内容正文:
第2节 细胞的能量“货币”—ATP
第五章 细胞的能量供应和利用
1、萤火虫发光的生物学意义是什么?
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗?
3、在萤火虫发光的过程有能量的转换吗?
2023/11/9
问题探讨
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。
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。
传递信号,以便繁衍后代。
“ 银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如冰,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萤,思考有关的生物学问题。
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,然后……
实验探究
3
15min
荧光消失
A
B
C
D
2mL蒸馏水
2mL葡萄糖溶液
2mL脂肪溶液
2mLATP溶液
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
有荧光
出现
直接能源物质
一.ATP功能:
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
糖类、脂肪等有机物中的化学能
ATP
中的
化学能
能量转移
耗能的生命活动
结构与功能相适应,ATP有什么样的结构可以作为直接的能源物质?
腺嘌呤
核糖
腺苷
三个磷酸基团
1.ATP的中文名称:
腺苷三磷酸(ATP)
O-
C
O
C
C
H
H
OH
OH
C
C
O
P
O~
P
O~
P
O-
O
O-
O
O-
O
N
C
N
C
C
C
N
C
N
N
H
H
H
H
H
H
H
H
腺苷三磷酸(ATP)
2.ATP的组成元素:
C、H、O、N、P
3.ATP的结构简式:
A-P~P~P
4.A、T、P、~、—的含义:
A表示:腺苷
T表示:三
P表示:磷酸基团
~表示:特殊的化学键
二、ATP是一种高能磷酸化合物
—表示:普通化学键
A – P ~ P ~ P
腺苷
普通化学键
三个磷酸基团
特殊的化学键
不稳定
因相邻的磷酸基团都带负电荷相互排斥等
末端磷酸基团,具较高的转移势能:一种离开ATP挟能量与其他分子结合的趋势,从而使后者发生变化
水解释放大量能量:
30.54KJ/mol
ATP是一种 化合物。
水解酶
高能磷酸
5.ATP为什么不稳定?
6.ATP是高能磷酸化合物的原因是?
A
P
核糖
腺嘌呤
腺苷(A)
AMP(腺苷一磷酸)
ADP(腺苷二磷酸)
ATP(腺苷三磷酸)
AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一。
~
P
~
P
7.ATP的A具体指什么结构?包含哪几部分?跟我们以前学过的A有什么区别(DNA、RNA等)?
腺苷
腺苷
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
辨析下列物质结构中“A”的含义
二、ATP是一种高能磷酸化合物
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
水
解
酶
Pi
合
成
酶
ATP
合成酶
水解酶
ADP+Pi
+能量
能量
动态平衡
1.ATP水解与合成的酶:
(1)ATP水解:水解酶
(2)ATP合成:合成酶
2.ATP在生物体内的储量:
ATP在细胞内储备少,转化速度快,
3.ATP与ADP转化是否可逆:
物质是可逆的,能量是不可逆的。
4.ATP与ADP转化是生物界的共性:
ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在,体现了生物界的统一性。
三.ATP与ADP可以相互转化
光
合
作
用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
人、动物、
真菌、多数细菌等
绿 色 植 物
能量
ADP + Pi +
ATP
酶
有机物氧化分解
ATP合成:
5.ATP合成的能量来源与去路:
储存在特殊的化学键中
三.ATP与ADP可以相互转化
11
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
能量
Pi
水
解
酶
Pi
合
成
酶
能量
ATP水解的能量来源:
ATP水解的能量去路:
特殊的化学键断裂
用于各项生命活动
5.ATP水解的能量来源与去路:
三.ATP与ADP可以相互转化
ATP水解 ATP合成
反应式 ATP→ADP+Pi+能量 能量+Pi+ADP→ATP
酶的类型
场所
能量来源
能量去向
酶
酶
ATP水解酶
ATP合成酶
细胞质基质、线粒体、叶绿体
存在于细胞的各个部位
特殊的化学能
用于各项生命活动
储存在ATP中
有机物中的化学能或光能
这不是可逆反应,而是一个循环式反应。
物质可循环,但能量不可循环,相互转化处于动态平衡之中。
所有细胞的能量供应机制,体现生物界的统一性。
三.ATP与ADP可以相互转化
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用于大脑思考(电能)
用于主动运输(渗