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1、细胞中的能量通货细胞中的能量通货细胞中的能量通货细胞中的能量通货第1页，本讲稿共20页生命系统必须依靠物质和能量来维持，能量的获取、储存、释放、利用和散失，发生在全部生命活动中。糖类、脂肪中的能量不能直接被生物体利用，它们只有随着有机物逐步氧化分解而释放出来，储存在ATP中，才能被生物体利用。ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。生理功能生理功能第2页，本讲稿共20页ATP 三磷酸腺苷三磷酸腺苷全称全称ATP腺苷腺苷三个三个磷酸基团磷酸基团（高能磷酸化合物）（高能磷酸化合物）一：什么是一：什么是ATP？第3页，本讲稿共20页 ATP是一类是一类高能磷酸化合物高能磷酸化合物APPP 代表腺苷代表腺
2、苷代表磷酸基团代表磷酸基团代表一种特殊的化学键，代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键叫做高能磷酸键通常我们把水解时放出的能量在通常我们把水解时放出的能量在20.92千焦每摩千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物。尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物。ATPATP的结构简式的结构简式第4页，本讲稿共20页APPP 代表腺苷代表腺苷代表磷酸基团代表磷酸基团代表一种特殊的化学键，代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键叫高能磷酸键1：ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。2：1molATP中包含几中包含几mol高能磷酸键？高能磷酸键？3：ATP分子的水
3、解本质上就是分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水分子中高能磷酸键的水解，也就是高能磷酸键的断裂。在断裂的同时，储存在键中解，也就是高能磷酸键的断裂。在断裂的同时，储存在键中的大量能量释放出来。的大量能量释放出来。（2 mol）第5页，本讲稿共20页 二二:ATP与与ADP的相互转化的相互转化APPP水水水水 解解解解能能 量量ADPATP ATP分子中远离分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定的条件的那个高能磷酸键，在一定的条件下很容易水解，下很容易水解，也很容易重新形成。水解时伴随有能量也很容易重新形成。水解时伴随有能量的释放，重新形成时伴随有能量的储存。的释放，重新形成时伴随有能量
4、的储存。第6页，本讲稿共20页ATP水解酶水解酶 放能放能合成酶合成酶 储能储能ADP +Pi +能量能量ATP与与ADP相互转化的关系式相互转化的关系式是否为可逆反应?第7页，本讲稿共20页 ATP在细胞内的含量是很少的。但是，在细胞内的含量是很少的。但是，ATP在细胞在细胞内的转化是十分迅速的。它在细胞内的含量总是处在内的转化是十分迅速的。它在细胞内的含量总是处在动动态平衡态平衡之中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境，之中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境，具有重要的意义。具有重要的意义。ATP ADP酶酶能量PiPi能量ATPATP合成合成合成合成ATPATP水解水解水解水解第8页，
5、本讲稿共20页 三三:ATPATP在生物在生物体内有一定的含量。体内有一定的含量。ATPATP水解释放的能量水解释放的能量可以供生物体生命活可以供生物体生命活动的需要动的需要,ATP,ATP合成时合成时需要的能量来自哪里需要的能量来自哪里呢呢?第9页，本讲稿共20页第10页，本讲稿共20页补充知识点补充知识点动物和人体细胞中还有一种高能化合物。动物和人体细胞中还有一种高能化合物。当当 ATP大量消耗而过分减少时，磷酸肌酸就可大量消耗而过分减少时，磷酸肌酸就可以释放出大量的能量以释放出大量的能量,使使ADP合成合成ATP。磷酸肌酸（磷酸肌酸（C P)化学能 ATP C P ATP 供能第11页，
6、本讲稿共20页生物体的能源物质最根本的能源主要的能源物质主要的储能物质直接能源物质辅助能源物质太阳光能太阳光能糖类糖类脂肪脂肪ATP磷酸肌酸磷酸肌酸第12页，本讲稿共20页ATP的生理功能ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有：1.机械能 2.电 能 和神经传导 3.渗透能 4.光 能 5.化学能 四、四、ATP的利用的利用第13页，本讲稿共20页归纳小结：归纳小结：一、一、ATP的结构和生理功能：的结构和生理功能：1、中文名称：三磷酸腺苷、中文名称：三磷酸腺苷 2、英文缩写：、英文缩写：ATP 3、结构简式：、结构简式：APP P 4、性质
7、：高能磷酸化合物、性质：高能磷酸化合物 5、释、释 能：能：30.54kJ/mol 6、含量：含量少但含量：含量少但ATP与与ADP转化迅速并处于动态平衡转化迅速并处于动态平衡 7、生理功能：新陈代谢（生命活动）的直接能源、生理功能：新陈代谢（生命活动）的直接能源 二、二、ATP与与ADP的相互转化（反应表达式）：的相互转化（反应表达式）：ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶 三、三、ATP的形成途径：的形成途径：ADPPi ATP 酶动物和人动物和人绿色植物绿色植物能能 量量呼吸作呼吸作用用呼吸作用光呼吸作用光合作用合作用四、四、ATPATP的利用：的利用：第14页，本讲稿共20页练练习：习：
8、1生物体新陈代谢所需能量的直接来源是（生物体新陈代谢所需能量的直接来源是（）。）。A葡萄糖葡萄糖 B脂肪脂肪 CATP D光能光能C2ATP的结构简式为（的结构简式为（）。）。AAPPP；BAPP P；CA P P P；DAP P P；D3在在ATP分子中很容易断裂和重新形成的化学键是（分子中很容易断裂和重新形成的化学键是（）。）。A靠近腺苷的高能磷酸键；靠近腺苷的高能磷酸键；B远离腺苷的高能磷酸键；远离腺苷的高能磷酸键；C腺苷与相邻磷酸基间的键；腺苷与相邻磷酸基间的键；D以上三键都是以上三键都是B4在人体细胞中，下列说法成立的是（在人体细胞中，下列说法成立的是（）。）。A合成合成ATP的途径
9、有光合作用和呼吸作用；的途径有光合作用和呼吸作用；BATP能在人体细胞中大量储存；能在人体细胞中大量储存；CATP与与ADP转化过程中，能量是不可逆的；转化过程中，能量是不可逆的；DATP只能在线粒体中产生；只能在线粒体中产生；C5三个三个ATP含有（含有（）个高能磷酸键。）个高能磷酸键。A9个；个；B6个；个；C5个；个；D3个个B第15页，本讲稿共20页6根据根据ATP与与ADP相互转化的示意图，相互转化的示意图，回答回答:（1）符号）符号A表示（表示（）；）；T表示（表示（）；）；表示（表示（）（2）当反应从下向上进行时，能量）当反应从下向上进行时，能量 从哪里来？有什么用处？从哪里来？
10、有什么用处？（3）当反应从上向下进行时，能量）当反应从上向下进行时，能量 从哪里来？有什么用处？从哪里来？有什么用处？腺苷腺苷三三高能磷酸键高能磷酸键答：（答：（2）来源有二：一是来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出）来源有二：一是来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量；二是来自光能（光合作用）。用处：用于的能量；二是来自光能（光合作用）。用处：用于ATP的形成。的形成。（3）来源：来自）来源：来自ATP的水解。用处：用于生物体各项生命活动。的水解。用处：用于生物体各项生命活动。7海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，这种海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，这种神经细
11、胞能不断吸进神经细胞能不断吸进K，科学家做过实验：用一种有毒物质使，科学家做过实验：用一种有毒物质使神经细胞中毒，泵入神经细胞中毒，泵入K的功能就消失。如果注入一种物质，神的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸进经细胞又能恢复不断吸进K的功能，一直到该物质消耗完。的功能，一直到该物质消耗完。请请分析科学家注入了何种物质？理由是什么？分析科学家注入了何种物质？理由是什么？答：注入的是：答：注入的是：ATP理由是：神经细胞吸进理由是：神经细胞吸进K的方式为主的方式为主动运输，主动运输需要消耗动运输，主动运输需要消耗ATP。第16页，本讲稿共20页讨论：讨论：生物体内的能源及能源物质
12、生物体内的能源及能源物质1、生物体内贮存能量的有机物有：、生物体内贮存能量的有机物有：糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质2、细胞中重要的能源物质：、细胞中重要的能源物质：葡萄糖葡萄糖3、植物细胞中重要的储存能量的物质：、植物细胞中重要的储存能量的物质：淀粉淀粉4、动物细胞中重要的储存能量的物质：、动物细胞中重要的储存能量的物质：糖元糖元5、生物体内储存能量的物质：、生物体内储存能量的物质：脂肪脂肪6、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：7、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：糖类糖类ATP8、生物体进行各项生
13、命活动的最终能源：、生物体进行各项生命活动的最终能源：光能光能第17页，本讲稿共20页知知识识拓拓展：展：讨论：讨论：ATPATP与与ADPADP之间的相互转化是之间的相互转化是可逆反应可逆反应吗？吗？分分析：析：1、从反应条件看：、从反应条件看：ATP的分解是一种水解反应，催的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；化该反应的酶属于水解酶；ATP的合成是一种合成反的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因因此反应条件不同。此反应条件不同。2、从能量来源看：、从能量来源看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸水解释放的能量
14、是储存在高能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成键中的化学能，用于生命活动；合成ATP的能量来自生物体的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同。因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）（能量不可逆，而物质可逆）3、从合成与分解场所看：、从合成与分解场所看：ATP合成的场所是细胞质基质、合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；线粒体和叶绿体；ATP分解的场所相对较多分解的场所相对较多。因此合成与因此合成与分解的场所不同。分解的场所不同。不是可逆反应不是可逆反应第18页，本讲稿共20页新陈代谢新陈代谢是是生物体与外界环境生物体与外界环境之间之间物质和能量的交物质和能量的交换，以及换，以及生物体内生物体内物质物质和能量转变的过程。和能量转变的过程。即活细胞中全即活细胞中全部有序的化学部有序的化学变化的总称。变化的总称。第19页，本讲稿共20页新新陈陈代代谢谢同化同化作用作用异化异化作用作用从外界摄取营养物质，从外界摄取营养物质，合成自身的组成物质合成自身的组成物质分解自身的组成物质，分解自身的组成物质，把代谢的最终产物排出把代谢的最终产物排出体外体外生物的新陈代谢也就是生物体的自我更新的过程。生物的新陈代谢也就是生物体的自我更新的过程。第20页，本讲稿共20页