷三磷酸（英文缩写为为ATP）。）。【温故】【温故】【温故】【温故】组成细胞的分子组成细胞的分子组成细胞的分子组成细胞的分子脂肪脂肪氨基酸氨基酸K K+葡萄糖葡萄糖蛋白质蛋白质H H2 2O O糖糖原原氧化放能；“生命的燃料”为细胞的生命活动直接提供能量的物质是？【资料卡】【温故】组2【探究】【探究】直接供能的物质是：葡萄糖？ATP？【资料卡】【资料卡】萤火虫尾部的萤火虫尾部的发光细胞内有相关的发光细胞内有相关的发光物质，在满足能量供应与酶催，在满足能量供应与酶催化化的条件的条件下，该物质发生转下，该物质发生转化进而发出荧光。化进而发出荧光。请小组讨论，设计实验（简述实验思路请小组讨论，设计实验（简述实验思路/操作）操作）小课题小课题：探究为萤火虫发光直接提供能量探究为萤火虫发光直接提供能量的物质是的物质是葡萄糖葡萄糖还是还是ATPATP？【探究】直接供能的物质是：葡萄糖？ATP？【资料卡】萤火虫尾3B B葡萄糖溶液葡萄糖溶液A A生理盐水生理盐水C CATPATP溶液溶液荧荧光光消消失失适当时长适当时长暗处暗处暗处暗处观察观察无荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现有荧光出现有荧光出现切取萤火虫的发光细胞捣碎加入适量生理盐水，分装入切取萤火虫的发光细胞捣碎加入适量生理盐水，分装入3 3支试管中支试管中结论：结论：ATP为萤火虫发光直接提供能量。为萤火虫发光直接提供能量。BAC荧光消失适当时长暗处暗处无荧光出现无4一、ATP的生理功能ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。一、ATP的生理功能ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。5 尝试构建尝试构建ATPATP的结构模型。的结构模型。合作构建合作构建P86P86相关信息相关信息 尝试构建ATP的结构模型。6核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖磷酸基团磷酸基团腺嘌呤腺嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶鸟嘌呤鸟嘌呤1234551234化学键化学键核糖脱氧核糖磷酸基团腺嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶鸟嘌呤12345517腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷磷酸基团二、ATP的分子结构腺苷三磷酸腺苷三磷酸（一）（一）ATPATP的中文名称：的中文名称：腺嘌呤核糖腺苷磷酸基团二、ATP的分子结构腺苷三磷酸（一）A8腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷磷酸基团特殊的化学键特殊的化学键特殊的化学键特殊的化学键普通化学键普通化学键普通化学键普通化学键A AP PP PP P（二）结构简式：（二）结构简式：设计你能行设计你能行腺嘌呤核糖腺苷磷酸基团特殊的化学键普通化学键APPP 9腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷磷酸基团特殊的化学键特殊的化学键特殊的化学键特殊的化学键普通化学键普通化学键普通化学键普通化学键不稳定因相邻的磷酸基团都因相邻的磷酸基团都带负电荷相互排斥等带负电荷相互排斥等具更高具更高的转移的转移势能势能第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)腺嘌呤核糖腺苷磷酸基团特殊的化学键普通化学键不稳定因相邻的10A AP PP PP P 释放能量：释放能量：（三）ATP是一种化合物。高能磷酸30.54KJ/mol第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)APPP 释放能量：（三）ATP是一种 111.ATP的水解的水解（用英文简称表示物质）（用英文简称表示物质）（用英文简称表示物质）（用英文简称表示物质）ATP ADP+Pi+能量能量 ATP水解酶水解酶第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)1.ATP的水解（用英文简称表示物质）12【资料卡】细胞时刻进行各种生命活动过程，时刻需要细胞时刻进行各种生命活动过程，时刻需要ATP水解供能。水解供能。一个人在静止状态下一个人在静止状态下,一天内也有一天内也有40kg的的ATP发生水解；发生水解；在剧烈运动的状态下，每分钟需要消耗在剧烈运动的状态下，每分钟需要消耗0.5kg ATP。正常人体中正常人体中ATP的总量很少，大约为的总量很少，大约为210mg，基本保持不变。如何解决量少和消耗量大的矛盾？如何解决量少和消耗量大的矛盾？如何在持续消耗如何在持续消耗ATP的情况下，仍能保证的情况下，仍能保证ATP含量含量的相对稳定？的相对稳定？请观察图请观察图5-45-4，尝试写出，尝试写出合成合成ATPATP的化学反应式。的化学反应式。第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)【资料卡】细胞时刻进行各种生命活动过13 ADP+Pi+能量能量 ATP 三、ATP与ADP的相互转化1.ATP的水解的水解 ATP ADP+Pi+能量能量 ATPATP水解酶水解酶水解酶水解酶ATPATP合成酶合成酶合成酶合成酶2.ATP的合成的合成？第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)ADP+Pi+能量 14ATPATP合成时所需能量的主要来源合成时所需能量的主要来源动物、人、动物、人、动物、人、动物、人、真菌、真菌、真菌、真菌、细菌细菌细菌细菌 绿色植物绿色植物呼呼呼呼吸吸吸吸作作作作用用用用呼呼呼呼吸吸吸吸作作作作用用用用光光光光合合合合作作作作用用用用ADP+Pi+ATP ATPATPATPATP合成酶合成酶合成酶合成酶能量能量 葡萄糖等有机物氧化葡萄糖等有机物氧化分解，释放的能量分解，释放的能量光合作用时，光合色素光合作用时，光合色素吸收的吸收的光能光能、少数细菌、少数细菌、少数细菌、少数细菌第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)ATP合成时所需能量的主要来源 绿色植物呼呼光ADP+P15呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用？第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)？第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)四、ATP的利用细胞内绝大部分需要能量的生命活动细胞内绝大部分需要能量的生命活动（渗透能）（渗透能）主动运输主动运输（化学能）（化学能）蔗糖、蔗糖、蛋白质蛋白质等合成等合成 大脑思考大脑思考（电能）（电能）肌肉收缩肌肉收缩（机械能）（机械能）、生物发电、生物发电生物发光生物发光（光能）（光能）物质合成物质合成第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)四、ATP的利用细胞内绝大部分需要能量的生命活动（渗透能）主典例典例1 1：ATPATP为主动运输供能为主动运输供能 _ _ _ _ 结合；_ _ _ _激活.ATPATP末端磷酸基团末端磷酸基团脱离，携能量脱离，携能量转移；.载体蛋白的载体蛋白的 改变；物质实现物质实现逆浓度逆浓度跨膜运输 物质与载体蛋白物质与载体蛋白相应位点相应位点载体蛋白的载体蛋白的酶活性酶活性载体蛋白磷酸化载体蛋白磷酸化 空间结构空间结构第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)典例1：ATP为主动运输供能 _A18典例典例2 2：ATPATP为萤火虫发光提供能量为萤火虫发光提供能量ATP供能供能荧光荧光素酶素酶O2荧光素荧光素激活激活的的荧光素荧光素荧荧光光氧化氧化荧光素荧光素发出发出转基因转基因第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)典例2：ATP为萤火虫发光提供能量ATP供能荧光素酶O2荧19葡萄糖葡萄糖氧化分解氧化分解等等释放能量释放能量放能反应放能反应蛋白质蛋白质合成合成等等吸收能量吸收能量吸能反应吸能反应能量通过能量通过ATPATP分子在分子在放能反应放能反应和和吸能反应吸能反应之间流通。之间流通。第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)放能反应吸能反应能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流20葡萄糖等葡萄糖等能源物质能源物质ATP含有能量多含有能量多含有能量相对少含有能量相对少【资料卡】【资料卡】据研究，据研究，1mol1mol葡萄糖彻底氧化分葡萄糖彻底氧化分解释放解释放2870kJ2870kJ。1molATP 1molATP 水解所释放能量的水解所释放能量的能量能量30.54kJ30.54kJ。不能被直接利用不能被直接利用能被直接利用能被直接利用氧化分解氧化分解释放能量释放能量第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)葡萄糖等能源物质ATP含有能量多含有能量相对少【资料卡】据研21ATP是细胞的能量“货币”第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)ATP是第2节第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(2722【思考】【思考】【P89P89】ATPATP和和ADPADP相互转化的供能机制，在所相互转化的供能机制，在所有生物细胞中普遍存在。有生物细胞中普遍存在。这是否也说明了生物界的统一性？这是否也说明了生物界的统一性？这对你理解生物的进化有什么启示？这对你理解生物的进化有什么启示？说明了生物界的统一性。说明了生物界的统一性。各种生物有着共同的起源。各种生物有着共同的起源。第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)【思考】【P89】ATP和ADP相互转化的供能机制，在所有生23、ATPATP是细胞生命活动的直接能源物质，下是细胞生命活动的直接能源物质，下列关于列关于ATPATP的叙述，错误的是（）的叙述，错误的是（）、ATPATP的元素组成与磷脂、核苷酸一样的元素组成与磷脂、核苷酸一样、ATPATP可以水解为可以水解为ADPADP和磷酸，这个过程消和磷酸，这个过程消耗水耗水、正常细胞中正常细胞中ATPATP和和ADPADP的比值相对稳定的比值相对稳定、ATPATP合成是放能反应合成是放能反应第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)【随堂练习】、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列关于24、离子泵是一种具有、离子泵是一种具有ATPATP水解活性的载体蛋白。水解活性的载体蛋白。下下列相关描述错误的是列相关描述错误的是（）（）、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输、加入蛋白质变性剂会降低离子泵的转运速率、加入蛋白质变性剂会降低离子泵的转运速率、A ATPTP是唯一的直接能源物质是唯一的直接能源物质、动物一氧化碳中毒，会降低离子泵的、动物一氧化碳中毒，会降低离子泵的转运速率转运速率第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)【随堂练习】、离子泵是一种具有ATP水解活性的载体蛋白。下25【课后探究【课后探究联系化学】联系化学】ATPATP的水解与合成是可逆反应吗的水解与合成是可逆反应吗?提示：提示：尝试从反应类型、反应尝试从反应类型、反应条件、能量来源与去向，反应条件、能量来源与去向，反应场所等方面比较分析。场所等方面比较分析。【课后探究【课后探究联系实际】联系实际】搜索医药上的搜索医药上的ATPATP制剂，关注其疗效。制剂，关注其疗效。第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)【课后探究联系化学】提示：尝试从反应类型、反应条件、能量来26反反反反 应应应应 ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能量能量能量 ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量能量能量 ATPATP反应类型反应类型反应类型反应类型酶的类型酶的类型酶的类型酶的类型能量来源能量来源能量来源能量来源能量去向能量去向能量去向能量去向场所场所场所场所酶酶酶酶水解反应水解反应合成反应合成反应ATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶ATP中活跃中活跃的化学能的化学能有机物中的化学能以及光能有机物中的化学能以及光能用于各项生命活动用于各项生命活动储存于储存于ATP分子分子中中活细胞所有部位活细胞所有部位细胞质基质、线粒体、叶绿体等细胞质基质、线粒体、叶绿体等物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同 ATPATP的水解和合成的水解和合成不属于可逆反应不属于可逆反应第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)反应类型酶的类型能量来源能量去向场所酶酶水解反应合成反应AT27
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