《細胞的能量“通貨”—ATP》課件（2）

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1、（1 1）細胞中主要是由什么細胞器來產生能量的？）細胞中主要是由什么細胞器來產生能量的？（2 2）細胞中有哪些生理過程在不斷地消耗著能量？）細胞中有哪些生理過程在不斷地消耗著能量？（3 3）細胞內存在有糖類、脂肪等有機物，這些有機）細胞內存在有糖類、脂肪等有機物，這些有機 物含有大量且穩(wěn)定的能量，但某項生命活動可能物含有大量且穩(wěn)定的能量，但某項生命活動可能 不用大量的能量就足以進行，而且糖類、脂肪中不用大量的能量就足以進行，而且糖類、脂肪中 儲存的能量又過于穩(wěn)定，不易被生物體利用，細儲存的能量又過于穩(wěn)定，不易被生物體利用，細 胞又是怎樣解決這一矛盾的呢？胞又是怎樣解決這一矛盾的呢？1.1.螢火

2、蟲發(fā)光的生物學意義是什么？螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么？2.2.螢火蟲體內有特殊的發(fā)光物質嗎？螢火蟲體內有特殊的發(fā)光物質嗎？3.3.螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉換嗎？螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉換嗎？討論：討論： 用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取三等份分別裝入三支試管,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見試管內有淡黃色熒光出現(xiàn),約過15分鐘熒光消失螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器 AB醫(yī)用葡萄醫(yī)用葡萄糖溶液糖溶液2mlATP注射注射液液2ml蒸餾水蒸餾水2mlCBA螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器的經典實驗的經典實驗 C問題思考：問題思考：1.1.選擇螢火蟲的發(fā)光器為實驗材料的優(yōu)點。選擇螢火

3、蟲的發(fā)光器為實驗材料的優(yōu)點。（參考答案：主要是它發(fā)光的現(xiàn)象容易觀察等）（參考答案：主要是它發(fā)光的現(xiàn)象容易觀察等）2.2.將發(fā)光器搗碎的目的：將發(fā)光器搗碎的目的：（參考答案：增大發(fā)光細胞與溶液接觸面積，加快化學反（參考答案：增大發(fā)光細胞與溶液接觸面積，加快化學反應速度。）應速度。） 3.3.本實驗的原理是：本實驗的原理是：（參考答案：蒸餾水不是能源物質，葡萄糖不是直接的能（參考答案：蒸餾水不是能源物質，葡萄糖不是直接的能源物質，他們都不會使熄滅的離體發(fā)光器重新發(fā)光，而源物質，他們都不會使熄滅的離體發(fā)光器重新發(fā)光，而ATPATP能使離體的發(fā)光器重新發(fā)光）能使離體的發(fā)光器重新發(fā)光） 具有改善肌體代謝

4、的作用，同時又是具有改善肌體代謝的作用，同時又是體內能量的體內能量的主要來源主要來源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、腦動。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、腦動脈硬化、冠狀動脈硬化等等，并發(fā)現(xiàn)其具有抗癌作用，脈硬化、冠狀動脈硬化等等，并發(fā)現(xiàn)其具有抗癌作用，可望成為有前景的抑癌劑。可望成為有前景的抑癌劑。功能功能: :二、ATP的結構簡式 HNH C NN C CHC C H O O OH N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OHPPPP P P APPP 腺嘌呤腺嘌呤高能磷酸鍵高能磷酸鍵核糖核糖腺苷腺苷(A)(A)ATP分子

5、結構 簡 式三個磷酸基團三個磷酸基團三磷酸腺苷 ATPATP分子中具有高能磷酸鍵分子中具有高能磷酸鍵APPP高能磷酸鍵高能磷酸鍵: :30.54KJ/mol30.54KJ/molATPATP是細胞內的一種高能磷酸化合物是細胞內的一種高能磷酸化合物+A-PPA-PP PPATPADP Pi( (磷酸磷酸) ) 能量+酶酶1 1.一個成年人在平靜狀態(tài)下，一個成年人在平靜狀態(tài)下，2424小時將有小時將有40kg40kg的的ATP ATP 發(fā)生轉化，而細胞內發(fā)生轉化，而細胞內ATPATP、ADPADP的總量僅有的總量僅有2mg2mg10mg10mg。2.2.用用3232P P標記磷酸加入細胞培養(yǎng)液中，

6、短時間內快速分標記磷酸加入細胞培養(yǎng)液中，短時間內快速分 離出離出ATPATP，ATPATP的總量變化不大，但是大部分的總量變化不大，但是大部分ATPATP末端末端 磷酸基團卻已經帶有放射性標記。磷酸基團卻已經帶有放射性標記。ATP與ADP的相互轉化：能量的儲存能量的 釋放 ATP 酶酶 ADP + Pi + 能量能量ADP+Pi+能量 酶酶 ATP2.ATP2.ATP的含量處在動態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定的含量處在動態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定 供能。供能。1.1.伴隨能量的儲存和釋放伴隨能量的儲存和釋放 ATP 酶酶 ADP +Pi+能量（能量（能量“通貨通貨”）呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合

7、合作作用用ADP+Pi能量能量ATP酶酶ADPADP轉化成轉化成ATPATP時所需能量的主要來源時所需能量的主要來源光合作用光合作用光能光能ATP有機物有機物呼吸作用呼吸作用ATPATPATP是細胞各項生命活動的直接能源是細胞各項生命活動的直接能源比比 較較： 有機物有機物ATP ATP 是新陳代謝所需能量的是新陳代謝所需能量的 來源來源糖類是生命活動的主要糖類是生命活動的主要 物質物質脂肪是生物體的脂肪是生物體的 物質物質光能光能 是生命活動的是生命活動的最終最終能量來源能量來源直接直接 能源能源儲能儲能討討 論：論：（1 1）眾多能源物質中，）眾多能源物質中，ATPATP這種絕對含量這種絕

8、對含量 極少的物質為什么成為直接能源？極少的物質為什么成為直接能源？（2 2）為什么）為什么ATPATP是細胞內能量釋放、儲存、是細胞內能量釋放、儲存、 轉移和利用的中心物質，成為生物的轉移和利用的中心物質，成為生物的 直接能源呢？直接能源呢？ （3 3）ATPATP對生命的維持是極其重要的，試想：當對生命的維持是極其重要的，試想：當 產生產生ATPATP的過程停止時，會發(fā)生什么？的過程停止時，會發(fā)生什么？ （4 4）ATPATP在生物體中的絕對含量是極小的，但生在生物體中的絕對含量是極小的，但生 物體中的每一個細胞每時每刻都在消耗著物體中的每一個細胞每時每刻都在消耗著 ATPATP，但在正常

9、情況下，生物體內的，但在正常情況下，生物體內的ATPATP量可量可 滿足機體的要求，奧妙何在呢？滿足機體的要求，奧妙何在呢？討討 論：論：ATP主動運輸主動運輸發(fā)光發(fā)電發(fā)光發(fā)電肌肉收縮肌肉收縮大腦思考大腦思考物質合成物質合成ADPPi能量能量酶酶光合光合呼吸呼吸Pi能量能量酶酶呼呼 吸吸ATPATP是生物體新陳代謝所需能量的直接來源是生物體新陳代謝所需能量的直接來源物質可循環(huán)利用物質可循環(huán)利用能量是不可循環(huán)利用能量是不可循環(huán)利用反應反應不可逆不可逆ATP 酶酶 ADP + Pi + 能量ADP+Pi+能量 酶酶 ATP動動腦動動腦筋筋上面兩個反應式可逆的嗎？上面兩個反應式可逆的嗎？2.2.在細

10、胞內，在細胞內，1mol1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ2870kJ的能量。計算：的能量。計算：1 1分子葡萄糖徹底氧化分解分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量是所釋放的能量是1 1分子分子ATPATP水解所釋放能量的多少倍？水解所釋放能量的多少倍？1.ATP1.ATP的結構式可以簡寫成（的結構式可以簡寫成（ ） A.A - P - PA.A - P - P P B.A - PP B.A - P P P P P C.A C.AP PP - P D.AP - P D.AP P P P P PB（ 9494 ）3.ATP3.ATP分子中大量的化學能儲存在分子中大量的化學能儲存在 _內。內。2 2分分子子ADPADP中含有的腺苷、磷酸基團、高能磷酸鍵的數(shù)目依次是中含有的腺苷、磷酸基團、高能磷酸鍵的數(shù)目依次是_、_、_個。個。高能磷酸鍵高能磷酸鍵242 作業(yè)：作業(yè)：設計出新實驗方案并設計出實驗步驟設計出新實驗方案并設計出實驗步驟對結果進行預測。注意設計實驗的思路是怎樣對結果進行預測。注意設計實驗的思路是怎樣的？怎樣選材？怎樣設計對照？的？怎樣選材？怎樣設計對照？ 螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器的經典實驗的經典實驗