第五章

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP⒈螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？⒉螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？⒊螢火蟲發(fā)光的過程需要能量供應(yīng)嗎？主要是相互傳遞求偶信號(hào)，吸引異性，以便交尾，繁衍后代需要有種蟲兒真奇怪，一盞燈籠隨聲帶，黑夜電燈滿天飛，像星閃閃真可愛腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素是其特有的發(fā)光物質(zhì)。猜謎

螢火蟲發(fā)光需要

能量！主要的能源物質(zhì)？儲(chǔ)能物質(zhì)？糖類脂肪葡萄糖能為螢火蟲發(fā)光供能嗎?？直接取數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器，干燥后研磨成粉末，取四等分分別裝入四支試管，個(gè)加入少量蒸餾水使之混合，置于暗處，可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn)，約過15min后熒光消失。繼續(xù)分四組實(shí)驗(yàn)，步驟和結(jié)果如下：ABCD15min熒光消失2mL蒸餾水2mL葡萄糖溶液2mL脂肪溶液2mLATP溶液暗處無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)由這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？結(jié)論1、螢火蟲發(fā)光所利用的直接能源物質(zhì)是ATP;2、葡萄糖和脂肪不能直接給螢火蟲發(fā)光提供能量。實(shí)驗(yàn)一、ATP的結(jié)構(gòu)和功能1、名稱：三磷酸腺苷（ATP）2、結(jié)構(gòu)簡式：A—P~P~P腺苷高能磷酸鍵磷酸基團(tuán)3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）元素組成：（2）高能：是高能磷酸化合物，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵容易水解，釋放能量多達(dá)30.54KJ/mol。4、功能：直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量A—P~P~PA—P~P(ADP)A—P(AMP)C、H、O、N、P資料分析1.一個(gè)成年人在平靜狀態(tài)下，24小時(shí)將有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ATP、ADP的總量僅有2mg～10mg。2.用32P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時(shí)間內(nèi)快速分離出ATP，ATP的總量變化不大，但是大部分ATP末端磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。

得出信息：據(jù)資料1可知生物體內(nèi)的ATP含量很

,但生物體對(duì)ATP的需求量很

。少大據(jù)資料2可知生物體內(nèi)的ATP既能

又能

.合成分解二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化請(qǐng)閱讀P86-87第三、四段，思考并討論試用圖解表示兩者的轉(zhuǎn)化過程。APiEFDC能量B請(qǐng)說出A、B、C、D、E、F各表示什么？ATP能量ADPPi合成分解根據(jù)以上回答：ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化會(huì)斷裂或形成化學(xué)鍵嗎？如果會(huì)，那是斷裂哪個(gè)什么化學(xué)鍵？A-P~PPiATPADP+Pi+能量酶A-P~P~P+遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵(磷酸)+能量（ADP）酶酶酶想一想：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎?為什么？A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi酶酶圖中的兩種酶是否相同？能量PiATP和ADP相互轉(zhuǎn)化斷鍵合成酶水解酶ATP的水解ATP的合成能量的儲(chǔ)存兩過程中伴隨著能量的釋放和儲(chǔ)存，各對(duì)應(yīng)什么過程？能量的釋放？？物質(zhì)可逆，能量不可逆，酶也不同三、ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源閱讀教材思考：在ADP轉(zhuǎn)化成ATP過程中，所需的能量對(duì)于動(dòng)物和人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌、綠色植物來說，各有什么途徑，都相同嗎？ATP哪些生命活動(dòng)由直接供能?1.參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了2.在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是

載體蛋白的磷酸化3.載體蛋白的磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，分子空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。用于主動(dòng)運(yùn)輸ATP用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮用于生物放電葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)用于生物發(fā)光用于大腦思考（滲透能）（電能）（光能）（機(jī)械能）（化學(xué)能）（電能）四、ATP的利用細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)吸能反應(yīng)放能反應(yīng)需要吸收能量，比如蛋白質(zhì)的合成能量來自ATP的水解。釋放能量，如葡萄糖的氧化分解，用于ATP的合成，釋放的能量儲(chǔ)存在ATP中。吸能反應(yīng)放能反應(yīng)合成酶ATPADPPi能量++水解酶ABC+AB+C所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”螢火蟲螢火蟲的發(fā)光原理

螢火蟲的尾部發(fā)光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶。ATP釋放能量熒光素酶＋氧氣熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出將熒光素酶基因?qū)胫参矬w內(nèi)，再用熒光素溶液澆灌植物，使轉(zhuǎn)基因植物在黑暗中發(fā)光與社會(huì)的聯(lián)系具有改善肌體代謝的作用，普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、腦動(dòng)脈硬化、冠狀動(dòng)脈硬化等等小知識(shí)ATP能溶于水，可作為一種藥品，可注射、口服。ATP分子結(jié)構(gòu)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化ATP的利用全稱結(jié)構(gòu)簡式

課堂小結(jié)吸能反應(yīng)放能反應(yīng)水解與合成能量來源物質(zhì)可逆，能量不可逆，酶不同1.ATP之所以能作為能量“通貨”的主要原因是A.ATP在細(xì)胞內(nèi)數(shù)量很多B.ATP中的高能磷酸鍵很不穩(wěn)定C.ATP中的能量比葡萄糖多D.ATP是惟一可以釋放能量的化合物課堂鞏固2、分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，下列有關(guān)說法正確的是（雙選）A．若圖中Pi代表磷酸，則B為ADP，C為ATPB．在B→C的反應(yīng)中，產(chǎn)生的E2來源于高能磷酸鍵的斷裂而釋放出的能量C．E1不是物質(zhì)，對(duì)于人、動(dòng)物、真菌、植物和細(xì)菌來說，E1來自細(xì)胞呼吸D．C→B與B→C分別伴隨著放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)3、ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能釋放能量與儲(chǔ)存能量，從結(jié)構(gòu)上看，其原因是()①腺苷很容易