案第二节-细胞的能量“通货”--ATP.doc

第二节 细胞的能量“通货”——ATP（直接能源）

一、ATP的化学组成
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷
“A”表示腺苷，“T”表示三个，“P”代表高能磷酸基团
“A”腺苷：由1分子腺嘌呤A + 1分子核糖 构成
二、ATP的分子结构简式：A—P~P~P （图）
1、“A”：腺苷=腺嘌呤A +核糖 “P”：磷酸基团（3个） —：普通磷酸键（1个） ～：高能磷酸键（2个）
2、远离A的那个高能磷酸键更易断裂：断裂后是ADP；中文名称叫做二磷酸腺苷； （图）
分子结构简式：A—P~P：
3、靠近A的那个高能磷酸键再断裂：断裂后是AMP；中文名称叫做一磷酸腺苷（即腺嘌呤核糖核苷酸）；
分子结构简式：A—P： （图）
三、ATP的分子结构图： ADP + Pi

元素组成：ATP 由C 、H、O、N、P五种元素组成
四、一般是ATP和ADP之间的相互转化
1、ATP作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？
ATP（水解）酶
ATP ADP+P i+能量 （能量由高能磷酸键内的化学能释放的，用于各项需能的生命活动）
ATP合成酶
2、能量 +ADP + Pi ATP （图）
这“能量”一般来源于：①动物呼吸作用分解有机物中的化学能
②植物光合作用吸收的光能和呼吸作用分解有机物中的化学能。
3、ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？
（1）催化剂不同 （2）反应场所不同 （3）能量的来源和去向不同
总结：不可逆，但物质可循环利用（ADP + Pi）
五、ATP在能量代谢中的作用
1、ATP是生命活动的直接能源物质 （活跃） 证明：萤火虫（图）
2、ATP的利用：
①渗透能：主动运输
②机械能：肌细胞的收缩，精子鞭毛的摆动，染色体的运动，腺细胞对分泌物的分泌等。
③电能：大脑的思考──神经冲动的传导，电鳐、电鳗等产生的生物电
④化学能：细胞内物质的合成需要化学能。（如葡萄糖+果糖→蔗糖）
⑤光能：萤火虫的发光。
⑥热能：ATP释放的能量中，一部分能量也能用于动物的体温的提升和维持。
（图）
3、ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。（存仅2～10mg,24小时产40kg）；但含量很稳定。（图）

四、答案与提示
（一）问题探讨
1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。
2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。
3.有。萤火虫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。
（二）思考与讨论
1.1分子葡萄糖所含的能量，约是1分子ATP所含能量的94倍（指ATP转化为ADP时释放的能量）。
2.有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。
（三）练习
基础题
1.B。
2.提示：吸能反应：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，需要消耗能量，是吸能反应。这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应：如丙酮酸的氧化分解，能够释放能量，是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。
3.提示：在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点：一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。
拓展题
提示：植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“通货”──ATP，这可以从一个侧面说明生物界具有统一性，也反映种类繁多的生物有着共同的起源。