内容正文:
第5章细胞的能量供应和利用
第2节细胞的能量“货币”ATP
授课:谢志强
“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句,想象夜空中与星光媲美的点点流荧,思考有关的生物学问题。
问题探讨
讨论
1.萤火虫发光的生物学意义是什么?
相互传递信号,以便繁衍后代。
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗?
其腹部后端细胞内有特殊的发光物质——荧光素。
3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗?
有。
温故知新:观察右图,提供能量的是什么物质?
ATP。
细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能,但是直接给细胞生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
一、ATP是一种高能磷酸化合物
腺嘌呤
核糖
腺苷(A)
三个磷酸基团
所以ATP的中文名称叫腺苷三磷酸
结构简式:
A-P~P~P
腺苷
普通化学键
磷酸基团
高能磷酸键
30.54kJ/mol
A-P~P~P
水解酶
A-P~P+Pi+能量
二、ATP与ADP可以相互转化
对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性。
ATP的结构特点:
(1)化学性质不稳定:末端磷酸基团有一种挟能量离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。
(2)细胞内的一种高能磷酸化合物:ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ/mol,属于高能磷酸化合物。
ADP
A-P~P~P
合成酶
A-P~P+Pi+能量
二、ATP与ADP可以相互转化
思考1:ATP与ADP相互转化过程的反应能不能看作是一个可逆反应?
不能。一是反应条件所需的酶是不一样的。二是ATP水解是放能,ATP合成是吸能。三是反应场所不一样。
思考2:在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量从哪里来呢?
对于绿色植物来说,既可以来自光能(光合作用),也可以来自呼吸作用所释放的能量;对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
思考3:ATP水解后释放的能量又去哪儿了呢?
三、